行波测距方法原理

《行波测距技术》课件

效率和安全性。
A 智能电网
行波测距技术可用于智能电网的故障定位和监测，提高电网的运行效
率和安全性。
B
C
D
物联网
在物联网领域，行波测距技术可为各种传感器提供高精度、高可靠性的距离测量，促进物联网的发展和应用。
输电线路
在输电线路中，行波测距技术可用于线路故障的快速定位和监测，降低线路维护成本。
行波测距技术的原理
总结词
行波测距技术的原理基于电磁波的传播速度和时间测量。
详细描述
行波测距技术的原理基于电磁波的传播速度和时间测量。它通过发送行波信号，如超声波或电磁波，并测量该信号在目标物体上的反射时间，然后根据电磁波的传播速度计算出目标物体与测量点之间的距离。
行波测距技术的应用场景
总结词
行波测距技术广泛应用于各种需要精确测量距离的领域。
详细描述
行波测距技术广泛应用于各种需要精确测量距离的领域，如无损检测、智能交通系统、机器人技术、航空航天等。它具有高精度、高可靠性和非接触测量的优点，因此在许多领域中得到了广泛应用。
02
行波测距技术的分类
基于电力的行波测距技术
总结词
通过测量电力行波在传输线中的传播时间，计算出传输线长度。
详细描述
基于电力的行波测距技术利用电力行波在输电线路中的传播特性，通过测量行波的传播时间来计算输电线路的长度。该技术具有精度高、测量速度快、不受地形限制等优点，广泛应用于高压输电线路的测量。
基于声音的行波测距技术
总结词
通过测量声音行波在介质中的传播时间，计算出距离。
详细描述
基于声音的行波测距技术利用声音行波在空气、水等介质中的传播特性，通过测量行波的传播时间来计算距离。该技术具有操作简便、成本低廉等优点，常用于短距离测量，如管道长度、水深等。

行波原理

概述电力线路在输送电能时是以电磁波的形式传播的，在忽略电阻和电导的情况下，其线性行波的传播速度为：v=1/sqrt(LC)；将线路的电感和电容代入上式，可以发现架空线路的行波传播速度接近于光速，即v≈3*10^5km/s。

行波波长是指行波相位差正好等于2π的两点之间的距离。

2其它相关行波测距式距离保护原理1引言高压输电线路是电力系统的命脉。

线路发生故障后能快速地切除故障线路并及时找到故障点加以修复，是继电保护工作者孜孜以求的目的。

然而迄今为止，输电线路保护无论是利用工频分量还是暂态高频分量，都只能判断出故障发生的区域，只能达到切除故障的目的。

微机距离保护虽然能给出故障距离，但因精度不高不能满足生产需要，要及时找到故障点对线路加以修复仍需要配备专门的故障测距装置，两个装置有很多相似的功能模块，使得线路投资增加，装置的作用得不到充分发挥。

行波距离保护由于采用输电线路故障后的行波，使得保护装置具有超高速动作的特性；而且利用行波折反射的特点可以精确地计算出故障距离，并同时兼作保护动作判别量和测距输出结果，即集保护和测距为一体，有效解决了以上问题，因而行波距离保护装置的研究极具实用价值。

利用行波进行故障测距[1]的方法早在20世纪50年代就已被提出，并在实际中得到应用。

70年代末，G．W．Swift等指出了行波频率与故障距离之间的关系[2]。

1983年,P.A.Crossly 等人提出了利用相关算法计算行波传播时间进而求得故障距离，通过对故障距离和被保护线路长度的比较决定保护是否动作的行波距离保护方案[3]。

1989年，我国学者根据输电线路故障行波的特征，提出了行波特征鉴别式距离保护[4]，该保护首先利用行波的特征，判断出故障发生的区间，若判断为正方向区内故障，再进一行波特征鉴别式距离保护。

来源:早期行波测距式距离保护的主要不足之处在于：①没有指出正方向区外故障时保护误动的问题；②采用相关算法提取与初始正向行波对应的反向行波误差较大，距离计算精度不高；③由于相关算法的实质是比较两波形的相似性，因而受线路参数的影响较大，当线路为有损或接地电阻较大时，V－、V+波形的相关性降低；④灵敏度不高，要求V－和V+信号有足够的能量，以保证能被正确检测。

