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(1.东北电力大学 电气工程学院,吉林 吉林 132012;2.国网吉林省电力公司长春供电公司,吉林 长春 130021)

1 引言

配电网是输电和配电之间的纽带，我国从很早就开始对配电网进行研究，配电网的输送容量有限，输送距离也不是很长，电压等级低，但是其稳定运行关系到居民的用电质量和用电安全，我国的配电网基本都是采用小电流接地，故障也有很多类型，发生次数最多的是单相接地故障[1]。然而，当小电流系统发生单相接地故障时，故障信号比较微弱，不易测量，因此对于故障信号的处理就成为了故障检测的重点[2]。

文献[3]中采用了一种通过滤波器处理五次谐波信号的方法，当线路发生故障时，故障线路的五次谐波幅值要大于非故障线路的五次谐波幅值之和，并且两者的相位相反，最后通过比较故障线路与非故障线路五次谐波的幅值与相位来选线。但在非线性负荷较多的线路，五次谐波法易受影响，而且在五次谐波含量较少情况下，不易识别[3]。

本文利用锁相环对五次谐波进行锁定，与五次谐波滤波器相比提高了选线的准确度。本文首先建立了锁相环和小电流接地系统数学模型，通过研究五次谐波选线原理确定选线方案：在与母线连接的每条线路上安装一个锁相环，对线路五次谐波进行锁定。采用Simulink进行仿真，以架空线-电缆混合线路模型对基于锁相环的五次谐波法进行验证。

2 五次谐波选线原理

当电网中发生不对称故障时，会产生各次谐波。……