图4中,I2为故障线路的零序电流,I1、I3和I4为正常线路的零序电流。由于装置D和其余装置分为2组水阻接地故障测试,因此,图4(a)给出了装置D在选线时注入的电流信号;图4(b)给出了装置B的扰动信号和装置H的注入电流信号。根据表3可得各厂家选线情况比较图(见图5),以及各厂家选线准确率比较图(见图6)。
由图6可知,10种装置的选线效果可分为3个层次。第一层次包括A、B、C、D,
成功率均为100%;第二层次包括E、F、G,成功率在70%左右;第三层次包括H、I、J,
成功率在33%及以下。
2.3、试验分析
结合表1、表3、图5和图6,从各装置所采用的选线原理分析可得:
1)利用小扰动法或中电阻法的装置B、D、H成功率分别为100%、100%和33%,总体选线效果良好,但其会受装置的个体差异(取决于装置的总体结构、软硬件性能、具体算法的适应性等因素)影响。其中,装置H由于受到装置B注入扰动电流的干扰[见图4(b)],以及试验方法造成其检测的接地前系统电气量不正常,使其选线成功率下降。后在实验室内对装置H重新进行测试,其选线结果均正确。
2)利用故障瞬间暂态信号(不包括行波信号)的选线方法,或以暂态选线方法为主的装置A、C、E、G选线成功率分别为100%、100%、75%和63%,选线效果良好,但仍受个体差异的影响。其中,装置E、G选线错误主要发生在电压信号接线极性反接时。
3)利用行波选线方法的装置F选线成功率为75%,选线效果较好。其2次选线错误没有一定的规律,说明装置或算法不够稳定。
4)利用故障工频、谐波等稳态分量的选线装置I、J选线成功率分别为17%和0%,选线效果整体不佳。
5)对于金属性接地、弧光接地、水阻接地、草地接地等不同故障形式,注入信号选线和暂态选线技术均具有较好的选线效果。
6)两次电压信号不完全正常的非理想条件测试中(表3中序号1、2),部分装置选线失败,造成选线成功率降低,说明信号极性反接等现场经常出现的状况对选线效果有一定影响。鉴于相同原理的装置在非理想条件的效果各不同,说明该影响主要取决于装置的个体差异(具体算法是否具有适应性等),而与选线原理和技术并无确定关系。
综上所述,可以发现注入电流法和暂态法选线效果较好,而基于故障工频量、谐波量的传统选线技术则总体效果不佳。主要原因为:
1)由于故障零序电流的暂态分量远远大于稳态分量(一般为数十安培,最大可达数百安培),能量大,抗干扰能力强,即使在电压过零时故障,也会产生与工频零序电流幅值相当的暂态电流;此外,暂态分量易于从稳态电流和谐波电流中提取,不受消弧线圈、间歇性接地故障的影响。对于间歇性接地和弧光接地故障,频繁出现的暂态过程会使暂态信号的持续时间更长,因此利用故障暂态信号的选线技术可靠性较高。