行波法在配电网故障测距中的应用

五、结论
传统的回归方法是一种成熟的算法,利用该模型对统计规律进行分析能较准确地反映出负荷与影响其精度的因素的关系,得出较佳的预测值。通过分析,精确回归预测要求挑选的样本量要尽可能大,最大程度地降低一些不规则的特殊值的影响。通过对负荷特性的详细分析建立合适的模型,使其能够最接近地描述实际情况,同时还应该结合其他模型,进行综合比较,争取最佳预测。根据对实际
测距中的可行性。
一、行波反射与折射原理
行波在线路上传播时,遇到波阻抗不连续点(如故障点
会发生反射与折射。[4-6]反射和折射是行波的重要特性,其
中,反射波是用来实现故障测距的重要依据。
如图1所示,行波U i(入射波沿波阻抗为Z
1
的线路
传播,到达O点,波阻抗由Z
1
变为Z
2
,发生反射和Байду номын сангаас射;
一部分行波U r(反射波沿Z
可以看做是接地电阻R和波阻抗z
i
并联的等
值阻抗,此时电压反射系数为。
二、行波测距方法
利用行波进行故障测距有几种方法,按信号采集位置
可以分为单端测距和双端测距。利用故障产生的行波进行
单端故障测距的方法称为A型行波测距方法,利用故障产
生的行波进行双端故障测距的方法称为B型行波测距方法,
故障后由人工注入脉冲信号单端测距的方法称为C型行波
(4
其中,L为母线M、N之间的线路长度。
(3C型行波测距。C行波原理与A行波原理一样,如图3所示。
该方法不是利用故障发生时产生的行波信号,而是在故障后,由人工向故障线路发射高频脉冲信号,然后检测并识别来自故障点的反射波。测距公式同(3。
(4E型行波测距。E型行波测距是利用线路故障切除后开关重合闸时向线路注入一个合闸电流脉冲。如果线路发生的是永久性短路故障,则合闸脉冲会在故障点被反射回来,利用检测合闸脉冲与反射脉冲的时间差可以测量故障距离,测距公式同(4。如果线路是瞬时性故障,则不会发生反射,线路恢复供电。

配电线路行波故障测距初探朱彪

配电线路行波故障测距初探朱彪摘要：我国中压配电网多采用中性点非有效接地运行方式，线路结构复杂，多存在架空线、电缆混合线路。

线路发生单相接地故障时，由于故障电流微弱，电弧不稳定等原因，使得定位其故障点成为难题；线路发生相间短路故障时，则会造成停电事故。

因此，线路故障的快速准确定位对于提高供电可靠性、减少停电损失有重要意义。

关键词：配电线路；行波故障测距；一、行波测距的应用原理我国目前使用的行波测距技术主要包括单端和双端两种测距原理和方法，单端的测距方法采用较多的是A型的单端测距方法，双端的测距方法主要采用D型的双端测距方法。

单端测距方法中的A型测距方法主要是在线路的一端进行测量工作，通过行波技术测量产生故障的位置到对端母线之间往返一次的时间，从而通过相应的数据来计算故障点到对端母线之间的距离。

双端测距方法中的D型测距方法主要是通过故障点自身造成的行波，通过相关时间的计算来确定故障点到两端之间的距离。

E型和F型的测距方法分别使用断路器合闸和断路器分闸，通过时间来计算相关的距离数据。

以上的测距方法各有特点，总体来说这些技术已经能够在实际的使用过程中发挥很好的作用，具有准确性高、测量方便的特点，但是就目前的技术水平来说行波测距能够发挥更好的测量效果，因此应当加强对于行波测量技术的开发推广和使用。

二、配电线路行波故障测距2.1行波信号的提取暂态行波所覆盖的频带很宽，信号的提取可由电压或电流互感器完成。

高压输电线路普遍采用的电容分压式电压互感器CVT（，截止频率低，传变高频电压信号会带来衰减和相移，因此很少使用。

常规的电流互感器可以传变100kHz以上的电流暂态分量，能够满足行波测距的要求，在实际应用中常用电流互感器提取行波信号。

同时，对于新建变电站使用的电子式电流互感器ECT，提出了相应的行波信号提取方法。

既然行波在传输过程中只有遇到阻抗不连续点才会发生反射和折射，那么录波波形中最有特点的波形部分一定是阻抗不连续点。

行波测距的原理分析以及系统实现

1.背景行波测距在输电网中有着广泛的应用，对于快速定位故障，缩短故障恢复时间有着重要意义。

本文对行波测距的基本原理以及实现方案进行分析，以期对相关装置的开发以及算法研究有所帮助。

2.行波测距原理2.1 行波的特性输电线路如果忽略传输损耗（忽略分布电阻以及对地电导），则可以认为是由大量的分布电感和电容组成的。

假设一段线路始端为M，末端为N，在线路中间某一点P发生对地故障，则相当于在P点接入一个等效电源，其电压与此点故障前电压大小相等，方向相反。

假设在t=0时发生故障，则对于分布参数的传输线，故障等效电源会给线路电容充电，在导线周围建立电场并相邻电容充电，线路的分布电容被依次充电，这一过程如同一个电压波在按照一定的速度沿线传播。

