浅谈基于故障波形判断输电线路单相接地故障性质的方法
输电线路故障查找
输电线路故障查找输电线路故障查找是电力系统运行中的重要环节之一，也是保障电力供应安全可靠的关键举措。
下面将从四个方面详细介绍输电线路故障的查找方法。
一、故障判断：故障判断是查找故障的前提和基础，主要包括故障类型判断和故障位置判断两个方面。
故障类型判断是指通过分析故障现象和电流电压波形，结合检查户内仪器设备的运行状况，初步判断出故障是断相、短路、接地故障中的哪一种。
故障位置判断是指根据故障指示器、保护器动作信号和功率方向保护的触发情况，结合线路的拓扑关系，初步判断出故障位置所在的段落。
二、故障分区：故障分区是指根据故障线路的运行特点，将其分成不同的区段，利用分段延时触发、分段区域选择等方法，缩小故障范围。
故障分区首先要了解故障线路的供电区域、拓扑结构以及工作方式。
然后根据供电区域的距离和相对路径长度，将故障线路划分为若干个分区。
分区要满足互不干扰原则，即故障点所在的分区与其它分区电气量无关。
最后根据故障现场的观察和综合判断，确定故障点所在的分区。
三、故障定位：故障定位是指确定故障发生的具体位置，它是查找故障的关键步骤。
故障定位方法主要有两种，一种是通过实地检查、测量和比对的方法，一种是通过故障指示器、保护器动作信号和连续运行的供电点判断法。
实地检查法是指在故障现场进行设备检查、电压电流测量和相位比对等操作，通过观察故障点的症状和现象，结合测量结果和比对数据，确定故障点的位置。
故障指示器和保护器动作信号是由于电流或电压的变化而引起的，可以间接指示出故障点的位置。
通过观察故障指示器和保护器的动作信号，结合供电点的连续运行情况，可以初步确定故障点的位置。
四、故障处理：故障处理是指根据故障的具体情况，采取正确的处理方法，及时恢复供电。
故障处理方法包括绝缘恢复、短路跳闸和设备更换等。
绝缘恢复是指在确定故障点位置后，采取相应措施将其绝缘岛与电力系统重新连接，恢复供电。
短路跳闸是指根据故障电流大小和系统保护范围，通过跳闸操作将故障段与电力系统隔离，切断故障电流。
基于故障可观性的输电线路故障定位方法
基于故障可观性的输电线路故障定位方法摘要：本文就主要对当前的故障可观性的输电线路的故障定位方法进行简要的研究和分析。
首先对当前的直流输电线路故障定位技术中存在的不足进行了分析，对当前在应用中使用的输电线路故障定位装置的单一的方式、能力差等问题进行了分析。
对直流输电线路故障定位方法进行了简单的划分，并分析了其优缺点，以及故障分析法在当前输电线路故障定位中的发展前景。
关键词：故障可观性；直流；输电线路故障定位方法直流输电线路所输送的容量比较大，送电的距离也很远，对其功率进行调节也比较方便，有着交流输电线路所没有的优点，所以，在进行远距离的电能传输的应用中，直流输电线路有着一定的优势。
我国地域辽阔，地大物博，直流输电线路技术在我国有着非常好的应用前景。
目前，我国已经先后建立了舟山直流输电项目、葛南直流输电工程等多个项目。
直流输电线路出现的故障通常都是因为遭受到雷击或者是被树枝等外部环境的原因而对线路中的绝缘水平造成的降低，进而产生了对地故障以及闪络等。
因为直流输电线路铺设的线路距离比较长，有的甚至会跨越不同的地形或者是气候区等，有的区域条件比较恶劣，就非常容易出现故障。
而且对故障进行巡视和检查也有一定的难度，严重的甚至会影响到故障的修复时长。
而随着继电保护技术的发展，对直流线路出现的故障进行切除的时间已经进行了缩短，这就会导致线路造成的损伤比较小，在表面上没有明显的遭到破坏的情况，对于出现故障的位置进行查找也是比较困难的。
所以，对于使用准确的故障定位技术来说，能够更好的减少进行巡线的工作量，对故障进行修复的速度进行提高，保证电力系统能够正常运行。
由此可见，直流输电线路故障定位方法在未来有着非常广泛的发展和研究。
1 直流输电线路故障定位研究现状因为直流输电线路和交流输电线路在物理本质上是相同的，所以，在交流线路中的一些故障定位方法以及原理在直流输电线路当中也是可以应用的。
但是，交流输电线路进行故障定位的原理有很多，而直流输电线路的故障定位原理却是比较单一的，在目前的实际应用中的直流输电线路故障定位装置都是利用的行波原理。
电力系统中的输电线路故障定位
