測試輸電線(xiàn)路故障測距三種方法簡(jiǎn)介

測試輸電線(xiàn)路故障測距三種方法簡(jiǎn)介

根據原理的不同，輸電線(xiàn)路故障測距的主要方法分為三類(lèi)、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上，通過(guò)建立電壓平衡方程，利用數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(jiǎn)單來(lái)說(shuō)可以歸結為迭代法和解二次方程法。迭代法可能出現偽根，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(wèn)題。此外，在實(shí)際應用中單端阻抗法的精度不高，特別容易受到故障點(diǎn)過(guò)渡電阻、對側系統阻抗、負荷電流的影響。同時(shí)由于在計算過(guò)程中，算法往往是建立在一個(gè)或者幾個(gè)假設的基礎之上，而這些假設常常與實(shí)際情況不一致，所以單端阻抗法存在無(wú)法消除的原理性誤差。但單端法也有其顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)：原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)用、設備投入低、不需要額外的通訊設備。

雙端法利用線(xiàn)路兩端的電氣信息量進(jìn)行故障測距，以從原理上消除過(guò)渡電阻的影響。通常雙端法可以利用線(xiàn)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(lèi)型和故障點(diǎn)過(guò)渡電阻的影響，有其*性。特別是近年來(lái)GPS設備和光纖設備的使用，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、設備投資大、需要額外的同步和通訊設備。

2.行波法

行波法利用的原理是當輸電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，將會(huì )產(chǎn)生向線(xiàn)路兩端以接近光速傳播的電流和電壓行波。通過(guò)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(shí)產(chǎn)生的初始行波與該行波在故障點(diǎn)的反射波到達測量裝置的時(shí)間差來(lái)進(jìn)行故障測距；

B型原理利用故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的初始行波分別到達線(xiàn)路兩端測量裝置的時(shí)間差來(lái)進(jìn)行故障測距；

C型原理利用故障發(fā)生后，在線(xiàn)路一段施加一個(gè)高頻或者直流脈沖，根據這個(gè)脈沖在故障點(diǎn)和測量裝置之間往返的時(shí)間差來(lái)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(shí)故障，A、B型方法可以比較準確地工作。行波法不受故障類(lèi)型和過(guò)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(shí)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(zhù)計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，故障錄波分析法可以通過(guò)自動(dòng)化設備快速完成。但該方法會(huì )受到系統阻抗和故障點(diǎn)過(guò)渡阻抗的影響，而導致故障測距精度的下降。

輸電線(xiàn)路發(fā)生故障后，將產(chǎn)生由故障點(diǎn)向線(xiàn)路兩端母線(xiàn)傳遞的暫態(tài)行波，包括電壓和電流行波，這其中包含著(zhù)豐富的故障信息。根據暫態(tài)行波在傳遞過(guò)程中波速不變的原理，二十世紀五十年代開(kāi)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(lái)，隨著(zhù)行波傳輸理論研究的深入，相模變換、參數頻變、暫態(tài)數值計算等方面的新突破，輸電線(xiàn)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(lái)隨著(zhù)電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，高速采樣芯片的應用，行波故障測距顯示了巨大的*性。

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