同时随着电容的充放电，将有电流流过线路分布电感，也会有一个电流波沿线传播。

因此通过以上分析，线路故障后，会从故障点开始有电压行波和电流行波向线路两端传播。

行波的波速与线路本身的特性有关，速度公式如下，其中L和C为线路单位长度的电感与电容，线路行波的波速只与其绝缘介质的性质有关，与导体的材料和截面积无关。

例如架空线路的行波速度为294km/ms，纸绝缘电缆线路的行波速度为160km/ms，交联聚乙烯电缆的行波速度为170km/ms。

行波在波阻抗发生变化的分界点处会发生反射和折射，例如上图中的N如果为母线，N有几条出线，则在N处会发生反射和折射。

2.2 单端行波测距单端行波测距是在线路的一端安装测量设备，利用线路故障时测量到的第一个行波与反射的第二个行波的时间差计算测量点和故障点之间的距离。

例如下图,在M点安装行波测量设备，M点测量到的第一个行波为i1，i1在M点和故障点F发生两次反射，再次被M点测量到，那么这个时间差为两倍MF距离，因此上面考虑的是故障点距离M点比较近的情况，实际上如果F点距离N点比较近，那么测量到的第二个行波应该是i5。

假设MN的距离为L，则可以计算出如果F点距离M点小于L/2时，第二个行波为i3，否则第二个行波为i5,这两种故障距离的计算公式是不同的。

行波测距

行波行波，英文名称traveling wave.定义：某一物理量的空间分布形态随着时间的推移振幅不变的情况下向一定的方向行进（不断向前推进)所形成、传播方向为无限，故称行波。

1概述电力线路在输送电能时是以电磁波的形式传播的，在忽略电阻和电导的情况下，其线性行波的传播速度为：v=1/sqrt(LC)；将线路的电感和电容代入上式，可以发现架空线路的行波传播速度接近于光速，即v≈3*10^5km/s。

行波波长是指行波相位差正好等于2π的两点之间的距离。

2其它相关行波测距式距离保护原理1引言高压输电线路是电力系统的命脉。

线路发生故障后能快速地切除故障线路并及时找到故障点加以修复，是继电保护工作者孜孜以求的目的。

然而迄今为止，输电线路保护无论是利用工频分量还是暂态高频分量，都只能判断出故障发生的区域，只能达到切除故障的目的。

微机距离保护虽然能给出故障距离，但因精度不高不能满足生产需要，要及时找到故障点对线路加以修复仍需要配备专门的故障测距装臵，两个装臵有很多相似的功能模块，使得线路投资增加，装臵的作用得不到充分发挥。

行波距离保护由于采用输电线路故障后的行波，使得保护装臵具有超高速动作的特性；而且利用行波折反射的特点可以精确地计算出故障距离，并同时兼作保护动作判别量和测距输出结果，即集保护和测距为一体，有效解决了以上问题，因而行波距离保护装臵的研究极具实用价值。

利用行波进行故障测距[1]的方法早在20世纪50年代就已被提出，并在实际中得到应用。

70年代末，G．W．Swift 等指出了行波频率与故障距离之间的关系[2]。

1983年,P.A.Crossly等人提出了利用相关算法计算行波传播时间进而求得故障距离，通过对故障距离和被保护线路长度的比较决定保护是否动作的行波距离保护方案[3]。

1989年，我国学者根据输电线路故障行波的特征，提出了行波特征鉴别式距离保护[4]，该保护首先利用行波的特征，判断出故障发生的区间，若判断为正方向区内故障，再进一行波特征鉴别式距离保护。

利用暂态电流行波的单端测距基本原理

利用暂态电流行波的单端测距基本原理引言近年来，由于微电子技术和通信技术的迅速发展，行波测距方法被赋予了新的生命力。

基于全球定位系统(GPS)同步技术的纯双端行波故障测距装置(D型)已经在加拿大500 kV输电系统运行多年［1］，该装置利用了故障产生的暂态电压行波信息。

以文献［2～7］为基础而研制成功的XC—11输电线路行波故障测距装置基于暂态电流行波，且同时采用了A，D，E三种测距原理。

理论分析和现场运行经验表明，故障距离定位精度可达到一个杆塔之内(误差小于1 km)。

为了进一步提高行波测距的可靠性和精度，文献［8～10］将小波理论成功地应用于行波故障检测领域。

单端量行波故障测距的基本原理是利用测量点感受到的由故障初始行波浪涌经测量端母线反射后所形成的第1个正向行波浪涌与来自故障方向的第2个反向行波浪涌之间的时延计算故障距离，其中正向与反向行波分别是测量点暂态电压与电流关于波阻抗的线性组合。