电力系统中的输电线路故障定位电力系统是现代社会运转不可或缺的基础设施之一，而输电线路则是电力系统中连接各个电力站点以及用户的重要组成部分。
然而，在电力系统运行的过程中，输电线路可能会出现故障，这就对电力系统的正常运行带来了一定的影响。
因此，准确快速地定位输电线路故障是保障电力系统正常运行的关键。
输电线路故障的定位是指在输电线路发生故障后，通过一系列的测试和分析，找出故障发生的具体位置。
常用的故障类型有短路、接地故障以及断线等。
线路故障的定位是电力系统维护和运行管理的重要环节，对于提高电力系统的可靠性和经济性具有重要意义。
在电力系统中，输电线路故障定位主要通过以下几种方法进行：1. 基于电压、电流测量的方法：这种方法是最常用的一种定位方法。
通过监测故障前后的电流、电压波形，分析故障时的特征，可以确定故障发生的具体位置。
2. 基于信号的方法：这种方法是利用信号处理技术对故障信号进行分析，通过提取特征量来定位故障位置。
例如，可以利用高频信号监测技术对故障信号进行分析，从而识别故障位置。
3. 基于机器学习的方法：近年来，随着机器学习技术的发展，越来越多的研究开始应用机器学习算法来解决输电线路故障定位的问题。
这种方法通过对大量的历史故障数据进行学习，建立模型来预测故障位置，能够有效地提高定位的准确性和速度。
无论采用哪种方法，需要考虑多种因素来进行输电线路故障定位。
首先，需要考虑线路的拓扑结构以及线路参数等因素。
其次，还需要考虑故障发生时的线路状态，包括电流、电压等特征。
此外，还需要考虑线路上可能存在的故障类型，如短路、断线或接地故障等。
定位算法的选择也是一个重要的因素，不同的算法对于不同类型的故障有不同的适应性。
然而，在实际应用中，输电线路故障定位还面临一些挑战。
首先，电力系统是一个复杂的动态系统，受到许多外界因素的干扰，如天气变化、负荷变化等，这些因素都会对线路故障的定位结果产生一定的影响。
其次，定位精度和速度是衡量定位方法好坏的关键指标，如何提高定位精度和速度是一个很具挑战性的问题。
输电线路行波故障定位技术及其应用
输电线路行波故障定位技术及其应用输电线路是电力系统的重要组成部分，其安全稳定运行对于保障电网供电可靠性至关重要。
然而，在输电过程中可能会发生各种故障，其中的行波故障是一种常见且严重的故障类型。
为了及时准确地定位行波故障，保障电网的稳定运行，研究人员和工程师们提出了多种行波故障定位技术，并将其广泛应用于电力系统中。
本文将从行波故障的基本概念入手，介绍行波故障定位的原理、方法及其应用情况。
一、行波故障定位技术的基本概念行波故障（Travelling wave fault）是指当输电线路发生故障时，在正常运行电压上以一定速度通过的电压和电流波动现象。
行波故障定位是指通过对行波信号的测量，通过分析行波信号的传播速度、传播路径等特性来确定故障点所在位置的技术。
行波故障定位技术具有定位精度高、实时性强、适用于高压大电流故障等优点。
二、行波故障定位技术的原理和方法1. 行波信号特性分析a. 行波信号的频谱分析：通过对行波信号的频谱特性进行分析，可以得到故障点所产生的频谱成分，从而判断故障类型。
b. 行波信号的传播速度分析：通过测量行波信号在输电线路上的传播速度，可以确定故障点的位置。
2. 行波故障定位方法a. 单端法：通过在故障发生点的一侧测量行波信号，根据行波的传播速度和传播时间计算得到故障点所在位置。
b. 双端法：通过在故障发生点两侧分别测量行波信号，根据行波信号的传播时间差和传播速度计算得到故障点位置。
三、行波故障定位技术的应用情况1. 定位器件的选择与设计a. 行波定位器件的选择：根据定位精度要求和电力系统特点选择合适的行波定位器件。
b. 行波定位器件的设计：根据输电线路的特点和故障类型设计行波定位器件，包括传感器、数据采集与处理装置等。
2. 实时监测与故障跟踪系统a. 行波信号的实时监测：通过在线监测行波信号，及时发现故障并识别故障类型。
b. 故障跟踪系统的建立：通过实时监测行波信号，并结合GIS（地理信息系统）技术等，建立故障跟踪系统，快速准确地定位故障点。
超高压输电线路单相接地故障性质甄别
１ 等无 关 ，因此 本 方法 不 受 工 频 现 象 （ 系统 振 荡 ） 如 、过 （ ） 进 行小 波 包 分 解 。
ｆ ２（） √ （ ） ２ —ｊ ￡＝ ２ ｜Ｍ（ｔ Ｊ 】 ｝ ｝ ）
