基于数字滤波器的直流系统接地故障检测法.pdf

维普资讯 第34卷 第17期 继 电器 Vo1．34 No．17 2006年9月 1日 RELAY Sep．1，2006 13 基于数字滤波器的直流系统接地故障检测法 胡 君 ，尹华杰 (华南理工大学电力学院，广东 广州510640) 摘要：在分析低频信号注入法缺陷的基础上，采用数字滤波器处理的检测方案。即在支路 电流信号中存在着 大幅值低频干扰的情况下，通过加入低通数字滤波的方法提高信噪比，滤除绝大部分低频干扰，达到精确检测 的 目的。利用数字滤波器的方法可以很好地排除各种低频干扰 ，减少检测误报。详细讲述了基于数字滤波器 的接地故障检测的基本原理和设计过程，并给出了实验计算结果。 关键词：直流系统 ； 接地故障检测； 数字滤波器 中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)17-0013-05 统和大地之间注人频率为I厂、幅值为 u的低频信 0 引言 号，在系统每个支路检测低频信号分量来实现接地 发电厂、变电站直流系统接地是一种易发生且 故障检测 。 对电力系统危害性较大的故障。当直流系统发生一 点接地故障时，一般不会立即产生危害性后果，但若 发生两点同时接地，则可能造成信号装置、控制回路 和继电保护装置的误动作，致使断路器跳闸，或直接 造成直流操作电源短路，从而引发严重的电力事故。 为了保障直流系统安全可靠运行，必须对其绝 ． 缘情况进行连续监视，对其中薄弱环节做出预测。 Fig．1 Theoreticaldigram oflow~equencysignal 当某一点出现接地故障时，立即发出报警信号提示 injectionmethod 工作人员查找并排除故障。传统的直流系统绝缘装 置采用的是电桥平衡原理，当系统发生接地时，电桥 启动信号发生装置，向系统注人低频信号，通过 失去平衡，产生报警信号。但这种方法存在着系统 有接地电阻的负载支路和信号发生装置形成 回 正、负极绝缘同时下降时无法检测以及无法直接得 路 9J。检测每条回路的电流信号，根据每条回路的 到系统对地绝缘电阻大小的缺陷。近年来采用注人 电流情况来判断接地情况。如果套在回路上的电流 低频信号法在直流系统接地检测中也得到了广泛应 传感器输出为零，则无接地故障；如果发生接地故 用。即通过向系统注人低频信号，通过检测各个支 障，则可以根据支路电流和信号发生器的信号大小 路的低频分量来判断是否该支路发生接地。但该方 通过欧姆定律计算出接地 电阻的大小。 法在实际检测中会带来含有谐波环流、纹波电压干 以上方法能够很好地进行接地故障的检测，但也 扰以及其他许多干扰的问题，直接影响检测效果。 存在着很大的缺陷。通过发交流信号进行检测，会在 本文就是基于对直流系统接地故障检测方案的探 直流电网中引人各种周期性和非周期性的干扰，系统 讨，对系统引人的各种干扰进行分析，提出了一种克 的纹波电压、谐波干扰以及各种低频干扰很难排除； 服低频干扰，提高信噪比的数字滤波方法。该方法 在小信号大干扰的情况下，接地故障难以判断。本文 可以很好地滤出各种低频干扰，减少检测误报 ，达到 的目的，就是要采用放大信号电流、提高信噪比、利 精确检测的目的。