配电线路行波故障测距初探

探索综合利用故障初始电流、电压行波线模分量实现配电线路双端故障测距的新方法。根据不同配电线路的结构特点,分别提出了“电流-电压”、“电压-电压”和“电流-电流”3种双端行波测距模式。简要分析了小电流接地故障及相间短路故障的行波特征,阐述了故障行波信号的获取、故障过渡电阻、配电网混合线路、多分支线路以及行波波头的准确标定等影响故障测距的关键技术问题。提出利用线路末端配电变压器传变电压行波,解决配电线路末端行波信号不易获取的问题。最后通过现场试验初步验证了该方法的可行性。     

WFL2010输电线路故障测距系统在李家峡水电站的应用

WFL2010输电线路故障测距系统,是利用先进的小波变换技术来分析输电线路故障时所产生的行波信号,是确定故障点距离的新系统,此系统具有先进性、精确性、实用性、免维护、方便性等技术特点,已应用在李家峡水电站输电线路李Ⅰ官线、李Ⅱ官线。文章介绍了小波变换测距原理,对WFL2010输电线路故障测距系统的特点、结构、可行性进行了分析,通过分析及现场实践证明,系统是可靠的,能够满足测距精度的要求。     

煤矿35 kV配电线路行波故障测距技术

为解决煤矿供电系统中35kV线路故障点不易查找的问题,提出了综合利用母线端检测到的故障初始电流行波和线路末端检测到的故障初始电压行波实现线路故障快速定位的新方法。分析发现,线路单相接地和相间短路故障都产生行波线模分量,因此对各种类型故障都可采用参数稳定的线模分量作为测量信号,利用可靠的双端行波测距法测量出故障点位置。简要介绍了行波故障测距系统的构成及基本工作原理,详细阐述了行波信号的获取、超高速数据采集、时钟精确同步以及故障测距精度的提高等关键技术问题的解决方案。现场试验证明了所提方法的正确性。     

电气化铁道牵引网故障测距中行波法的应用

根据电气化铁道牵引供电系统线路结构、供电及运行方式等特点和不同故障测距方法的比较,详细分析了行波法应用于电气化铁道牵引供电系统的可行性和应用方案;还初步探讨了其它需要考虑的问题。     

输电线路故障开断暂态行波的传播特性研究

利用断路器开断输电线路故障时所产生的暂态行波来实现故障测距,且不受来自故障线路对端不连续点反射波的影响。分析了输电线路故障开断暂态行波的产生机制和传播特性,为进一步利用暂态行波实现单端故障测距奠定了理论基础。     

输电线路单端行波故障测距的研究

分析了影响单端行波测距法精度的主要因素,包括母线端接线、接地电阻、T型线路结构、故障位置等,指出行波的极性和幅值是行波最重要的两个特征,提出了考虑电流行波极性和电压行波极性的综合行波极性判别法,该方法较容易识别线路内的折反射行波和线路外的其它线路折反射行波,与仅利用电流或电压行波的方法相比,判别的可靠性有很大提高.同时指出对单端行波测距而言,一些线路结构和故障情况下无法进行单端行波测距,单端行波测距法还存在测距死区问题.用单端法进行测距需要结合阻抗法进行联合单端测距,在单端行波法失效的情况下以阻抗法的测距结果作为补充,才能弥补单端行波法和单端阻抗法的不足,实现精确故障定位.     

利用配电变压器获取行波信号

提出利用配电变压器传变行波,解决行波故障测距中线路末端信号不易获取的问题。分析了故障测距用行波信号对测量互感器的要求。建立了配电变压器行波传变特性分析等值电路,利用实际的变压器参数对其行波传变性能进行了研究,结果表明,配电变压器能够有效传变行波波头,满足行波故障测距要求。在此基础上进一步分析了三相配电变压器的行波传变特征及规律,分析发现,尽管中性点非有效接地系统单相接地故障后线路稳态线电压保持不变,但其故障暂态过程仍产生电压行波线模分量,并且它们可以有效传变到变压器低压侧,且只利用变压器低压侧的2个线电压就可以有效获取各种类型故障初始行波信号。现场试验结果证明了所述方法的正确性。     

