输电线路故障测距的三种方法

来源:电工天下时间:2017-04-19 17:08:19 作者:老电工手机版>>

输电线路故障测距的三种方法

有关输电线路故障测距的方法,输电线路故障测距的主要方法,分为故障录波分析法、阻抗法、和行波法,做好输电线路故障定位,对输电线路常见故障进行正确测距,需要的朋友参考下。

原文标题:如何进行输电线路故障测距?

根据原理的不同,输电线路故障测距的主要方法分为三类:故障录波分析法、阻抗法、和行波法。

1、故障录波分析法

故障录波分析法利用故障时记录得到的各种电气量,事后由技术人员进行综合分析,得到故障位置。

随着计算机技术和人工智能技术的发展,故障录波分析法可以通过自动化设备快速完成。但该方法会受到系统阻抗和故障点过渡阻抗的影响,而导致故障测距精度的下降。

2、阻抗法

阻抗法建立在工频电气量的基础上,通过建立电压平衡方程,利用数值分析方法求解得到故障点和测量点之间的电抗,由此可以推出故障的大致位置。根据所使用电气量的不同,阻抗法分为单端法和双端法两种。

对于单端法,简单来说可以归结为迭代法和解二次方程法。迭代法可能出现伪根,也有可能不收敛。解二次方程法虽然在原理和实质上都比迭代法优越,但仍然有伪根问题。此外,在实际应用中单端阻抗法的精度不高,特别容易受到故障点过渡电阻、对侧系统阻抗、负荷电流的影响。同时由于在计算过程中,算法往往是建立在一个或者几个假设的基础之上,而这些假设常常与实际情况不一致,所以单端阻抗法存在无法消除的原理性误差。但单端法也有其显著优点:原理简单、易于实用、设备投入低、不需要额外的通讯设备。

双端法利用线路两端的电气信息量进行故障测距,以从原理上消除过渡电阻的影响。通常双端法可以利用线路两端电流或两端电流、一端电压进行测距,也可以利用两端电压和电流进行故障测距。理论上双端法不受故障类型和故障点过渡电阻的影响,有其优越性。特别是近年来GPS设备和光纤设备的使用,为双端阻抗法的发展提供了技术上的保障。双端法的缺点在于:计算量大、设备投资大、需要额外的同步和通讯设备。

3、行波法

行波法利用的原理是当输电线路发生故障时,将会产生向线路两端以接近光速传播的电流和电压行波。通过分析故障行波包含的故障点信息,就可以计算出故障发生的位置。

根据使用行波量的不同,行波测距原理分为A型、B型和C型三种:

A型原理利用故障发生时产生的初始行波与该行波在故障点的反射波到达测量装置的时间差来进行故障测距;

B型原理利用故障发生时产生的初始行波分别到达线路两端测量装置的时间差来进行故障测距; 【输电线路故障测距的三种方法】

C型原理利用故障发生后,在线路一段施加一个高频或者直流脉冲,根据这个脉冲在故障点和测量装置之间往返的时间差来进行故障测距。

这其中,A和C型行波测距方法是单端法,B型行波测距方法是双端法,需要双端信息同步。对于永久性故障,以上三种方法都有很好的适用性,而对于瞬时故障,A、B型方法可以比较准确地工作。行波法不受故障类型和过渡电阻的影响,在理论上有其优越性。

在早期的故障测距方法的研究中,行波法受到了广大电力科研人员的重视。1946年C型故障定位装置首先在加拿大通过测试;1947年A型装置在美国投入运行;1948年B型装置在日本投入运行。但由于受当时技术条件的限制,早期研制的行波测距装置,结构复杂、可靠性差、投资大,因此并没有得到大面积的推广应用。

输电线路发生故障后,将产生由故障点向线路两端母线传递的暂态行波,包括电压和电流行波,这其中包含着丰富的故障信息。根据暂态行波在传递过程中波速不变的原理,二十世纪五十年代开始就有科学家提出了利用暂态行波进行故障测距的理论。

六、七十年代以来,随着行波传输理论研究的深入,相模变换、参数频变、暂态数值计算等方面的新突破,输电线路暂态行波故障测距理论得到了新的发展。

尤其是近年来随着电子技术和计算机技术的发展,高速采样芯片的应用,行波故障测距显示了巨大的优越性。

篇二:输电线路故障测距的三种方法

常见输电线路故障的特征

常见输电线路故障的特征?记得是输电线路,不要配电线路的?

