输电线路接地故障选相判据研究

李广臣

（中铁十八局隧道公司，天津 300000）

输电线路在电网中承担着电能输送的任务，线路发生故障时概率最高的是接地故障。线路发生故障后，及时的确定故障类型及故障相有利于线路的抢修，以便尽快恢复供电。另外，很多线路发生故障后会采取重合闸措施，对于采取分相重合闸的算法，就需要确定故障相。因此，研究线路接地故障时的选相判据有着重要的意义。

1 现有接地故障选相判据存在的问题

输电线路发生接地故障后，相当于在接地点附加一个故障电源，由此产生的暂态行波分量向线路两端传播。目前存在的基于暂态行波的故障选相方法，是利用小波变换理论对行波信号进行小波变换[1-2]，通过比较信号奇异点对应的小波变换模极大值来判断故障类型[3-4]。

根据相模变换理论，线路发生接地故障后零模在三相导线与大地之间形成回路，线模在两相导线之间形成回路。由于零模在大地与导线之间传输，受大地电阻率等因素影响，线模在传输过程中衰减特性并不稳定。所以，直接对相域里三相导线的行波信号进行小波变换可能会造成误判。如果能够单独采用线模进行计算，可以提高判断方法的稳定性和准确性。

三相线路之间存在电磁耦合关系，各相行波信号之间并不独立。采用凯伦贝尔矩阵对三相信号进行相模变换，可以得到独立的行波模分量。

假设线路发生故障，采样得到的各相电压行波信号为 U A、 U B、 U C，经凯伦……