但由于以下原因，目前国内只采用电流行波进行故障测距：①暂态电压信号不易获取；②波阻抗不易准确获得；③当母线上出线较多时，暂态电压信号比较弱，而暂态电流信号却很强。

本文以同母线上任一“有限长”非故障线路作参考线路，通过比较由故障线路暂态电流与该参考线路暂态电流形成的反向行波浪涌与其对应的正向行波浪涌的极性，识别来自故障方向的行波浪涌，消除来自参考线路远端母线反射波及各种扰动的影响。

1 利用暂态电流行波的单端测距基本原理线路故障后，由于故障点电压的突变将同时产生向着故障线路两侧以接近光速的速度传播的暂态行波，形成第1个反向行波浪涌。

当行波浪涌到达测量端母线时，由于阻抗不连续将同时产生反射和透射，其中的反射波形成第1个正向行波浪涌，它到达故障点后将再次产生反射，从而形成第2个反向行波浪涌。

设测量端感受到的第1个正向行波浪涌为，对应的故障点反射波为，如图1所示，则有如下的行波关系：其中K F为行波在故障点的反射系数；τ为行波在本端母线与故障点之间的传播时间。

输电线路行波测距

行波信号的测量
• 保护与测距利用信号的带宽
– 常规电流、阻抗等保护： 0-1KHz （50Hz） – 阻抗测距装置：0-1KHz（50Hz） – 行波保护： 0-2KHz – 行波测距：0-300KHz，距离分辨率500m
• 电容式电压互感器（CVT）不能传变电压行波，早期行波测距使用电容分压（耦合器）测量电压行波，安装复杂，需要额外投资。 • 光PT、CT离商业化应用有距离。
• A型测距装置
–高速拍照，记录故障产生的电压行波，识别电压脉冲故障点及母线间往返一次的时间计算故障距离。 –装置复杂，可靠性差。 –50年代试制，没有推广应用。
• B型测距装置
–线路对端的装置在接收到故障电压脉冲后向本端发送信号，比较本端接收到故障脉冲及对侧信号的时间差，计算故障距离。 –可靠性较好，但需要常备通信通道，构成复杂。 –在美国、日本等个别国家安装使用，没有大量地推广应用。
同母线上其他线路反射波的影响
• 故障行波穿过母线透射到其他健全线路上，行波在健康线路对端被反射回来，影响故障点反射脉冲的识别。 • 当母线上运行的线路较多时（如4条线路时），母线行波阻抗接近零，故障行波在其他健全线路上的透射很小，可以认为母线呈短路状态，可以不考虑其他线路的影响。
健康线路Ⅰ 健康线路Ⅱ 健康线路Ⅰ 健康线路Ⅱ
中心处理单元
DI/DO
人机界面 RS-232
后台工业 PC机
在XC-11行波测距装置得基础上研制成功
主要技术指标与特点
• • • • 测距精度小于1公里最多监视8条线路装置本身存储96次故障记录采用图形式液晶显示器(LCD)，显示装置定值输入菜单与键入值、装置运行状态信息等。 • 使用一台工业PC机作为后台分析机，读取、分析、长期保存故障记录 • 与有关变电站的装置通信，交换故障行波到达时间，计算故障距离。

行波测距方法—原理篇
行波测距法介绍
基本原理：行波在线路上传播速度接近光速，通过测量电压、电流行波在故障点及母线（电站）之间的传播时间测距。测距方法有: 单端电气量A型方法双端电气量D型方法利用自动重合闸的E型方法
单端电气量A型方法
A变电站 B变电站故障点距A变电站
t
XA 1 1 v t v(TS 2 TS 1 ) 2 2
Ts1
Ts2
时间
双端电气量D型方法
TsA TsB
A变电站
B变电站
故障点距A变电站故障点距B变电站
1 (TSA TSB ) v L 2 1 X B (TSB TSA ) v L 2 XA 来自利用自动重合闸的E型方法
A变电站 B变电站故障点距A变电站
t
XA 1 1 v t v(TS 2 TS 1 ) 2 2
Ts1
Ts2
时间