常见故障类别与类型高压送电线路故障分为单相接地故障、两相短路故障、两相接地故障、三相短路故障、三相接地故障等5种类别,最常见的是单相接地故障,占到故障总数的90%以上。常见的故障类型主要有雷击、风偏、污闪、覆冰、外力、鸟害、其它等。

篇三:输电线路故障测距的三种方法

故障测距的意义和作用

高压输电线路是电力系统的命脉,它担负着传送电能的重任。同时,它又是电力系统中发生故障最多的地方,并且极难查找。

因此,在线路故障后迅速准确地把故障点找到,不仅对及时修复线路和保证可靠供电,而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。

故障测距装置又称为故障定位装置,是一种测定故障点位置的自动装置。它能根据不同的故障特征迅速准确地测定故障点,这不仅大大减轻了人工巡线的艰辛劳动,而且还能查出人们难以发现的故障。因此它给电力生产部门带来的社会和经济效益是难以估计的。

概括起来,输电线路故障测距的作用主要包括以下几个方面:

1)帮助快速查找故障,节省故障巡线所耗费的大量人力、物力及财力;

2)帮助及时修复故障,提高供电可靠性和连续性,减少停电损失;

3)帮助分析故障发生的原因,并采取适当的预防措施;

4)对于瞬时性故障,可以提醒线路维护人员注意绝缘薄弱点,并适时清理或更换存在隐患的绝缘子,从而避免形成永久故障,而且可以大大节省检修时间和费用。

一、故障测距装置的基本要求

1、可靠性

可靠性主要有两个内容:不拒动,不误动

一、不拒动,是指输电线路的被监测部分无论发生的是何种类型的故障或不正常状态,系统都能可靠的动作并能给出正确的故障位置和其他信息,而不可以因测量故障距离的方法和理念等因素不能正确动作。

二、不误动,电力系统中输电线路被监视的部分中收到各种干扰时或者在被监视以外的部分发生故障时都能够不发出错误的动作指令。同时装置既能测出永久性故障也能测出瞬时性故障。

2、准确性

准确性是对故障测距装置最重要的要求,没有足够的准确性就意味着装置失效。准确性一般用测距误差来衡量,包括绝对误差和相对误差,其中相对误差用相对于线路全长的百分比来表示。 由于技术和经济等因素的限制,测距误差不可能做到太小。另一方面,由于绝大多数故障点都位于某一杆塔上的绝缘部位,因而故障测距只要能够定位到离故障点最近的杆塔或档距(要求绝对测距误差一般不超过大约300 m)就非常理想。从实用的角度来看,只要绝对测距误差不超过1 km就可以较好地满足现场要求。

国家电力公司颁布的《全国电力调度系统“十五”科技发展规划纲要》对线路故障测距提出了比以往更高的要求,即要求综合误差不超过1%。

故障测距的准确性与可靠性是有关联的,可靠性是准确性的前提条件,离开可靠性来谈论准确性是没有意义的。另一方面,如果测距误差太大,比如超过线路全长的20%,则可以说测距结果是不可靠的。

3、经济性

装置应具有较高的性能价格比。随着微电子技术的迅速发展,各种故障测距装置的硬件成本会越来越低。而各种数字信号处理技术的广泛应用,又会使得故障测距装置的性能得到不断提高和完善。如果装置能同时监视多条线路,无疑还会进一步提高其性能价格比。

4、方便性

方便性主要是指在调试、使用和维护方面,尽量使装置自动得出测距结果,而较少工作人员的工作量。

二、故障测距的分类

故障测距的方法按测距原理可分为故障录波分析法、阻抗法、行波分析法;而根据测距所需的信息来源又可分为单端量法和两端量法。

阻抗法是在不同故障类型条件下,假定线路参数单一,通过故障回路阻抗或电抗与测量点到故障点的距离成正比的原理,用计算出故障点的电抗或阻抗值除以单位阻抗或电抗的值实现测量目的。

故障录波分析法是在输电线路发生故障时,根据系统有关参数和测距点的电压、电流列出测距方程,然后对其进行分析计算,求出故障点到测距点之间的距离的一种通用方法。

行波法是根据行波理论实现的测距方法。

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