[发明专利]基于零序电流随机性识别的间歇性接地故障检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统保护和控制领域，特别涉及一种基于零序电流随机性识别的配电电缆间歇性接地故障检测方法。

背景技术

随着配电线路负荷率快速增加，中性点经小电阻接地的电缆线路在城市、大型厂矿企业配电网中逐步推广应用。中性点有效接地配电线路受电缆工艺不良、送电走廊、自然环境等因素影响，容易发生间歇性单相接地故障。故障电流的工频稳态值常小于零序过流保护动作阈值，使得故障难于被切除而长期存在，容易造成火灾、触电等严重后果，因此间歇性接地故障检测十分重要。

间歇性接地故障通常伴随间歇性电弧放电现象，同时由于故障点的不稳定接触，导致故障电流不能稳定存在，而是呈现一定的随机性。因此有多种基于故障电流随机性检测的方法被提出，主要包括：D.B.Russell等提出的基于负载能量变化的随机性接地故障检测方法(专利号US.005485093A)，A.F.Sultan等提出的基于故障电流半波不对称以及电流跃变的故障检测方法，W.H.Kwon等提出的正规化偶侧谐波功率增量变化方法。

但是，由于配电系统负荷变化较为剧烈，而以上检测方法均采用固定的检测阈值，阈值设定选择困难：阈值设定过低，检测灵敏度提高，但是容易受到系统运行中的负荷变化、断路器操作等因素干扰，容易误动；阈值设定较高，检测可靠性得到了保证，但是针对间歇性弱故障的检测将灵敏度不足，因此基于固定检测阈值的检测方法成功率都较低。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了基于零序电流随机性识别的间歇性接地故障检测方法，该方法只利用零序电流信息，采集的电气量少，且不受负荷变动的影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于零序电流随机性识别的间歇性接地故障检测方法，包括以下步骤：

步骤1:对馈线的零序电流进行采样，获得一个工频周波的采样值序列f(n)，n＝1,2,……N；其中，N为整数，根据采样率的不同，N的取值也不同，N的取值范围为[20，256]；

步骤2:用傅里叶变换求得f(n)的基波幅值，记为I；

步骤3:计算零序电流随机性系数r；

步骤4:根据I和r的值判断每个工频周波内是否有疑似间歇性接地故障发生，具体方法如下：如果I>I_set，且r<r_set，则判定发生一次疑似间歇性接地故障，其中I_set为零序电流整定值，r_set为随机性系数整定值；

步骤5：每隔一个工频周期重复一次步骤1到步骤4，判断每个工频周波内是否发生了间歇性接地故障；如果在设定时间T内发生疑似间歇性接地故障的次数超过m次，则判断该馈线发生了间歇性接地故障；其中T为工频周期的整数倍，为设定值；m为整数，也为设定值。

所述步骤3中零序电流随机性系数r的计算公式为：