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摘要
小电阻接地系统发生高阻接地故障时电流小于传统的零序电流保护动作阈值，并且时常伴随有电弧的发生，难以准确检测与切除高阻接地故障。文章基于零序等效网络分析了小电阻接地系统单相高阻接地故障时母线零序电压理论特性和各出线零序电流特征；针对高阻接地故障常伴随发生的电弧现象，从故障点燃弧的物理过程出发，详尽分析了常用的Cassie电弧模型、Mayr电弧模型、改进的Mayr电弧模型、Mayr-Cassie组合电弧模型和Emanuel电路模型等六种电弧模型的物理近似过程、数值推导过程、试验验证及适用条件；分别从时域的伏安特性分析法和零序电流畸变法、频域的故障电流信号法和故障电压信号法出发，分析了高阻接地故障检测方法中的信号处理过程、故障特征提取方法、检测方法的优点与不足；认为采用零序电流波形在过零点附近畸变引起的波形斜率曲线变化作为故障特征具有明确的数学与物理意义，采用零序电压信号经小波包分解后高频段与低频段能量比作为故障特征，基本不受故障条件、系统结构等因素的影响，具有较好的检测效果。
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单位国网河南省电力公司郑州供电公司; 郑州大学; 国网河南省电力公司电力科学研究院