、
线 路 发 生 单 相 接 地 短 路 故 障 时 的 物 理 过 程 分 析
变 ；熵 是 对 系统 不 确 定程 度 的一 种描 述 ，近 年 析延 伸 出来 的一种 对 信 号 进
故 障性 质 甄别 中进 行应 用 。 本 文将 小 波包 和 能量 熵结 行 更 加细 致 的分 解 和 重构 的方法 。它在 原 有小 波 分 析 的 … 合 ，充 分 利用 小 波 包 变换 和 能量熵 各 自的优 点 进 行 故 障 基 础 上提 高 了对 高 频 局部 信 号 的分 解能 力 ，而且 能 够 根 性 质甄 别 。 由 于二 次 电弧 反 复的熄 灭 与重 燃 会 产 生 频带 据 被 分析 信 号 的特 征 自适 应 地选 择 相应 频 带 ，使 之 与 信
要 ：为 避 免单 相故 障时 自动 重合 闸装 置重 合 于永 久 性 故 障 ，首 先 对 单 相 接 地 故 障 时 的 物 理 过 程 进 行 了 分
析 ，紧 接 着对 比 了瞬 时性 与永 久性 故 障情 况 下相 电压 的特 点 ，揭 示 了在 二 次 电弧 能 量 较 大 的频 段 电 压 信 号 能 量 时 间 分布 会 明显 不 同 。在 此基 础 上提 出了利 用 小波 包 能量 熵 来 甄别 单 相 接 地 短 路 故 障性 质 的方 法 ，对 采 集 到 的故 障 相 电压 信 号进 行 小波 包 分解 ，提取 相应 的熵值 ，通 过 比较 熵值 的大 小 来甄 别 故 障性 质 。 关 键 词 ：小 波包 能 量熵 ；故 障性质 甄 别 ；瞬时 性故 障 ；永 久性 故 障 超 高压 输 电线 路 间距大 ，９ ％ 以上 的故 障是 单 相 接 的电流 称 之为 潜 供 电流 。根据 故 障类 型 的不 同 ，接地 点 ０ 地故 障 ，且 其 中 约 有 ８ ％ 为 瞬 时 性 故 障 。 为 避 免 自动 或有 或 无 电弧 产 生 ，相 应 的 电流 电压 大小 和 波 形 也必 然 ０ 重合 闸装 置 盲 目重 合 于 永久 性故 障 时对 电力 系统 及 电气 不 同 。 设 备 所造 成 的 二次 冲击 ，重 合前 应 当对 故 障性 质 进 行 甄
输电线路典型故障录波图的分析
输电线路典型故障录波图的分析摘要：输电线路长期运行于野外自然环境，面临着雷击、鸟害、绝缘子污闪、外力破坏、山火及冰灾等考验。
输电线路故障后能否及时找到故障点及故障原因能有效避免故障的升级及再次发生。
本文通过对几种输电线路常见的典型故障的录波图进行研究，对故障期间整个过程的电压、电流的变化进行分析，找出一定规律总结，为下步及时查找输电线路故障点及原因提供重要参考。
关键词：输电线路；典型录播；分析；1 雷击故障录波分析输电线路故障中雷击是较常见的典型故障，110 kV以上输电线路雷击在故障类型中占到50%以上，雷击故障的重合闸成功率较高在70~80%左右。
一般雷击故障分为绕击和反击，绕击雷击故障大多为单相故障，反击为单相、两相和三相故障也较为常见。
雷电绕击时，雷绕过架空避雷线击于导线，雷电具有较高电压往往超过线路绝缘水平，单相绝缘子串闪络，造成线路跳闸，造成单相接地故障。
单相绝缘子串闪络前期伴随着较大幅值的雷电流，过后幅值快速下降，故障单相的电压出现变化，之后稳定的雷电流在波形图上呈现较为稳定和整齐的正炫波。
单相雷击后线路保护切除故障，重合闸动作后，大幅值雷电流消失，故线路一般可重合成功。
图1为某220 kV线路一起故障波形图。
图中可知I B相电流增大，U B相电压降低，出现了3I0零序电流及3U0零序电压，I B电流增大与U B电压降低为同一相别，3I0零序电流相位与I B相电流同向，3U0零序电压与U B相电压反向。
由此基本可以断定为单相接地故障。
分析录波后安排线路运维人员现场核实故障，结论为该线路N54塔B相绝缘子雷击闪络痕迹，与故障测距相符确定为故障点。
图1 单相雷击接地故障典型波形图反击故障一般雷击于杆塔顶部和架空避雷线，雷电流经杆塔引线接入大地，幅值较大的雷电流在杆塔上产生较高电压，导线与塔身电位差大于线路绝缘水平即可发生跳闸，故障有可能单相、两相或三相，与单相闪络相似，波形图前期电压波动，后期正炫波整齐稳定。
单相接地故障信号法
单相接地故障信号法一、引言单相接地故障信号法是电力系统中常用的一种故障检测方法。
