基于小波包分解的小电阻接地系统高阻接地故障检测方法

小电阻接地系统发生高阻接地故障时电流小于传统的零序电流保护动作阈值，并且时常伴随有电弧的发生，难以准确检测与切除高阻接地故障。文章首先分析了小电阻接地系统发生单相高阻接地故障时母线零序电压与线路零序电流的稳态特征以及接地故障电流的暂态特性。其次，针对高阻接地故障常伴随的电弧现象，对Schwarz电弧模型引入电弧长度加以改进，将改进的Schwarz模型与Mayr模型、Schwarz模型、“控制论”模型对比，分析表明所提电弧模型具有一定的合理性；并搭建了电容电流达158 A的10 kV小电阻接地方式配网模型，更加贴合实际配网。然后利用Coiflet4对母线零序电压和线路零序电流进行5层小波包分解，分析发现故障线路零序电流分解系数的极性与母线零序电压分解系数的极性相反且大于非故障线路零序电流分解系数。最后设置不同过渡电阻直接接地、不同过渡电阻经改进的Schwarz电弧模型串联接地、不同故障距离及不同故障相角等故障条件，验证了所提检测方法的可靠性。