输电线路行波故障测距基本描述、装置建模原则

附录 A （资料性附录）行波测距基本描述行波测距是利用故障产生的暂态电流、电压行波来确定故障点的距离，如图A.1所示。

它包括双端行波测距法和单端行波测距法。

1M T '2M T 2M T 1N T '2N T 2N T图A.1行波测距示意图双端行波测距是通过测量故障行波达到线路两端的时间差来计算故障距离，公式为：111()2N M L T T v l −−=（A.1） 112()2M N L T T v l −−= （A.2）式中：Ｌ线路长度；l 1，l 2 故障点到两端的距离；T M1，T N1 行波到达线路两端时间；ｖ行波传播速度。

对双端行波测距法而言，线路长度的误差ΔL 将会导致ΔL /2的测距误差，1μs 的时间误差将导致近150m 的测距误差。

单端行波测距是通过测量故障行波在故障点与本端母线之间或故障点与对端母线之间往返一次的时间差计算故障距离，公式为：211()2M M T T v l −= （A.3） '211()2M M T T v l L −=− （A.4）式中：l 1 故障点位置；L 线路长度；T M1，T M2 故障初始行波到达M 端母线测量点及其从故障点反射回测量点的时间；T’M2经过故障点透射过来的故障初始行波在N端母线的反射波到达M端母线测量点的时间；ｖ行波传播速度。

单端行波测距由于原理上的缺陷，一旦不能正确识别反射波，测距精度就无法保证。

由于实现单端行波法的计算机算法还不成熟，因而难以自动给出准确的测距结果；同时在很多情况下，也无法通过对单端暂态行波波形的离线分析获得准确的测距结果。

双端行波测距受影响因素少，测距结果准确、可靠。

原理上可利用电流行波或电压行波测距，考虑到CT具有较好的传变高频信号的能力，建议使用CT二次侧测到的电流行波信号进行测距。

在实际应用中，一般应利用电流行波故障测距，同时以双端行波测距法为主，辅助以单端行波测距法或其它方法。

电力系统行波测距方法和发展

电力系统行波测距方法和发展随着科学技术的不断发展，越来越多的先进技术被应用到电力系统当中，行波测距技术就是其中一个。

行波测距就有较多的优势，如较快的定位速度、十分精确的测距等，目前在高压输电线路中主要应用该技术。

首先，本文详细的分析了行波测距的方法，主要有单端测距法、双端测距法、三端测距法以及广域网络信息的行波测距法。

然后对行波提取及波速的确定进行了分析，最后对电力系统行波测距的发展进行了详细分析。

标签：电力系统;行波测距;方法;发展在电力系统中，对输电线路故障进行准确快速的寻找可以有效的降低工作人员的巡线压力与负担，并且修复故障的时间也进一步缩小，可以进一步提高电力系统供电的安全性、可靠性，减少停电发生的故障，降低停电带来的损失。

行波法是一种新型故障测距技术，与传统的故障测距技术相比，其具有较多的优势，如受到较少的线路负荷、系统参数、系统运行方式以及过渡电阻的影响，具有较好的发展空间与发展前景。

利用初始行波和测量端接收到故障点反射波的时间差，与行波波速进行有效的结合，从而对故障的距离进行确定，这就是行波测距法的基本原理。

行波测距法具有较快的定位速度、十分精确的测距以及较广的使用范围等特点，从而在电力系统中的应用日益广泛。

1 行波测距的方法1.1 单端测距法当电力系统发生故障的时候，因为初始行波没有相同的来源，因此测距原理具有A型、C型、E型、F型四个类型。

如果初始行波的来源点是故障点，那么就是A型;利用脉冲反射，对脉冲到达故障点并反射回测距装置所使用的时间对故障距离进行测量的原理是C型;對线路故障发生以后自动重合闸暂时所产生的行波进行利用，通过其在故障点与测距装置之间的传播对故障距离进行确定的原理是E型;在发生故障的时候，断路器会发生跳闸，从而有暂态行波产生，根据此波对故障点距进行测量的原理就是F型[1]。

如果在输电线路中发生故障，那么要对A型、C型、F型进行应用。

不管是重合闸所产生的暂态行波还是断路器跳闸所产生的暂态行波，对其计算的方法全部都是暂态行波行驶速度乘以两点之间运行速度的积[2]。

D型现代行波故障测距基本原理

D型现代行波故障测距基本原理D型现代行波故障测距原理为利用故障暂态行波的双端测距原理，它利用线路内部故障产生的初始行波浪涌到达线路两端测量点时的绝对时间之差值计算故障点到两端测量点之间的距离。