在电力系统中，接地故障是一种常见的故障类型，会导致系统的电压和电流异常，甚至对设备和人员造成伤害。
因此，准确、及时地检测和定位接地故障对于电力系统的安全运行至关重要。
单相接地故障信号法是一种通过检测电流和电压信号来判断是否存在接地故障的方法，具有操作简单、成本低廉等优点。
二、单相接地故障信号法原理单相接地故障信号法是基于接地故障时电流和电压信号的变化特点来进行故障检测和定位的。
在电力系统中，接地故障会导致故障点处的电流和电压信号发生异常变化。
根据故障电流和电压信号的特点，可以通过检测故障电流和电压信号的幅值、频率、相位等参数来判断是否存在接地故障。
三、单相接地故障信号法的应用1. 故障检测：通过对电流和电压信号进行实时监测和分析，可以及时发现接地故障的存在。
当电流和电压信号的幅值、频率、相位等参数发生异常变化时，即可判断存在接地故障，并及时采取相应措施进行处理。
2. 故障定位：通过对故障电流和电压信号进行比对分析，可以确定接地故障的位置。
根据故障电流和电压信号的幅值、频率、相位等参数的不同，可以精确定位故障点，提高故障处理效率。
3. 故障预警：通过对电流和电压信号进行长期监测和分析，可以预测接地故障的发生。
根据故障电流和电压信号的变化趋势，可以提前采取预防措施，避免接地故障的发生，提高电力系统的可靠性和安全性。
四、单相接地故障信号法的优缺点1. 优点：单相接地故障信号法操作简单、成本低廉，可以实时监测和分析电流和电压信号，判断是否存在接地故障，并及时采取措施进行处理。
同时，该方法能够精确定位故障点，提高故障处理效率。
2. 缺点：单相接地故障信号法对电流和电压信号的采集和处理要求较高，需要专业的测量设备和数据分析技术支持。
同时，该方法对电力系统的接地方式和接地电阻等参数有一定要求，不适用于所有接地故障的检测和定位。
五、单相接地故障信号法的发展趋势随着电力系统的发展和智能化技术的应用，单相接地故障信号法也在不断发展和完善。
浅谈基于故障波形判断输电线路单相接地故障性质的方法
图1研究方向为电力系统运行及分析Science&Technology Vision图2输电线路故障的路故障判断原理分障时记录下的电气。
下面就如何利用分析。
过程中,故障相电形为不标准的正弦在故障波形图中,选择故障波形中部影响大,会对判断造零点与同一时刻的出电压电流波形相图34为2016年某输电线路B相故障。
电流过零点,得到的相位角(即阻抗角90度左右,综合判断应为金属接地故人员现场检查确为掉串导致的金属性引安装绝缘子串后恢复送电正常。
图4高阻接地故障输电线路发生高阻接地故障时,由于短路电流经电阻流入大地,其电阻值占阻抗值比重较大。
此于过渡高阻阻值大小的不同,电压波形较电流波前范围可能为20至60度左右。
(1)图5为2015年某输电线路A相故障。
从图中选处电流过零点,得到的相位角(即阻抗角)为45度度、55度左右,综合判断应为高阻接地故障,经输电人员现场检查为树竹放电导致的高阻接地故障。
经电线路通道内树竹清理砍伐后恢复送电正常。
图5(2)图6为2015年某输电线路A相故障。
从图中取三处电流过零点,得到的相位角(即阻抗角)为45 50度、60度左右,综合判断应为高阻接地故障,经电运检人员现场检查确为树竹放电导致的高阻接地障。
经对输电线路通道内树竹清理砍伐后恢复送电常。
图6Science&Technology Vision 视界图72)图8为2016年某输电线路A相故障。
从三处电流过零点,得到的相位角(即阻抗角)度、80度左右,本次故障的波形的多个角度甚至达到90度,十分接近金属性接地故障出现80度角度较多,可判断为雷击导致的接输电运检人员现场检查确为雷击接地故障。
图8另外,还可以通过线路保护装置测距距离来别金属性接地故障与高阻接地故障。
线路保护般采用单端故障阻抗法测距,其原理类似于距是通过测量发生故障时保护装置测量出的阻与单位长度的输电线路阻抗相比较得到故障点安装处的距离。
但该方法受系统阻抗变化及故渡阻抗影响较大,在金属性接地故障时较为准在经高阻接地引起的故障时,计算出的距离将偏差,甚至可能超出输电线路全长。
电网故障录波“四步分析法”
电网故障录波“四步分析法”第一步：确定故障类型在进行故障录波分析之前，首先需要确定故障的类型。