基于D型行波原理的T接线路故障测距方法

介绍了一种基于D型行波原理的T接线路故障测距方法,无需故障分支判断,计算简单。对T接线路故障时的行波过程进行了分析,直接利用故障时刻产生的初始波头到达T接线路三端的时刻,基于D型行波原理,进行两次双端故障测距,然后选择两次双端测距结果中的较大值作为最终故障测距结果。用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方法进行了仿真分析。仿真结果表明,在T接线路发生故障时,此方法能够利用故障初期很短时间内的行波信号实现快速、准确的故障测距。     

基于波速修正的多回输电线路行波测距算法

行波传输速度是影响行波测距精度的关键因素之一,输电线路上暂态行波速度的难以确定严重制约了行波测距精度。对此,文中从优化行波传输速度着手,提出一种多回输电线路行波故障精确测距方法。首先基于波速误差对输电线路行波测距精度的影响,分析了现存行波波速确定方法的优劣。进一步,基于同杆多回输电线路共用输电走廊的结构特点,在非故障线路上实时在线测量出行波速度,并将其应用于故障线路的精确行波测距计算中。理论分析和仿真数据均表明:此方法不受线路参数的影响,能有效克服环境因素给沿线波速带来的误差。使测距波速更加贴近于行波传输的实际速度。可在一定程度上提高行波测距精度。     

行波法在10kV铁路自闭/贯通线故障测距中的应用

作者介绍了输电线路行波法测距的原理,概述了铁路自闭/贯通线路的特点及其故障测距的研究现状,研究并分析了行波法在自闭/贯通线测距中应用的特殊性,即自闭/贯通线的线路结构、供电方式及负荷的影响,提出了将零模和线模分量相结合,用零模分量对故障点反射波和对端母线反射波进行识别,用线模分量进行测距的方法.并用PSCAD/EMTDC对其进行了建模及仿真分析.仿真结果表明,所提出的方法是可行的.     

现代行波测距技术及其应用

介绍了利用电压、电流行波进行线路故障测距的方法。单端法是测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离,双端法利用故障行波到达线路两端的时间差测距。阐述了故障行波信号的测量、超高速记录、行波脉冲的小波检测以及双端装置时间精确同步等关键技术问题的解决方案以及行波测距技术实际应用中的若干问题。     

电力电缆故障行波测距方法研究

从多方面分析了电力电缆故障产生原因和分类,介绍了目前常用的基于行波理论电力电缆故障行波测距方法。且指出行波测距所面临的一些问题。同时,还介绍了一些当前比较新颖的基于行渡的电缆故障在线测距方法,如将小波变换、相模变换等数学方法应用于行波的分析中等等可以有效的解决波头辨识、反射波识别等问题的方法。     

验证小波变换行波故障测距法的现场试验

一般行波故障测距法较少考虑行波传播的色散情况,没有很好解决如何精确确定行波的到达时间和行波传播速度等问题,使测距精度受到影响。为解决现有行波法的不足,提出一种新的利用小波变换技术进行双端行波测距的方法,并用大型现场短路试验对该方法的可行性及实际测距精度进行了验证。文章介绍了现场短路试验的有关情况以及部分试验数据的整理和分析结果,对小波变换测距法与传统行波测距法进行了比较。试验结果表明,小波变换测距法比传统行波测距法准确,且故障时不受电压相角等因素的影响,定位精度在300m以内,因此,将小波变换应用于行波故障测距是可行的。     

一种新的相间行波距离保护方法

当对端母线上仅有1回进出线时，行波保护确定故障为正方向就可以动作；当对端母线上有2回进出线时，区外故障的行波测距结果大于被保护线路长度，根据测距结果，行波保护可以容易地区分区内、区外故障。当对端母线上有3回及以上进出线时，行波测距结果在某些情况下不反应故障点到保护安装处的距离，不能用测距结果区分区内、区外故障。对于这种情况，文中首先给出了根据行波测距结果和行波波头计算故障过渡电阻的方法，然后对区内、区外故障测得的过渡电阻进行分析，表明区内、区外故障测得的过渡电阻有很大不同，据此提出了一种区分区内、区外两相故障的方法。大量电磁暂态仿真表明，该保护原理正确而且适用于三相故障。     

