远距离高压输电线路故障检测定位技术研究与应用

常会 带 来 很 大的 误差 ，故 障 过渡 电阻 或对 端 系统 阻 抗 不对 称 的 因
素影 响 很大 。 通过 对误 差进 行 某种 补 偿或 者采 用双 端 的线 路数 据 ， 可 以在 一 定程 度 上提 高算 法 的精 度 ， 对 于 高 阻接地 、 但 断线 故 障等
存 在 明显 的 不适 应性 。在 可 以使用 的场 合 ， 由于受 互感 器误 差 等多
１ 高 压 输 电 线 路 故 障 测 距 原 理
按 采 用 的线 路 模 型 、 距 原理 、 测 量和 测量 设备 等 的不 同 ， 测 被 故 障 测距 主 要有 阻 抗法 、 故障 分 析法 和行 波 法［ 。
１１ 阻 抗 Leabharlann ． 种 因 素 的影 响 ， 于 长距 离线 路 （ １０ｋ 难 以满 足 定位 要求 。 对 ＞ ０ ｍ）
区 的远 距 离 高压 输 电线路 ， 交通 不 便 ， 山高路 险 ， 旦 发 生故 障 ， 一 采 距算 法 。 故 障分 析 法 ， 要是 根据 线 路 的集 中或分 布 参数 的 等 效 电路 ， 主 取人 工 排 查 的方 式 定 位十 分 困难 ，因 而 设计 一 套满 足 一 定误 差 指 求解 以差 分或 微 分形 式 表 示 的 电压平 衡 方程 式 。这 种 算法 大 部分 标 … 的 自动 故障 检 测 定位 系 统 ， 快速 发 现 故 障 ， 时进 行 线路 故 对 及 而 这些 假 设经 障分 析 与 处 理 ，完 成对 故 障 性质 的快 速判 别 和 故障 位 置 的准 确 定 是建 立 在 一种 或 几种 简 化假 设 的 基础 上 ， 经验 表 明 ， 位 ， 速 抢 修 恢 复供 电， 免 一 些恶 劣 气象 条 件 下人 工 巡 查 担 当 的 迅 避 风 险 ， 高 巡线 效 率 ， 提 具有 重 要意 义 。
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远距 离高压 输 电线路 故障检 测 定位技术研 究 与应用
丁 飞 毛 俊 生
（ 国人 民 解 放 军 ９ ９ ９部 队 ， 北 黄 冈 ４ ８ ０ ） 中 １１ 湖 ３ ０ ０ 摘 要 ： 分 析 电 力 线 路 故 障 测 距 技 术 的 基 础 上 ， 计 了一 套 完 整 的 适 用 于 远 距 离 高 压 输 电 线 路 的故 障 检 测 定 位 系 统 ， 试 验 测 试 和 工 程 实 在 设 经
处 发 生故 障 时线 路 两端 的 电压 和 电流 均 为 故障 距 离 的函 数 。故 障
分 析法 就 是 利用 线 路 故障 时测 量 的 电压 、 电流 ， 过分 析和 计 算 求 通 出故障 点 的距 离¨ 。按所 采 用 电路模 型 来看 ， 分为 集 中参数 法 和 ］ 可 分布 参数 法 ， 按所 使 用 物理 量 特 征 可 分 为 工频 （ ） 法 和 瞬 时值 相 量 法 ，按 所 需要 的 测量 信 息可 分 为 单端 数据 测 距算 法 和 双端 数 据 测
由于其 输 出 电压 不高 和 灵敏 度 问题 ，不 适用 于 故 障 电 阻太 高 的情 点 ，再 由故 障点 反射 后 到 达母 线 端 的时 间差 和 行波 波 速来 确 定 故
１３ 行 波 法 ．
行 波 法 是基 于 高频 传 输线 的理 论分 析 ，即 当介 质 不 连 续 时入
阻抗 法 是根 据 故 障 时测 量 到 的 电压 、 电流 量 而计 算 出故 障 回 射 波 会在 介 质变 化 处 产生 反 射 ， 如加 一 高 频脉 冲 到故 障 线上 ， 线 在 路 的 阻抗 ， 提 是忽 略 线路 的分布 电容和 漏 电 导。由于线 路 长度 与 路 阻 抗 突变 处 必将 形 成一 反 射脉 冲 ，通 过 仪器 的 高速 数据 采 集 系 前
构 造 原理 ， 依据 导 线 的直 流 电阻与 导 线 的 长度 成 正 比 的关 系 （ 线 障 性质 。 在
质 、 径 、 度 相 同 的情 况 下） 将 线 路 的任 一完 好 相 线和 故 障 相 线 线 温 ， 根 据 是否 离 线 的需 要 ，行波 法 可 分为 离 线测 距 法 和在 线 测 距 作 为 ２个 桥 臂接 入 电桥 中 ， 并在 线 路 末端 短 接 形成 回路 ， 节测 量 法 。按 动作 原理 可 分为 Ａ、 Ｃ、 Ｅ和 Ｆ型 ６种 故障 测距 装 置 ＿ 。 调 Ｂ、 Ｄ、 ５ ］ 臂 电 阻使 电桥 达 到平 衡 ， 过计 算 后确 定 故障 点 的位 置 。 统 电桥 Ａ 型 测 距 装 置 利 用 故 障 点 产 生 的 行 波 到 达 母 线 端 后 反射 到 故 障 通 传
阻 抗成 正 比， 此可 以求 出测距 装 置装 设 处至 故 障 点 的距 离＿ 。 因 ３ ］
统 完 整地 记 录 下波 形 ，精 确测 量 出发 射 脉 冲与 反 射脉 冲 的 时 间差 阻抗 法 中最 常 用 的 是经 典 电桥 法 。电桥 法 利 用 了经 典 的 电桥 来 确 定 故障 点 的位 置 ； 同时通 过 识别 反 射 脉冲 的 极性 ， 以判 断 故 可
践 ， 有 效 完 成 故 障 的 快 速 判 断和 准 确 定 位 。 能
关键 词： 电线路 ； 输 故障测距 ： 原理 ； 定位系统
０ 引 言 随 着 经济 的高速 发展 对 电 能 需求 的 日益 增 长 ，高 压 输 电 线 路 作 为 电能 的传 送 载体 ， 安 全稳 定 运行 也 越来 越重 要 。长期 运行 的 其 高 压线 路 因 受污 渍 、 雷击 以及冰 雪 等 自然灾 害 的 影 响会 出 现绝 缘 等 级下 降 、 线 、 路 、 阻 接地 或 高 阻等 故 障 ， 别对 于 架 设在 山 断 短 低 特