常见的故障类型包括短路故障、接地故障和过电压故障。
通过对故障录波中的电流和电压信号进行分析，可以确定故障类型。
例如，当电流信号出现超过额定值的瞬态变化，且电压信号仍保持稳定时，可以判断为短路故障；当电流信号和电压信号同时出现波动时，可以判断为过电压故障；当电流信号波动幅度较大，且电压信号接近零时，可以判断为接地故障。
第二步：确定故障位置确定故障位置是故障分析的核心步骤，通过对故障录波进行细致的分析，可以确定故障的位置。
首先，需要通过测量故障前后的电流和电压信号，确定故障发生的时间。
然后，通过比较故障前后的电流和电压信号的相位差和幅值变化，可以大致确定故障的位置。
例如，当故障前后的电流和电压信号相位差和幅值变化较大时，可以判断故障位置靠近电源侧；当故障前后的电流和电压信号相位差和幅值变化较小时，可以判断故障位置靠近负载侧。
第三步：分析故障原因确定了故障的类型和位置之后，需要进一步分析故障的原因。
故障的原因可能是因为设备故障、操作错误或外界因素等引起的。
通过对故障录波中的特征信号进行分析，可以找出故障的原因。
例如，当故障录波中出现频率较高的谐波信号时，可以判断为设备故障；当故障录波中出现频率较低的谐波信号时，可以判断为操作错误；当故障录波中出现频率连续变化的信号时，可以判断为外界因素引起的故障。
第四步：制定故障处理方案根据故障的类型、位置和原因，制定相应的故障处理方案。
对于设备故障，需要对设备进行检修或更换；对于操作错误，需要对操作人员进行培训和引导；对于外界因素引起的故障，需要采取相应的防护措施。
总的来说，电网故障录波“四步分析法”是一种简单、直观的故障分析方法，通过对故障录波进行四个步骤的分析，可以准确地确定故障的类型、位置和原因，从而制定相应的故障处理方案。
这种方法在电力系统故障分析中得到了广泛应用，能够有效地提高故障处理的效率和准确性。
110kV线路单相接地故障分析
110kV线路单相接地故障分析在供电系统中，110kV线路是非常常见的一种输电线路，是完成电力供应非常重要的一部分。
而110kV线路最为常见的故障就是单相接地故障，掌握110kV 线路单相接地故障的相关问题，可以更好地保证电力的供应。
本文通过实际故障案例分析结合理论探究的手段，了解了110kV线路单相接地故障的主要问题，并提出了相应的故障解决方案，为正常安全供电提供了可行性的建议。
关键字：110kV线路单相接地故障分析单相接地故障在110kV输电线路中非常常见，是阻碍供电系统正常工作的罪魁祸首之一。
而要解决单相接地故障，就需要从发生故障的机理开始分析，了解一般会引起故障的原因，并了解故障的危害，从而做出具有针对性的故障解决措施。
比如说在一段110kV线路中，如果发生了单相接地故障，那么将会对电网本身以及用户造成非常大的影响。
一、110kV线路单相接地故障主要危害单相接地故障对于人们的正常用电来说，影响无疑是非常巨大的，会严重阻碍人们的用电。
而故障的主要危害按照对象的不同可分为两个方面，一方面是故障对电网系统所产生的危害，另一方面是故障对用户的自身利益所造成的危害。
并且电网系统受到了影响之后，通常也会对用户的利益造成很大的影响。
（一）单相接地故障对电网系统的危害当线路发生单相接地故障时，首当其冲受到影响的就是电网系统，比如说变电设备、配电设备都会随之发生一系列的动作反应甚至出现设备故障。
当线路的单相接地时，线路中其他相的对地电容与电流都会发生非常大的变化，并且中性点的电压不再为零，直接导致了系统零序电压的升高。
其具体的故障情况如下图所示：从图中可以看出来，如果C相线路发生了单相接地故障，那么中性点的对地电压就会发生变化，从零变为相电压大小，而C相的对地电压则会变为原来的3倍，通过三相电压之间的关系分析可以得出，当任何一个单相接地时，接地电流都会变为原来的3倍，造成了供电系统的紊乱，从而烧毁电网系统中的设备。
输电线路常见故障分析与检测方法综述
输电线路常见故障分析与检测方法综述摘要：本文旨在探索输电线路常见故障分析与检测方法。
首先，线路巡检是最基本且常见的方法，便于巡查人员能进一步发现明显的故障根源。
其次，线路故障指示器能实时感知电流异常并发出警示，有助于快速定位故障位置。
此外，智能传感器技术和线路故障诊断系统能结合多种手段，全面监测线路状态，以及自动诊断故障。