设线路MN故障产生的初始行波浪涌以相同的传播速度v到达M端和N端母线的绝对时间分别为TM和TN，则M端和N端母线到故障点的距离可以表示为：式中：L为线路MN的长度。

为了准确标定故障初始行波浪涌到达两端母线的时刻，线路两端必须配备高精度和高稳定度的实时时钟，而且两端时钟必须保持精确同步。

另外，实时对线路两端的电气量进行同步高速采集，并且对故障暂态波形进行存储和处理也是十分必要的。

D型早期行波故障测距装置采用载波方式实现线路两端测距装置的时间同步，因而难以获得较高的测距精度。

D型现代行波故障测距原理采用内置全球定位系统(GPS)接收模块的电力系统同步时钟实现精确秒同步，这使得线路两端的时间同步误差平均不超过1μs，而由此产生的绝对测距误差不超过150m。

2 D型现代行波故障测距原理的准确性分析D型现代行波故障测距原理利用线路长度、波速度和故障初始行波浪涌到达故障线路两端母线时的绝对时间之差值计算故障距离。

因此，能否获得准确的线路长度、波速度和故障初始行波浪涌到达时刻，将直接影响测距准确性。

严格来讲，无论是传统的故障测距原理，还是行波故障测距原理，其测距结果表示故障点到线路末端的实际导线长度。

但巡线时往往将测距结果当作地理上的水平距离并以此作为查找故障和计算测距误差的依据，而并不考虑线路弧垂的影响。

同样，线路全长也是以水平距离的形式预先给定。

当线路较长时，计及弧垂影响后的实际导线长度与导线水平长度相差较大。

D型行波故障测距原理需要利用线路全长，因而其测距误差往往比其它不需线路全长的行波故障测距原理(如A型原理)的测距误差要大。

比较理想的做法是利用线路设计数据计算出不同温度条件下沿线各档距内的实际导线长度，进而获得实际线路导线的总长度(用于D型测距)，并最终将故障测距结果换算为故障所在档距或杆塔号。

行波——精选推荐

一、其他测距的方法？（听诊法，短距长距分别用什么）二、故障测距各方法的优缺点？为什么选择行波法？三、行波法需要解决哪些问题？目的，定位精度等。

四、行波法各种方法的原理？确定使用哪一种？五、行波法市面上使用的产品（程度、问题、技术发展现状）四、行波法各方法原理：A型装置利用故障点产生的行波在测量点到故障点间来回往返的时间与行波波速之积来确定故障位置；B型装置利用故障点产生的行波到达两端的时间差与波速之积来确定故障位置；C型装置是在故障发生时于线路的一端施加高压高频或直流脉冲信号，根据脉冲往返时间来确定故障位置；D型装置是在 B型装置的基础上建立了基于全球定位系统（Global Positioning System，GPS）精确对时的双端行波法，使得行波故障测距的实现既简单又精确稳定，并且有良好的适应性；E型装置出现时间稍晚，它采用单端方式，原理是捕捉线路发生故障后的断路器重合闸产生的电流行波进行定位，它同样可以测量永久短路故障、开路故障以及在健全线路中测量线路全长；F型装置原理（单端测距原理）则利用故障线路在断路器分闸时产生的暂态行波在行波的测量点与产生故障的地点之间往返一次的传播所用的时间与行波的速度积计算发生故障点的距离。

（1）A型行波法原理A型法是一种单端行波测距法，其利用线路故障时自身产生的暂态行波信号实现故障定位。

在牵引网输电线发生故障时，故障产生的行波浪涌在故障点及母线之间来回反射，利用故障线路在测量端感受到的第一个正向行波浪涌与其在故障点反射回的行波信号之间的时间差，计算测量点到故障点之间的距离。

单端A型测距原理示意图设S端为测量端,波速为v，故障初始行波与故障点反射波到达本端母线的时间分别为Ts1,Ts2,则故障距离原理可用公式表示为：当故障点在线路中点以内时,来自故障线路方向的第二个同极性行波波头是故障点反射波,根据它与故障初始行波的时间差△t,利用上式来实现测距。

当故障点在线路中点以外时,来自线路方向的第二个行波波头是来自故障线路对端的反射波,虽然电流行波在对端一般产生正反射以及故障点透射系数为正数,由于向对端运动的故障初始行波与向本侧运动的初始行波反极性,故对端反射波在本侧记录下的行波波形上与故障初始行波反极性。

