在三相自動重合閘斷路器的故障識別中,暫態量與穩態量分析法各有特點,暫態量分析法在快速響應和細節捕捉上表現突出,穩態量分析法在穩定性和可靠性上更具優勢,以下是對兩者的詳細對比:
### 暫態量分析法
**原理**:
暫態量分析法主要關注故障發生后短時間內(暫態過程)的電氣量變化,如電壓、電流的瞬時值、高頻分量等。這些暫態量包含了故障類型的豐富信息,通過提取和分析這些特征,可以實現對故障性質的準確判別。
**應用**:
1. **基于恢復電壓特性的判別**:通過分析故障斷開相電壓的幅值、相位等特性,可以區分瞬時性故障和永久性故障。例如,瞬時性故障時,恢復電壓會表現出特定的拍頻特性或相關特性。
2. **基于瞬時性故障電弧特性的判別**:瞬時性故障時,故障點電弧會經歷燃燒、熄滅、重燃、熄滅的反復過程,電弧電壓、電流存在高頻分量。通過檢測這些高頻分量或進行頻譜分析,可以識別故障類型。
3. **基于并聯電抗器電流的判別**:在帶并聯電抗器的輸電線路中,利用并聯電抗器電流的實測值與求解值的差異,或并聯電抗器零模電流的自由振蕩頻率等特征,可以實現對故障性質的辨識。
**優勢**:
1. **快速響應**:暫態量分析法能夠在故障發生后迅速捕捉到電氣量的變化,實現快速故障識別。
2. **細節豐富**:暫態過程中包含了故障類型的豐富信息,有助于提高故障識別的準確性。
**局限性**:
1. **受噪聲干擾**:暫態量容易受到噪聲干擾,影響識別結果的準確性。
2. **分析復雜**:暫態過程的分析需要較高的數學和物理基礎,實現起來相對復雜。
### 穩態量分析法
**原理**:
穩態量分析法主要關注故障發生后系統達到穩定狀態時的電氣量變化,如電壓、電流的穩態值、相位關系等。通過分析這些穩態量,可以實現對故障性質的判別。
**應用**:
1. **電壓判據**:通過測定單相自動重合閘過程中斷開相兩端電壓的大小,可以區分瞬時性故障和永久性故障。例如,當測量得到的故障斷開相的線路端電壓滿足一定條件時,判定為瞬時性故障。
2. **電流差動原理**:利用光纖縱差保護等現代通信技術,通過差動計算故障斷開相上的電流變化,可以判別故障性質。永久性故障時,故障點始終流過健全相感應的電流;而瞬時性故障時,故障點熄弧后無電流。
**優勢**:
1. **穩定性好**:穩態量分析法不受暫態過程的影響,識別結果更加穩定可靠。
2. **實現簡單**:穩態量的分析和處理相對簡單,易于實現。
**局限性**:
1. **響應速度慢**:穩態量分析法需要等待系統達到穩定狀態后才能進行分析,響應速度相對較慢。
2. **信息有限**:穩態過程中包含的故障類型信息相對較少,可能影響故障識別的準確性。
### 對比總結
| | 暫態量分析法 | 穩態量分析法 |
| --- | --- | --- |
| **原理** | 關注故障發生后短時間內的電氣量變化 | 關注故障發生后系統達到穩定狀態時的電氣量變化 |
| **應用** | 基于恢復電壓特性、電弧特性、并聯電抗器電流等 | 基于電壓判據、電流差動原理等 |
| **優勢** | 快速響應、細節豐富 | 穩定性好、實現簡單 |
| **局限性** | 受噪聲干擾、分析復雜 | 響應速度慢、信息有限 |