通过综合应用上述方法，可提高故障检测准确性和效率，提升电网可靠性和智能化水平，确保电网得以安全、稳定运行。
关键词：输电线路；故障分析；检测方法；安全运行输电线路作为电力系统的重要组成部分，负责将发电厂产生的电能传送至用户，其内部的稳定性对于社会经济发展至关重要。
然而，由于天气、外力破坏或设备老化等原因，输电线路常常面临各种故障风险，如：短路、断路和接触不良等，进而导致电网事故、电压波动以及大面积停电等问题的出现，严重影响用户供电需求和生产秩序。
为确保输电线路的稳定性及可靠性，相关部门应不断创新巡检手段，借助现代智能化技术，从而保障用户供电需求，促进电力行业的可持续发展。
一、输电线路常见故障类型（一）短路和断路故障短路故障是指两个或多个导体之间产生电气接触，使电流绕过正常路径流过短路位置的现象。
短路故障通常伴随着高电流和电弧现象。
这种故障主要由设备故障、异物侵入、绝缘老化等引起，其结果将导致电压暂降或线路跳闸。
而断路故障是指导线或电缆的某一截面发生断裂，导致电流无法正常通过，造成供电中断。
断路故障通常由线路本身的材料疲劳、金属腐蚀、外力作用等引起，其后果会导致用户大面积停电。
（二）接触不良故障接触不良故障是由于连接器、接头等部件松动、腐蚀或损坏，导致电流接触不良，进而影响电能传输效率。
引发这一故障的溯源主要由于施工质量不良、设备老化、松动螺栓等原因引起，其结果会导致局部过热、电压降低。
（三）杆塔倒塌，异物侵入在极端天气、外力冲击或杆塔结构缺陷等因素的影响下，输电线路的支撑杆塔容易出现倒塌现象，进而引发线路故障。
单相接地故障的现象分析及处理办法
单相接地故障的现象分析及处理办法在小电流接地的配电网中，一般装设有绝缘监察装置。
当配电网发生单相接地故障时，由于线电压的大小和相位不变(仍对称）,况且系统的绝缘水平是按线电压设计的，所以不需要立即切除故障，尚可继续运行不超过2h.但非故障相对地电压升高1.732倍,这对系统中的绝缘薄弱点可能造成威胁。
此外，在仍可继续运行时间内，由于接地点接触不良,因而在接地点会产生瞬然熄的间歇性电弧放电，并在一定条件激励下产生谐振过电压，这对系统绝缘造成的危害更大.为此,必须尽快处理排除单相接地故障，确保电网安全可靠运行。
1 单相接地故障的特征单相接地（1）配电系统发生单相接地故障时,变电所绝缘监察装置的警铃响,“××母线接地"光字牌亮。
中性点经消弧线圈接地的，还有“消弧线圈动作”的光字牌。
（图1）（2）当生发接故障时，绝缘监察装置的电压表指示为:故障相相电压降低或接近零，另两相电压高于相电压或接近于线电压。
如是稳定性接地，电压表指示无摆动,若是电压表指针来回摆动,则表明为间歇性接地。
(3）当发生弧光接地产生过电压时，非故障相电压很高，电压表指针打到头。
同时还伴有电压互感器一次熔丝熔断，严重时还会烧坏互感器.但在某些情况下，配电系统尚未发生接地故障，系统的绝缘没有损坏，而是由于产生不对称状态等,绝缘监察也会报出接地信号,这往往会引起误判断而停电查找.2 单相接地信号虚与实的判断（1)电压互感器高压熔断器一相熔断报出接地信号时，如果故障相对地电压降低，而另两相电压升高,线电压不变,此情况则为单相接地故障.（2）变电所母线或架空导线的不对称排列;线路中跌落式熔断器一相熔断;使用RW型跌落式开关控制长线路的倒闸操作不同期等,均会造成三相对地电容不平衡,从而使中性点电压升高而报出接地信号,此情况多发生在操作时，而线路实际上并未发生接地。
（3）在合闸空母线时，由于励磁感抗与对地电抗形成不利组合而产生铁磁谐振过电压,也会报出接地信号。
输电线路故障行波仿真及故障定位研究讲解
随着科技的不断发展，计算机的普及以及GIS定位系统，在输电线路故障定位这方面的研究上有了比较大的成就，从二十世纪三四十年代开始，国外就已经对故障定位算法的进行研究，最早J.E.Allen以及G.J.Gross提出采用频率共振的方法进行故障定位，该方法在线路上连接一个频率源，在频率的定期间隔内，线路表现出一系列的共振特性，这些频率共振点之间的距离同故障距离直接相关。
Finally,thetransmission linefault location.Maintransmission linetraveling wavemethodfault locationcombined withsimulationstudies.
