影響輸電線路行波故障測(cè)距精度的主要因素分析

1、 維普資訊 第 卷 第 期 電 網(wǎng) 技 術(shù) 圖 型 線 路 結(jié) 構(gòu) 若 僅在 母線 端 和 端安 裝行波 測(cè)距 裝置 ， 則只 能監(jiān)測(cè) 段 和 段線 路 故障 ，而線 路 段 的故 障是等效 發(fā)生 在位 置 ，因此 無(wú)法準(zhǔn) 確 測(cè) 出 段故 障位置 。 終端 線路 的影 響 由第 節(jié) 內(nèi)容可 知 ，對(duì)于 終端線 路 ，即母 線端 只有 一條 線路 時(shí) ，利 用 電壓行波 還 是 電流 行波 進(jìn)行 （） 電瓣 行 的影響 對(duì) 設(shè) 圖 等效對(duì)地 電容對(duì)行波波頭的影響 降低 。當(dāng)考 慮變 壓器 等設(shè) 備 的等 效對(duì) 地 電容對(duì) 電流 行波 的影 響時(shí) ，若 對(duì)地 電容在 測(cè)量 點(diǎn) 的線路 側(cè) ，則

2、對(duì)地 電容對(duì) 電流 行波 波頭 的影 響很 小 ；若 對(duì)地 電容 在測(cè)量 點(diǎn) 的母線 側(cè) ，則對(duì) 地 電容 對(duì) 電流行 波波 頭 的 影 響較 大 ，如 圖 所示 。 （） 故障測(cè)距主要 由母線端所接設(shè)備決定。一般來(lái)說(shuō)， 利 用 電壓行波 進(jìn)行 故障測(cè) 距效 果較 好 ，但 直接 利用 無(wú)法測(cè) 量 電壓行 波信 號(hào) ， 測(cè)距裝 置可 通過(guò) 測(cè)量 地線 電流 的專用 互感 器提 取行波 信 號(hào) 。 直 流線路 的影響 直 流 線 路 的 電壓 互 感 器 和 電流 互感 器 的截 止 頻 率分 別為 和 ，能較好地 傳變 故 障 行 波 。但它們 一般 安裝 在線 路過(guò) 電壓吸 收 電容后 ，

3、由于 過(guò) 電壓 吸 收 電容 及 平 波 電抗 器 等 的 影 響 ， 電 壓 、電流 互感器 安裝 點(diǎn) 的 電壓 、電流行波 上 升 的速 度很慢 ，不 能很 好地滿 足行 波測(cè)距 的要 求 。 對(duì) 于直 流線 路 ，測(cè) 距裝 置可通 過(guò)測(cè) 量直 流耦合 線路 類型 的影響 采用 光 和光 線路 的影 響 電容 器（ 例如 過(guò) 電壓 吸收 電容 等） 地線 電流 的專 用行 波互感 器提 取行 波信 號(hào) 。 串補(bǔ)線 路 的影響 對(duì)于 帶 串聯(lián)補(bǔ) 償裝 置 的輸 電線路 ，串補(bǔ)裝 置會(huì) 影 響 電流行 波 的波形 ，使 故障行 波波 形更加 復(fù)雜 ， 大大 增加 了單端 行波測(cè) 距法 的難 度

4、 ，但 串補(bǔ) 線路基 。 由于 光 和光 的模 數(shù)轉(zhuǎn) 換頻 率較低 ，遠(yuǎn) 不 能滿 足 對(duì) 故 障行 波 的 高速 采樣 要 求 （ 一般 對(duì) 行波 信 號(hào)采樣 頻率 要求 大于 ，因此 無(wú)法 直接利 ） 用光 或 光 的數(shù)據(jù)進(jìn) 行行 波分 析 。 對(duì) 于采用 光 和光 的交 流線 路 ，測(cè)距裝 置 通過(guò) 串行感 應(yīng)分 壓器 提取 電壓行 波信 號(hào) ，或通過(guò) 測(cè) 量 串行 感 應(yīng) 分 壓器 地 線 電流 的專 用 互 感 器提 取 行 波信號(hào) 。 對(duì)于采 用光 和光 的直流 線路 ，測(cè)距裝 置 可 通過(guò) 電阻分 壓器 提取 電壓行 波信號(hào) ，或通 過(guò)測(cè) 量 電阻分壓器地 線 電流的專用 互感器