利用故障线路分闸暂态行波的故障测距研究

分析了断路器分闸于故障线路时所引起的暂态行波的产生机理。在此基础上,提出了一种新的单端行波故障测距原理,即利用故障线路分闸暂态行波的F型现代行波故障测距原理,并将其划分为4种运行模式,即标准模式、扩展模式1、扩展模式2和综合模式。理论分析和实测波形分析均表明该原理是可行的,可以同时适用于永久性故障和瞬时性故障,而且不受电压过零故障的影响,在标准模式下还不受线路对端母线反射波的影响,从而克服了现有单端行波故障测距原理所存在的不足。     

新型超高压输电线路故障定位系统的数据信息处理功能及实现

介绍了新型超高压输电线路故障定位系统的基本结构,阐述了该系统的数据信息处理主要功能和实现技术。新型故障定位系统将行波定位与传统稳态量定位技术相结合,综合利用两者在性能上的互补性,通过协调配合,实现可靠、准确的故障定位。基于Windows平台的数据信息处理软件采用面向对象技术设计,主要完成对故障定位装置的运行监视、行波定位与常规定位的信息协调以及数据信息的提取和交互处理等。在数据处理算法中,在线应用了半正交小波算法进行行波波头的检测,以提高行波定位的准确性。所开发的数据信息处理软件已经通过了各种动态模拟实验的检验,表明该软件已经达到了工程实用要求。     

基于小波变换的同杆并架双回线双端行波故障测距

利用小波变换的双端行波测距新方法,可有效提取同杆并架双回线路故障行波特征并消除行波色散对定位精度的影响,同时解决了如何定义行波到达时间和选取行波传播速度的问题。大量仿真测距结果证实论文方法的测距精度基本不受线路长度、故障位置、故障类型、接地电阻大小等的影响,测距精度能在一个挡距内,满足精确故障定位的要求。     

利用电磁式电压互感器实现小电流接地系统行波故障定位和选相

提出利用电磁式电压互感器传变暂态行波信号,实现小电流接地系统各种故障类型快速识别和故障准确定位。建立了电磁式电压互感器行波传变特性分析模型,并以实际的电压互感器参数为例对其行波传变特性进行了研究,研究结果表明,电磁式电压互感器能够有效传变行波波头,满足行波故障测距要求。分析了三相电磁式电压互感器的行波传变特征及规律,分析发现,单相接地故障和各种短路故障暂态行波信号都以一定的规律有效传变到电磁式电压互感器二次侧,在此基础上,提出利用二次侧的暂态行波信号实现线路故障快速定位以及各种故障类型快速识别的原理与方法。现场试验结果证明了所述方法的正确性。     

基于故障电流暂态分量的测距研究

提出利用故障生成的电流暂态分量进行故障定位的思想。通过与方向行波测距进行比较，指出两者在利用行波表示的时间-距离对应信息上的一致性。与传统的电流行波测距法相比，该算法无需相邻健全线路的电流，从而具有更 好的适应系统运行方式的能力,并节省了测距装置的模拟和数字输入通道。仿真试验表明， 在合适的小波滤波器和小波分解算法的作用下，暂态测距与利用方向行波测距的精度基本相 同。其在测距精度上同样不受故障类型、接地电阻、线路长度、采样率、系统运行方式的影响，具有良好的波头定位能力。     

一种无需参数整定的混合线路故障行波定位方法

为解决混合线路故障行波定位中行波波速与线路长度参数整定的难题,论文分析了混合线路中故障行波的传输特性,提出了一种无需参数整定的故障行波定位方法。该方法在线路不同位置设置多个模拟故障点,依次试验测试或仿真测试线路上各个模拟故障点产生的故障行波传输到该线路首端与末端的时间差,构建基准行波时差数组;当线路实际发生故障时,由行波采集装置测量行波信号到达线路首端与线路末端的时间差,与基准行波时差数组中各元素比较,判别故障区段;并计算故障点在故障区段线路的相对位置,根据各杆塔或电缆接头的位置确定故障点准确位置。仿真结果表明该方法无需整定线路长度和行波波速,且定位结果不受线路弧垂的影响,具有算法简单、实用性强、定位精度高的优点。