Keyword：Transmission lines,fault, traveling wave, simulation,fault location
输电线路故障后会严重危及电网的安全稳定运行，短路点电压迅速降低并波及周边相连系统，大电流会烧毁电力设备、使保护动作，如不及时切除，将会使电网瞬间崩溃瓦解，造成大面积停电，使停电区域生活陷入瘫痪，给国民经济以及人民生活带来严重影响，甚至危及人身安全。因此要及时排除故障，首先要及时找出故障点。所以输电线路能进行快速准确的故障定位显得尤为重要，一方面能帮助巡线人员减轻大量的繁重劳动，特别是有些地方地势险要、人迹罕至，就算借助飞机巡线也很难到达，借助准确的故障定位，则可以很好地解决这一问题，节约大量的人力物力；另一方面，快速准确故障定位，可以帮助工作人员及时找到故障点并予以排除，及时恢复对停电区域供电，减少对该地区人民的生活的影响以及由此带来的经济损失，从电网安全运行方面来看，可以减小对电网的冲击以及波及范围，对电网的安全与稳定也有极其重要的意义[1]。
电力系统的接地故障线路识别与综合处理
电力系统的接地故障线路识别与综合处理随着电力系统的不断发展和扩大规模，电力系统的接地故障线路识别与综合处理成为近年来电力领域研究的重要课题之一。
接地故障是电力系统中常见的一种故障形式，一旦发生接地故障，将会对电力设备和电力系统的稳定运行产生严重的影响。
对电力系统中的接地故障线路进行准确的识别和综合处理具有重要的意义。
一、接地故障线路识别接地故障线路识别是电力系统运行中的重要问题之一。
在电力系统的运行中，往往会因为设备老化、外部环境等原因而引起接地故障线路的发生，因此必须及时准确地对接地故障线路进行识别，以保障电力系统的正常运行。
接地故障线路识别的方法有很多种，常用的方法包括基于电压、电流和继电保护等方面的识别方法。
基于电流特征的识别方法是目前比较成熟和常用的方法之一。
1. 基于电流特征的识别方法基于电流特征的识别方法是通过对接地故障线路的电流波形进行分析，来判断接地故障线路的位置和类型。
在电力系统中，当出现接地故障时，会引起接地电流的变化。
通过对接地电流波形的特征进行提取和分析，可以准确地判断接地故障线路的位置和类型。
继电保护是电力系统中重要的安全保护装置，它能够及时地对电力系统中的故障进行识别并采取相应的保护措施。
在接地故障线路识别中，继电保护可以通过检测故障信号、进行故障判断和采取保护动作的方式来识别接地故障线路，从而及时地对电力系统进行安全保护。
一旦电力系统中出现接地故障，必须及时进行综合处理，以确保电力系统的安全运行。
接地故障线路的综合处理主要包括故障隔离、故障外送和故障恢复几个方面。
1. 故障隔离故障隔离是指在接地故障发生后，通过继电保护进行相应的保护动作，将故障线路与电力系统其他部分进行隔离，以防止故障扩散和对整个电力系统的影响。
故障隔离是接地故障线路综合处理的关键环节之一，它能够有效地减小接地故障对整个电力系统的影响，保障电力系统的正常运行。
2. 故障外送3. 故障恢复三、接地故障线路识别与综合处理的挑战与展望随着电力系统的不断发展和电力负荷的不断增长，接地故障线路识别和综合处理面临着一些挑战和问题。
浅议输电线路接地故障的监测方法与处理
浅议输电线路接地故障的监测方法与处理摘要：在高压输电线路中，接地故障造成的破坏较为严重，不但会影响输电工作的正常展开，更有可能会引发重大的安全事故。
因此，在输电线路发生接地故障后，及时通过监测找出故障所在并进行修复处理很有必要。
本文简单介绍输电线路接地故障，对该故障的监测方法进行分析，并就如何有效处理输电线路接地故障展开探讨。
关键词：输电线路；接地故障；监测；处理在输电线路发生接地故障之后，将会导致输电工作难以正常进行，严重时更容易对整个系统的安全运行造成威胁。