5、提 取行波信 號(hào) 。 接 線路 的影 響 本不會(huì)影響行波波頭到達(dá)線路兩端的時(shí)間，因此 ， 對(duì)于雙端行波測(cè)距法而言，串補(bǔ)線路基本不會(huì)影響 測(cè)距精 度 。 年 月 日 ： ： ，大房線（ 同 電 大 廠一 房 山變 電站 ） 生 相接地 短路 故 障 ，圖 為 發(fā) 大 房線兩 端 記錄 的故 障數(shù) 據(jù) ，利 用基 于 小波變 換 技術(shù) 的雙 端行波 測(cè)距 法進(jìn) 行故 障定位 ，按 線路長(zhǎng) 度 對(duì)于圖 所示 的 型 輸 電線路 ，必須 在母 線 端 、 和 端 安裝行 波測(cè) 距裝 置才 能監(jiān)測(cè) 線路 上 任 意 點(diǎn)的故 障 。因此對(duì) 型線 路實(shí) 際上 需要監(jiān) 視 為 確定 的故障位 置距房 山變 電

6、站母線端 一 。經(jīng)巡線發(fā)現(xiàn) ，實(shí)際故障位置與測(cè)距位 置很 近 ，因此 串補(bǔ)線 路 的行波測(cè) 距裝 置 能滿足 現(xiàn)場(chǎng) 條線路，可有 種監(jiān)測(cè)組合 ： 監(jiān)測(cè) 段線路和 段線路；監(jiān)測(cè) 段線路和 段線路； 監(jiān) 測(cè) 段線 路和 段 線路 。選 擇 以上 其 中 種 組 合 即可 監(jiān) 測(cè) 型線 路上 任何 一點(diǎn) 的故 障 。 對(duì)精確故障定位 的要求。 圖 圖 在故 障時(shí)刻 故障 點(diǎn)產(chǎn) 生的振 蕩部 為 分（ 圖 中的 位 置） 的放 大 圖 。由圖 （） 可見(jiàn) ， 故 障在 房 山側(cè) 產(chǎn) 生 了約 的高 頻振 蕩 ， 由圖 維普資訊 覃劍等 ：影 響輸 電線路行波故障測(cè)距精度的主要因素分析 因素 可 能會(huì)影

7、 響行 波故 障測(cè)距 方法 的準(zhǔn)確 性 。 （ ）線路 故 障后 ，巡線 范 圍一 般 是根 據(jù)保 護(hù) 裝 置和 故障錄 波器 的測(cè)距 結(jié) 果給 出的 ，巡 線 范 圍較 大 ， 目前一般 巡線 范 圍為測(cè)距 點(diǎn)位 置 的前 后 級(jí) 桿塔 ，即巡線 可能近 級(jí)桿塔 。 于 線路 ， 對(duì) （）房 山變 電站 故 障數(shù)據(jù) 桿 塔 間距一般 為 巡 線范 圍約 為 ， ；對(duì)于 線 路 ，桿塔 間距一 般 為 ，巡線 范 圍約 為 若不 能找到 故 障點(diǎn)則還 要擴(kuò) 大巡 線范 圍 ， 。 而故 障多 在惡劣 的氣 候條 件下 發(fā)生 ，巡線 難度 大 ， 因 此 根據(jù) 保 護(hù)裝 置 或 故 障 錄波 器

8、 的測(cè) 距 結(jié) 果 進(jìn) 行 巡線 ，巡 線 的重點(diǎn) 范 圍不 突 出。 （ ）對(duì)故 障 原 因的 分析 不 明確 ，例 如 認(rèn)為 不 （）大同二 電廠 故障數(shù) 據(jù) 可 能是雷 擊導(dǎo) 致故 障 ，但 如果 實(shí)際故 障是 雷擊產(chǎn) 生 故 障 ，放 電點(diǎn)可 能不在 桿塔 上 ，這樣 會(huì)使 巡線 的 目 標(biāo) 不 明確 。 圖 大房線兩端數(shù)據(jù) （ ）巡線人 員的經(jīng)驗(yàn)不足 ，例如根 據(jù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn) 為 耐張塔 出現(xiàn) 故障 的可能性 不大 ，會(huì)使 登桿檢 查不夠 細(xì)致 ，而實(shí)際上耐 張塔 由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜 也會(huì)發(fā)生 故障 。 （ ）根 據(jù) 以往 的 巡線 經(jīng)驗(yàn) ，接地 短 路故 障很 多是絕 緣 子表面放 電造 成

