基于多点电流测量的输电线路故障定位方法的研究与分析

（１）
式 中 ， 是线路 单位长 度 电感值 ，Ｃ 是线 路单位 长 度 电容值 。
当线路参 数频 率的影 响也 考虑 时 ，波 速则 可 由 如下公 式计算 ：
１０４ Ｉ电｜｜ｌ投水 ２０１６￣ １期
技 术 与 应 用
ｖ：—．—＿了： ：：：—：：—：：：—：：—：：—：：：—：：—：：：＝：＝：三：三： 三：：：三：：三：：：三：：三：：三：：：三：：三：：一三三三三 （Ｌ ２）
关键 词：输 电线路 ；故 障定位 ；多 点测量
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａ ｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｆａｕｌｔ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍ ｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｎｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍ ｕｌｔｉ Ｐｏｉｎｔ Ｃ ｕｒｒｅｎｔ Ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ
ＨｕａｎｇＱｉｎｇ ＷａｎｇＺｈ￣ｕａｎ （Ｕｒｕｍｑｉ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｕｒｕｍｑｉ ８３００１ １）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ，ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｈｅａｌｔｈｙ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍ ｙ．Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｉｓ ｗｉｄｅ，ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｉｓ ｌａｒｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍ ｐｏｒｔａｎｔ ｆｏｒ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍ ｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｔｒａｖｅｌｉｎｇ ｗａｖｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍ ｕｌｔｉ ｐｏｉｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｒａｖｅｌｉｎｇ ｗ ａｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ．
１ 三点 电流测 量 的输 电线路 行 波故 障定 位 法
１．１ 行波波 速测定 的基本原 理 行 波 故障定位 法 中，行波 的波速 是决定 定位精
度 的核心 因素 。波速取 决于 线路 的参 数 ，当忽略线 路参数 频率 的影 响时，波速 可通 过下面 公式计算 ：
Ｖ：： ．—— ＝＝：． ＬＣ
、／ ［ｗ ＬＣ—ＲＧ＋ｘ／（Ｒ ＋ Ｌ２）（Ｇ ＋ｇｏ ｃ ）］
， Ａｄ ： — —ｊ
（５ ） ）
式 中 ， 为线路 单位 长度 电感 ，ｃ 为线 路单位 长度 电容 ，尺 为线路 单位 长度 电 阻，Ｇ 为线 路单位 长度 电 导 ， ｃｏ为 角 频 率 。
从 式 （２）可 以看 出，要准 确得 出行波 波速 ，一 方 面线 路 参数 要精 确 ，另一 方面 故障 行波 的 中心频 率 要计 算 出 。然 而 由于 故障 行波 中心 频率 的差 异 ， 以及 复 杂环 境 的影 响 ，使 波速 的精 确 计算变 得 十分 困难 ，主观 地取 值容 易造 成误 差 。若 能 由故障 线路 直接 测 定波 速则 能使 这些 问题 得 到很 好 的解 决 。从 而三 测 量 点法被 提 出 ，即在 两端测 量 点外 于线 路 中 间额 外加 一个测 量 点 ，确 保行 波 的波速 在 故障２］。
技 术 与 应 用
基 于多点 电流测 量 的输 电线路故 障 定位 方 法 的研 究 与 分 析
黄、 擎Ｊ 王— …志远’’一
（国网新 疆 乌鲁木 齐供 电公 司，乌鲁木 齐 ８３００１１）
摘要 输 电线路 是 电力系 统的重 要组成 部分 ，输 电线路 的可 靠运行 关系着 国 民经济 的健康 良 好发 展 。输 电线路分 布 面积广 、 范围大 ，如何 快 速准确 地分 析判 断线路 故障位 置 ，排除 故障 ，对 于保 障输 电线路 的可靠运 行是 十分 关键 的。本文 主要对 根据 多 点电流测量 的输 电线路行 波故 障定 位 法进行 了分 析和讨 论 ，该方 法相对传 统行 波分 析 ，对 于 故障 点位 置 的判断精 度有 较 大改善 ，对 于输 电线路 的故障定位 有 一定 的参考 价值 。
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ： ｔｒａｎｓｍ ｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ；ｆａｕｌｔ １ｏｃａｔｉｏｎ；ｍ ｕｌｔｉ ｐｏｉｎｔ ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ
输 电线 路是 电能输 送 的通 道 ，肩 负着 电力 输送 的重 要任 务 。随着我 国 电网建设 的不 断推 进 ，距离 长 、容量 大 的高 电压超 高 电压等 级 的输 电线 路 的应 用越 来越 多 。由于输 电线路长 期暴露 在外部环 境 中， 很 容易受 到 日照 、雨 雪 、树 木接 触 、 以及 山体滑坡 等 外界 因素 的影响 ， 电力 系统输 电线 路故 障时有 发 生 ， 占据 电力 系统 故障 的绝大 多数 ，给 电力 公 司和 用 户造 成大量 损失 。 由于 人工 巡检 费时 费力 ，效 率 比较低 ，很难满 足 电力系统可 靠运行 的要 求 。因此 ， 微 机线 路保 护故 障定位逐 步得 到广泛 应用 ，其 中根 据 行波 理论 的故 障定位 分析法 的应用 最 为理想 ，也 最 为广 泛 。本文针 对现 有行波 故障定 位法 准确度 低 的 问题 ，应 用 多点测量 的方法 ，使测 量精 确度 得到 大幅提 高ｎ］。