原理:該裝置在選線原理上突破了傳統選線裝置采用單一判據或幾種判據機械羅列的缺陷,采用了綜合判據選線理論與方法,采用測度理論和證據理論,引入可信度及加權系數兩個指標,對每一種選線方法在不同運行方式和故障下選線結果的可信度做量化評估,根據可信度確定一個加權系數,構造一個判據函數,應用模糊決策理論,確定選線結果。本裝置綜合應用了以下選線方法:智能群體比幅比相法、諧波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法等.
a.中性點不接地系統發生單相接地后,電網中會泛起零序電流和零序電壓,零序電壓大小即是電網正常工作時的相電壓。
b.故障線路與非故障線路泛起零序電流,故障線路零序電流大小即是所有非接地線路零序電流之和,電容性無功功率的方向為線路流向母線;非故障線路零序電流大小即是本線路對地電容電流,其電容性無功功率的方向為母線流向線路。
c.非故障線路零序電流超前零序電壓90°,故障線路的零序電流滯后零序電壓90°,故障線路的零序電流與非故障線路的零序電流方向相反。
d.接地故障處電流的大小即是所有線路(包括故障線路和非故障線路)的接地電容電流的總和,并超前零序電壓90°。
一般都基于以下幾種原理
一、 零序功率方向原理
零序功率方向原理的小電流接地裝置就是利用在系統發生單相接地故障時,故障與非故障線路零序電流反相,由零序功率繼電器判別故障與非故障電流。
二、 諧波電流方向原理
當中性點不接地系統發生單相接地故障時,在各線路中都會出現零序諧波電流。由于諧波次數的增加,相對應的感抗增加,容抗減小,所以總可以找到一個m次諧波,這時故障線路與非故障線路m次諧波電流方向相反,同時對所有大于m次諧波的電流均滿足這一關系。
三、 外加高頻信號電流原理
當中性點不接地系統發生單相接地時,通過電壓互感器二次繞組向母線接地相注入一種外加高頻信號電流,該信號電流主要沿故障線路接地相的接地點入地,部分信號電流經其他非故障線路對地電容入地。用一只電磁感應及諧波原理制成的信號電流探測器,靠近線路導體接收該線路故障相流過信號電流的大小(故障線路接地相流過的信號電流大,非故障線路接地相流過的信號電流小,它們之間的比值大于10倍)判斷故障線路與非故障線路。
高頻信號電流發生器由電壓互感器開口三角的電壓起動。選用高頻信號電流的頻率與工頻及各次諧波頻率不同,因此,工頻電流、各次諧波電流對信號探測器無感應信號。
在單相接地故障時,用信號電流探測器,對注入系統接地相的信號電流進行尋蹤,還可以找到接地線路和接地點的確切位置。
四、 首半波原理
首半波原理是基于接地故障信號發生在相電壓接近最大值瞬間這一假設。當電壓接近最大值時,若發生接地故障,則故障相電容電荷通過故障線路向故障點放電,故障線路分布電感和分布電容使電流具有衰減振蕩特性,該電流不經過消弧線圈,故不受消弧線圈影響。但此原理的選線裝置不能反映相電壓較低時的接地故障,易受系統運行方式和接地電阻的影響,存在工作死區。
小電流接地選線常用的穩態分量法的原理又分為零序電流比幅法,零序電流相對相位法,以及群體比幅比相法。
零序電流比幅法利用的是流過故障元件的零序電流在數值上等于所有非故障元件的對地電容電流之和,即故障線路上的零序電流最大,所以只要通過比較零序電流幅值大小就可以找出故障線路。但這種方法不能排除TA不平衡的影響,受線路長短、系統運行方式及過渡電阻大小的影響,且系統中可能存在某條線路的電容電流大于其它所有線路電容電流之和的情況,裝置易發生誤動,不適用于經消弧線圈接地的系統。
零序電流相對相位法是利用故障線路零序電流與非故障線路零序電流流動方向相反的特點,分別從線路流向母線或由母線流向線路,就可以找出故障線路。但這種方法在線路較短,零序電壓、零序電流值較小時,相位判斷困難,不能適用于諧振接地時完全補償、過補償運行方式。
群體比幅比相法是綜合利用零序電流比幅法和零序電流相對相位法,先進行零序電流比較,選出幾個較大的作為侯選,然后在此基礎上進行相位比較,選出方向與其它不同的,即為故障線路。該方法在一定程度上解決了前兩種方法存在的問題,但同樣不能排除CT不平衡及過渡電阻大小的影響,以及相位判斷的死區,仍不適用于經消弧線圈接地的小電流系統。