现代行波故障测距原理分析与评价

现代行波故障测距原理分析与评价Analysis and Appraisal of the Modern TravellingWave Fault Locating Principle深圳能源投资股份有限公司　刘湖连Shenzhen Energy Investment Co.,Ltd.　Liu Hulian山东理工大学科汇电气技术研究所　陈　平Shandong University of Technology K ehui Electric Technology Graduate School　Chen Ping摘　要:系统地分析了现代D型双端和A型单端输电线路行波故障测距基本原理,并从准确性、可靠性、经济性和适应性几个方面予以了综合评价。

在此基础上阐明了两种行波原理相互配合使用的必要性,并提出了以D型为主、A型为辅的优化组合行波测距方案。

Abstract:The modern type D double-ended and type A single-ended travelling wave fault locating principles used for transmission lines are analyzed systematically,and a general appraisal on the accuracy,reliability,economics and applicability is given in this paper.Based on this,the necessity that the two types of travelling wave principles would work in one another is clarified,and an optimum combined travelling wave fault locating scheme is presented,in which the type D principle is used as the main principle, and the type A principle is used as the auxiliary one.关键词:输电线路;行波;故障测距;全球定位系统K ey w ords:Transmission lines　Travelling waves　Fault locating　GPS中图分类号:TM764　文献标识码:B 11前言输电线路行波故障测距技术因具有测距精度高和适用范围广等优点,一直为继电保护专业人员所关注[1]。

行波测距原理

行波测距原理
1关于行波测距
行波测距是一种运用行波的测距技术，是一种快速准确的测量距离的方法。

主要应用于运用激光或声波测量目标之间的距离，或者也可以用来进行四周环境的测评。

1.1基本原理
行波测距的原理是通过发射行波来测量距离，行波发射器会发出激光或声波，这些激光或声波源会受周围物体的反射而发出行波，由发射器检测反射回来的行波，可以得出行波与物体之间的距离。

即通过行波发出和接收的时间间隔来测量行波与测量对象之间的距离，并结合行波速度计算出距离。

1.2应用
行波测距技术在工业中有广泛应用，可以用于检测各种对象的大小和距离，以及各种机械装置的运行，可以准确的测量出各种机械装置之间的位置和尺寸数据，从而更准确的控制机械装置的运行和整体机械装置的工作状态。

此外，行波测距还可以用于检测安全装置，避免机器失常，避免安全事故的发生。

行波测距技术也被广泛应用在导航中，它可以用于搭载卫星的飞行器的导航，它可以测量飞行器与地面或船舶的距离，以便更准确的计算飞行路径。

1.3总结
行波测距技术是一种快速准确的测量距离的方法，有着广泛的应用前景，具有极大的社会效益。

它可以用于检测各种机械装置、安全装置和导航系统，将对机械装置和导航系统的精准控制和操作质量提升带来极大的便利。

行波测距PPT课件

行波测距原理
❖ 如何消除噪声的影响
在数据采集中，难免会受到噪声的影响，如何减小噪声将决定测距的精度。
行波测距原理
❖ 如何确定波速
行波在电缆中传播的速度与电缆的几何形状、导体材料等没有关系，只与电缆的绝缘介质有关。实际测试表明，对于油浸纸电缆，行波的传播速度为160m/us，对于交联聚乙烯电缆，行波的传播速度为170m/us，对于塑料电缆，行波的传播速度为184m/us 。
行波测距原理在电缆测量端向电缆注入一电压脉冲脉冲在电缆中传输时遇到阻抗不匹配的地方比如分接头故障点终端头等都会发生反射在测量端安装脉冲波形接收装置对接收到的波形进行分析找出发送脉冲和返回脉冲之间的时间间隔便可以计算出故障距离
电力电缆的行波测距
南通供电公司胡广
目录
1. 电缆故障原因 2. 行波测距基本原理 3. 电缆测距步骤
电缆故障原因分类
▪ 绝缘受潮。中间接头由于密封不严密或者安装质量不好，可能会因绝缘受潮而导致电缆故障。另外，在制造电缆包铅(铝)时留下的砂眼和裂纹等缺陷也会使电缆受潮。
▪ 制造工艺不良。若电缆中间接头的设计不够周密，或者机械强度和裕度不够，都有可能导致故障。
▪ 材料缺陷。由于绝缘材料未达到要求，出现了褶皱、破口和裂损等缺陷，都有可能导致电缆故障。
行波测距原理
❖ 特性阻抗Z0是指行波电压与行波电流之比，即入射波电压与入射波电流之比，或者反射波电压和反射波电流之比。
❖ 等效阻抗Ze为电缆线路上任意一点的总电压与总电流之比。
入射波
透射波
反射波
接地电阻
行波测距原理
❖ 分接头反射示意图
图b所示为Ze=Z0，此时阻抗匹配，Cf=0，在分接头处无反射；

