（三峡大学电气与新能源学院 湖北 宜昌 443002）
摘要：本文对中压配电网单相接地故障中主要的方法进行了介绍，首先提出常用的五种故障定位方法，阻抗法、S注入法、区段查找法、智能法、行波法。其次针对三种行波定位原理与定位方法实施阐述，A型行波定位方法、B型行波定位方法、C型行波定位方法。最后，在C型行波法定位中，采集到的行波信号需要用一种工具来分析和提取其中的特征信号，因此引入了小波分析方法。
关键词：配电网；故障定位；小波分析
1 故障定位方法综述
1.1 阻抗法
阻抗法指利用测量故障回路的电压及电流计算阻抗值。如果是均匀线路，依据阻抗与线路长度正比的方法可以明确故障距离。阻抗法的优势在于投资相对比较少，适合于结构相对来说比较简单的线路。此方法受路径阻抗及线路负荷的影响比较大。相对于带有多分支的配电线路，阻抗法不能够排除伪故障点及线路分支造成的相对来说比较大的误差。当前，输电线路故障定位通常利用此类办法，与故障录波相匹配。
1.2 S注入法
S注入法指在线路发生单相接地故障时，需要向线路注入一个特定频率的信号，再利用专门的信号探测器沿线查找对应频率的信号，信号消失的点就被称为接地故障点。S注入法属于地面巡线，相对来说比较简单。相对于高电阻接地以及间歇性的故障，检测效果并不能达到想要的结果。
1.3 区段查找法
区段查找法与配电网自动化相结合。此方法可以发现故障所出与的区段，减少了故障可能的范围，从而降低了查找故障点的时间。此方法缺点在于不能实现线路故障的准确定位。
1.4 智能法
智能法指利用人工智能方法来分析故障信号，从故障信号分析出与故障距离相关的部分。此类方法涵盖了数据专家系统、优化方法等。当前此方法正在处于研究开发的阶段。
1.5 行波法
行波法通常划分为A，B，C三种定位方法：
1）A型法：运用故障产生的行波施行单端故障定位的方法。
2）B型法：运用故障产生的行波施行双端故障定位的方法。
3）C型法：人工注入脉冲信号的方法。
2 行波定位原理与定位方法
2.1 A型行波定位方法
A型行波定位方法指运用故障产生的行波实施单端定位。当线路产生故障时，故障点产生的电流行波在故障点与母线之间进行来回的反射，依据行波在测量点与故障点之间往返一次的时间以及行波的波速可以确定故障点的相对距离。设故障点到信号检测点M的距离是XL。从而得出故障点至M点的距离，可以计算得到：
C型行波确定分支的方式为：
1）外加信号方法
在线路首端向故障相注入直流信号。电源的输出电压可调，调整电源电压可以控制注入电流。通常情况会把将电流控制在0~200mA。依据直流电流的流径，能够确定出故障分支。
2）模式识别方法
模式识别是一门将应用作为基础的学科，目的是把对象实施分类。这些对象可以是图像、信号波形或任何可测量且需要分类的对象。在很多的智能系统之中，模式识别是用于决策的最主要成分。
模式识别目的是可以让机器自动识别事物，模式识别是比较直观的，存在于人们在生活中的各个阶段，全部从事着模式识别。人和动物是比较容易做到模式识别的，可以，相对于机器来说就是比较繁琐的。让机器能识别、分类，就需要研究识别的方式，从而可以达到错误概率维持最小的状况之下，使识别的结果尽量与客观物体保持高度一致性。
3 信号处理中的小波分析
在C型行波法定位中，收集到的行波信号需要利用一种工具来分析及提取其中的特征信号。小波分析方法是一种窗口面积固定，可是形状、频率窗口以及时间窗口都会依据需要发生变动的时频局域化分析方法，在一定程度上信号具有有一定的自适应性。小波包是其中的一项小波分析方法，运用小波包对行波信号施行分解以及重构，在每个频段上都会出现比较高的分辨率，能够从低频部分以及高频部分更加精细地判断出行波信号，从而能够找出行波信号中的奇异点以及突变部分。
4 总结
本文介绍了中压配电网单相接地故障检测方法，包括故障选线及故障定位两方面。引入行波定位原理及定位方法，采用行波测距分析故障位置，再用小波分析处理行波得到的波形，判断故障类型，方便维修。从而可以使相关领域得到进一步研究。
参考文献
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论文作者:刘仕豪
论文发表刊物:《科技中国》2016年6期
论文发表时间:2016/10/17
标签：故障论文; 方法论文; 信号论文; 阻抗论文; 线路论文; 小波论文; 电流论文; 《科技中国》2016年6期论文;