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測試輸電線路故障測距三種方法簡介

發(fā)布時間: 2023/7/7  點(diǎn)擊次數(shù): 937次      文件下載    

測試輸電線路故障測距三種方法簡介

 

根據(jù)原理的不同,輸電線路故障測距的主要方法分為三類、阻抗法、和行波法、故障錄波分析法

 

1.阻抗法

阻抗法建立在工頻電氣量的基礎(chǔ)上,通過建立電壓平衡方程,利用數(shù)值分析方法求解得到故障點(diǎn)和測量點(diǎn)之間的電抗,由此可以推出故障的大致位置。根據(jù)所使用電氣量的不同,阻抗法分為單端法和雙端法兩種。

 

對于單端法,簡單來說可以歸結(jié)為迭代法和解二次方程法。迭代法可能出現(xiàn)偽根,也有可能不收斂。解二次方程法雖然在原理和實(shí)質(zhì)上都比迭代法*,但仍然有偽根問題。此外,在實(shí)際應(yīng)用中單端阻抗法的精度不高,特別容易受到故障點(diǎn)過渡電阻、對側(cè)系統(tǒng)阻抗、負(fù)荷電流的影響。同時由于在計算過程中,算法往往是建立在一個或者幾個假設(shè)的基礎(chǔ)之上,而這些假設(shè)常常與實(shí)際情況不一致,所以單端阻抗法存在無法消除的原理性誤差。但單端法也有其顯著優(yōu)點(diǎn):原理簡單、易于實(shí)用、設(shè)備投入低、不需要額外的通訊設(shè)備。

 

雙端法利用線路兩端的電氣信息量進(jìn)行故障測距,以從原理上消除過渡電阻的影響。通常雙端法可以利用線路兩端電流或兩端電流、一端電壓進(jìn)行測距,也可以利用兩端電壓和電流進(jìn)行故障測距。理論上雙端法不受故障類型和故障點(diǎn)過渡電阻的影響,有其*性。特別是近年來GPS設(shè)備和光纖設(shè)備的使用,為雙端阻抗法的發(fā)展提供了技術(shù)上的保障。雙端法的缺點(diǎn)在于:計算量大、設(shè)備投資大、需要額外的同步和通訊設(shè)備。

 

2.行波法

行波法利用的原理是當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時,將會產(chǎn)生向線路兩端以接近光速傳播的電流和電壓行波。通過分析故障行波包含的故障點(diǎn)信息,就可以計算出故障發(fā)生的位置。

 

根據(jù)使用行波量的不同,行波測距原理分為A型、B型和C型三種:

A型原理利用故障發(fā)生時產(chǎn)生的初始行波與該行波在故障點(diǎn)的反射波到達(dá)測量裝置的時間差來進(jìn)行故障測距;

B型原理利用故障發(fā)生時產(chǎn)生的初始行波分別到達(dá)線路兩端測量裝置的時間差來進(jìn)行故障測距;

C型原理利用故障發(fā)生后,在線路一段施加一個高頻或者直流脈沖,根據(jù)這個脈沖在故障點(diǎn)和測量裝置之間往返的時間差來進(jìn)行故障測距。

 

這其中,A和C型行波測距方法是單端法,B型行波測距方法是雙端法,需要雙端信息同步。對于*性故障,以上三種方法都有很好的適用性,而對于瞬時故障,A、B型方法可以比較準(zhǔn)確地工作。行波法不受故障類型和過渡電阻的影響,在理論上有其*性。

 

3.故障錄波分析法

故障錄波分析法利用故障時記錄得到的各種電氣量,事后由技術(shù)人員進(jìn)行綜合分析,得到故障位置。隨著計算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,故障錄波分析法可以通過自動化設(shè)備快速完成。但該方法會受到系統(tǒng)阻抗和故障點(diǎn)過渡阻抗的影響,而導(dǎo)致故障測距精度的下降。

 

輸電線路發(fā)生故障后,將產(chǎn)生由故障點(diǎn)向線路兩端母線傳遞的暫態(tài)行波,包括電壓和電流行波,這其中包含著豐富的故障信息。根據(jù)暫態(tài)行波在傳遞過程中波速不變的原理,二十世紀(jì)五十年代開始就有科學(xué)家提出了利用暫態(tài)行波進(jìn)行故障測距的理論。六、七十年代以來,隨著行波傳輸理論研究的深入,相模變換、參數(shù)頻變、暫態(tài)數(shù)值計算等方面的新突破,輸電線路暫態(tài)行波故障測距理論得到了新的發(fā)展。特別是近年來隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,高速采樣芯片的應(yīng)用,行波故障測距顯示了巨大的*性。

 

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