行波测距法

行波测距法行波法故障测距行波法的研究始于本世纪四十年代初，它是根据行波传输理论实现输电线路故障测距的。

现在行波法已经成为研究热点。

行波法的研究始于二十世纪四十年代初，它是根据行波传输理论实现输电线路故障测距的。

现在行波法已经成为研究热点。

简介(1)早期行波法按照故障测距原理可分为A,B,C 三类:① A 型故障测距装置是利用故障点产生的行波到达母线端后反射到故障点,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障点距离的。

但此种方法没有解决对故障点的反射波和对侧母线端反射波在故障点的透射波加以区分的问题,所以实现起来比较困难。

② B 型故障测距装置是利用记录故障点产生的行波到达线路两端的时间,然后借助于通讯联系实现测距的。

由于这种测距装置是利用故障产生后到达母线端的第一次行波的信息,因此不存在区分故障点的反射波和对侧母线端反射波在故障点的透射波的问题。

但是它要求在线路两端有通讯联系,而且两边时标要一致。

这就要求利用GPS 技术加以实现。

③ C 型故障测距装置是在故障发生后由装置发射高压高频或直流脉冲,根据高频脉冲由装置到故障点往返一次的时间进行测距。

这种测距装置原理简单,精度也高,但要附加高频脉冲信号发生器等部件,比较昂贵复杂。

另外,测距时故障点反射脉冲往往很难与干扰相区别,并且要求输电线路三相均有高频信号处理和载波通道设备。

比较三种测距原理的比较:A 型和 C 型测距原理属于单端测距,不需要线路两端通信,因都需要根据装置安装处到故障点的往返时间来定位,故又称回波定位法;而B 型测距原理属于双端通讯, 需要双端信息量。

A 型测距原理和 B 型测距原理适用于瞬时性和持久性故障,而C 型测距原理只适用于持久性故障。

(2)现代行波法从某种意义上讲,现代行波法是早期A 型行波法的发展。

60年代中期以来,人们对1926年提出的输电线路行波传输理论行了大量的深入的研究,在相模变换、参数频变和暂态数值计算等方面作了大量的工作,进一步加深了对行波法测距及诸多相关因素的认识。

电缆行波测距原理

电缆行波测距原理引言：电缆行波测距是一种常用的测距方法，通过利用电缆中的行波信号，可以准确地测量出电缆的长度。

本文将详细介绍电缆行波测距的原理及其应用。

一、电缆行波测距的原理电缆行波测距是基于电磁波在电缆中的传播速度来进行测量的。

当在电缆中施加一个脉冲电压信号时，该信号会在电缆中以电磁波的形式传播。

根据电磁波在传输过程中的速度与传输介质的特性有关，因此可以通过测量行波信号的传播时间来计算电缆的长度。

二、电缆行波测距的步骤1. 信号发送：首先，在待测电缆的一端施加一个脉冲电压信号。

这个信号可以是一个矩形脉冲、正弦脉冲或其他形式的信号。

2. 信号传播：脉冲电压信号在电缆中以电磁波的形式传播，沿着电缆的导线向另一端传输。

3. 信号接收：在电缆的另一端设置接收器，用于接收传输过来的信号。

接收器可以是示波器、激光测距仪等设备。

4. 信号处理：接收到信号后，通过信号处理器对信号进行处理，例如滤波、放大等操作。

5. 测量距离：根据信号的传播时间和电磁波在电缆中的传播速度，可以计算出电缆的长度。

常用的计算公式为：电缆长度 = 传播速度× 传播时间。

三、电缆行波测距的应用1. 电力系统中的应用：电缆行波测距可用于电力系统中电缆的故障检测和定位。

通过测量行波信号的传播时间，可以确定故障点所在的电缆长度，从而提高故障定位的准确性和效率。

2. 通信系统中的应用：在通信系统中，电缆行波测距可用于测量光纤电缆的长度。

通过测量光信号的传播时间，可以准确地测量出光纤电缆的长度，从而为光纤通信系统的维护和管理提供便利。

3. 铁路信号系统中的应用：电缆行波测距可用于铁路信号系统中电缆的故障检测和定位。

通过测量行波信号的传播时间，可以确定故障点所在的电缆长度，从而提高故障定位的准确性和效率，保证铁路信号系统的正常运行。

4. 工业自动化系统中的应用：电缆行波测距可用于工业自动化系统中电缆的故障检测和定位。

通过测量行波信号的传播时间，可以确定故障点所在的电缆长度，及时修复故障，保证工业自动化系统的正常运行。