9、的 ，因此 重 點(diǎn)登桿 檢查絕 （）房 山變 電站故 障數(shù)據(jù) 緣子的表面 ， 對(duì)其它故障情況（ 如橫擔(dān)對(duì)桿塔或架空 地線擊 穿等 情況） 考慮 不 足 （ ）巡 線 人員 的 責(zé)任 心不 強(qiáng) ，在 一 些 比較惡 劣 的氣候 條件 下巡 線不仔 細(xì) 。 應(yīng)主 要從 以下 方面 解決 以上 問(wèn)題 ： （ ）為現(xiàn) 場(chǎng)提 供 準(zhǔn) 確 的故 障測(cè) 距 結(jié)果 ，使 巡 線 范 圍較 小 ，巡 線 的重 點(diǎn)位 置突 出。 （ ）提 高巡 線人 員 的待 遇 ，使 他們 能 安心 工 作 ，提 高巡 線人 員的判 斷水平 和 能力 。 （）大同 二 電廠故障 數(shù)據(jù) 圖 大房線 兩端數(shù)據(jù)故障起始部分放大圖 結(jié)

10、 論 本 文 分 析 了行 波 故 障 測(cè) 距 裝 置在 實(shí) 際應(yīng) 用 過(guò) （） 見(jiàn) ，故 障在 大 同側(cè) 產(chǎn) 生 了約 的高 可 頻振 蕩 ，線路 兩側(cè) 振 蕩 的波 形 比較相 似 ，只 是振 蕩 頻 率不 同 ，兩 端高 頻持 續(xù) 個(gè) 周 期后 基本 衰 程 中可能影響測(cè)距精度的一些主要因素 ， 并提 出了 相 應(yīng) 的解決 方案 ，有助 于更好 地 實(shí)現(xiàn)準(zhǔn) 確 的輸 電線 路故障定位 ， 可以解決 電力系統(tǒng)運(yùn)行中精確查找故 障 點(diǎn)的實(shí) 際 生產(chǎn)運(yùn) 行 問(wèn)題 ，加 快線路恢復(fù)供 電，節(jié) 約 大量 的人 力 、物 力 ，減少 因停 電造成 的綜合 經(jīng)濟(jì) 損失，并可極大地提高電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水

11、平 。 減完畢。 線路故障時(shí)未能找 到故 障點(diǎn) 的原 因 每 年 一 些 網(wǎng)省 局 都 有 保 護(hù) 動(dòng) 作但 未 發(fā)現(xiàn) 故 障 參考文獻(xiàn) 【】 葛 耀 中新 型繼 電保護(hù) 與故 障 測(cè)距 原理 與技 術(shù) 【 西安 ： 西安 】 交通 大學(xué) 出版社 ， 位置及原因的情況， 根據(jù)近年來(lái)行波故障測(cè)距裝置 運(yùn) 行經(jīng) 驗(yàn)分 析 ，主要 原 因有 ： （ ）雷 電波 、故 障 時(shí) 電壓相 角 、故 障類 型 、 】 覃劍 ，陳 樣訓(xùn) ，鄭健 超 行 波在 輸 電線上 傳播 的色 散研究 們 中 國(guó) 電機(jī)工 程學(xué) 報(bào)， ，（） ， ： ， ， ， 故障位置、母線端線路數(shù) 目、線路類型等因素對(duì)輸 電線路 行波

12、 故 障測(cè)距方 法有 一定 的影 響 ，這 些影 響 維普資訊 第 卷 第 期 ， （） （ ） ： ， 電 網(wǎng) 技 術(shù) 【 覃劍 ，黃 震 ，邱 宇峰 ，等 基 于小波 變 換的 同桿 并架雙 回線 雙端 】 行波 故障測(cè) 距 電力 系統(tǒng) 自動(dòng)化 ， ， （） 】 ： ， ， 【 覃 劍 ，陳祥訓(xùn) ，鄭 健超 不 同故 障類 型情況 下行 波傳 播特 點(diǎn)的研 】 究 電網(wǎng)技術(shù) ， ， （） 】 ： ， ， 】 ， ， （） （ ） ： 啪 ， ， （） （ ） ： 】 覃劍 ，黃 震 ，楊 華 ，等 同桿 并架 雙 回線 路行 波傳 播特 性的研 究 中國(guó) 電機(jī) 工程 學(xué)報(bào) ， ， （） 】

13、 ： ， ， ， 】 ， ， （） （ ） ： 【 】 覃 劍 ，陳祥 訓(xùn) 基 于 小波變 換技術(shù) 的新 型輸 電線 路故 障測(cè)距 系統(tǒng) 啪 國(guó)際 電力 ， ，： （） ， 】 ， ： （ ） ， （） 【 范春 菊 ，張兆 寧 ，郁惟鏞 小波 方法 在超 高壓輸 電線 行波故 障測(cè) 】 距 中 的應(yīng)用 電網(wǎng)技術(shù) ， ， （） 】 ： 【 甘磊 ，張 哲 ，尹項(xiàng)根 基 于 電容式 電壓互 感器 二次信 號(hào) 的行波 故 】 障定位 方 法】 電網(wǎng)技 術(shù) ， ，（） ： ， ， ， 陰 ， ， （） ） ： （ ， ： （ ） ， （ ） 【】 黃子 俊 ，陳 允平 基 于小波 變換 的行 波故

14、障定位 法 在 串補(bǔ)輸 電線 路 中 的應(yīng)用 電網(wǎng)技 術(shù) ， ，（： 】 ） ， 】 【 王 紹部 ，舒乃 秋 ，龔慶 武 ，等 計(jì) 及 傳 變特性 的輸 電線路 行 波 故障 定位研 究 中 國(guó)電機(jī)工 程學(xué) 報(bào) ， ，（） 】 ： ， ， ， ， ， （ ： ） ） （ 】 ， （） （ ） ， ： 【】 艾斌 ，呂艷 萍 基于 小波 模極 大值極 性 的行波 信號(hào) 識(shí)別 電 網(wǎng) 】 技術(shù) ， ， （） ， ： ， 【 曾祥君 ， 尹項(xiàng)根 ，林福 昌，等 基于 行波傳 感器 的輸 電線路 故障 】 定位方 法研 究 中國(guó) 電機(jī)工程 學(xué)報(bào) ， ，（） 】 ： ， ， ， 】 ， ， （） ：

15、， （ ） ， ： （ ， （） ） 【】 覃 劍 ，陳祥 訓(xùn) ，鄭健超 ，等 利 用 小波變 換 的雙 端行 波測(cè) 距新 方 法 中 國(guó) 電機(jī) 工程 學(xué)報(bào) ， 。（） 】 ： ， ， 收藕 日期 ： 。 作 者簡(jiǎn) 介 ： ， 】 ， ： （ ） （ ） 覃 劍（ ） 一 ，男 ，博 士 ，高級(jí)工 程師 ，主要 研究 方 向?yàn)?電力 設(shè) 備 及 電力 系統(tǒng) 故 障分 析和 診 斷 、小 波變 換技 術(shù)在 電力 系統(tǒng) 中 的應(yīng)用 ， 【】 黃雄 。王 志華 。尹項(xiàng) 根 ，等 高壓 輸 電線 路行 波測(cè) 距 的行 波波 速 確定 方法 電 網(wǎng)技術(shù) ， ， （： 】 ） ， ， ， 葛維 春（ ）

16、，男 ，博 士 。教授級(jí) 高級(jí) 工程 師 ，主 要從 事 電力 系 統(tǒng)分析 計(jì)算 及科 技管 理工作 ； 邱 金輝（ ，男 ，高級(jí) 工程師 。主要 從事 電力 系統(tǒng)及 電力 系統(tǒng) ） 繼 電保 護(hù) 專業(yè)技 術(shù)工 作 ； 業(yè)技 術(shù)工 作 。 ， 】 ， （ ： ） ） （ 鄭 心廣（ 。男 。高級(jí) 工程師 ，主 要從事 電力 系統(tǒng) 繼 電保 護(hù) 專 一） 【 電力系統(tǒng) 電磁 暫態(tài) 計(jì) 算理論 【 北 京：水利 電力 】 】 出版社 。 （ 責(zé)任 編輯 沈杰 ） 國(guó)家 電網(wǎng)公司十一五開(kāi)局之年經(jīng)濟(jì)效益大幅提高 由于積 極推進(jìn) 公 司和 電網(wǎng)發(fā) 展方 式的轉(zhuǎn) 變 ， 年 國(guó)家 電網(wǎng)公 司經(jīng)濟(jì) 效益快 速增 長(zhǎng) ， 經(jīng)營(yíng) 業(yè)績(jī) 再創(chuàng) 新高，實(shí)現(xiàn)了 “ 十一五”良好開(kāi)局。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司最新公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 年國(guó)家 電網(wǎng)公司完成售 電量 ，同比增長(zhǎng) ；實(shí)現(xiàn) 銷售 收入 元 ，利稅 億 元 ，同 比分 別增長(zhǎng) 億 、 ；實(shí)現(xiàn)凈資產(chǎn)收益率 ，同比提高 ，各項(xiàng)主要指標(biāo)均全面超額完成預(yù)算 目標(biāo)，利潤(rùn)規(guī)模和 增幅均 創(chuàng)歷 史新 高 ，資產(chǎn)質(zhì) 量 顯著提 升 ，實(shí)現(xiàn) 了