及时、快速地找出故障原因，并采取正确、合理的措施进行处理，能够将故障造成的危害降至最低，因此输电线路接地故障的监测方法与处理的相关研究，一直都是电力企业的重要研究内容。
一、输电线路接地故障概述高压输电线路单相接地故障是极为常见的故障，通常所说的输电线路接地故障也就是指的这一故障。
高压输电线路有三相，而且在正常输电情况下三相线的电压会呈现对称状态，从而保障输电稳定。
而在输电线路发生单相接地故障后，故障相对地电压将会降低，而非故障两相的相电压则会升高，但其线电压却依旧会保持对称状态。
因此在短时间内，单相接地故障并不会影响对用户的连续供电。
但是在单相接地故障发生后电网依旧长时间运行，那么非故障两相的对地电压过高，很可能使得电力系统部分被击穿而导致相间短路，从而影响输电工作的正常进行，严重时更有可能对设备及系统造成破坏，危及相关人员的人身安全。
二、输电线路接地故障监测方法分析（一）接地故障检测装置监测方法当前常用的输电线路接地检测装置有三种。
第一种是巡检故障检测仪，也就是利用传统绝缘电阻表进行监测，其原理在于把输电线路始末两端的接地线断开过后，利用绝缘电阻表来对线路展开单相绝缘电阻检测。
如果绝缘电阻读数为零的话，那么就说明线路中依旧存在接地线，也就是线路发生了接地故障，反之则说明输电线路未发生接地故障。
但是，由于输电线路中存在电压互感器等设备，这些设备的电感线圈接地也会导致绝缘电阻读数为零，因此这种监测方法实际上并不准确和可靠。
高压输电线路单相故障性质诊断方法
高压输电线路单相故障性质诊断方法冷崇富;江亚群;黄纯;潘志敏;刘琨;梁勇超【摘要】输电线路单相接地故障性质识别方法是自适应重合闸实现的关键.依据故障相首端电压在瞬时性故障和永久性故障下二次电弧阶段高频能量特性的不同,提出了基于小波包变换和支持向量机的输电线路单相故障性质诊断方法.首先,对故障相首端电压信号进行小波包分解,为反映高频能量特性去除低频频带,再将剩下频带的能量归一化后作为支持向量机的特征向量;通过训练学习样本使分类器建立特征向量和故障类型的映射关系,达到区分故障性质的目的.与已有的判据相比,该方法简单、易于实现,适用于带并联电抗器和不带并联电抗器的输电线路.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2015(027)011【总页数】5页(P46-50)【关键词】输电线路;自适应重合闸;二次电弧;支持向量机;小波包变换【作者】冷崇富;江亚群;黄纯;潘志敏;刘琨;梁勇超【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院,长沙410082;湖南大学电气与信息工程学院,长沙410082;湖南大学电气与信息工程学院,长沙410082;湖南省电力公司检修公司,长沙410002;湖南省电力公司检修公司,长沙410002;湖南省电力公司检修公司,长沙410002【正文语种】中文【中图分类】TM76运行数据统计表明，超、特高压长距离输电线路上的故障大多数是单相接地故障，瞬时性故障又占据其中的大部分。
因此，在超、特高压输电线路上安装重合闸装置对提高供电可靠性和系统的稳定性具有重大意义。
传统的重合闸具有盲目性，当重合于永久性故障时，将对系统再次冲击导致电气设备工作条件恶化[1]。
自适应重合闸的主要功能是区分故障性质，只在瞬时性故障时才重合，避免了盲目重合带来的不良后果。
目前，故障性质诊断分别在一次电弧[2-3]（从故障发生到断路器跳闸前）、二次电弧[4-6]（从断路器跳闸到电弧熄灭前）和恢复电压[7-9]（电弧熄灭之后）3个阶段进行。
输电线路单相接地故障的特征、危害与定位技术分析
输电线路单相接地故障的特征、危害与定位技术分析摘要：文章对输电线路单相接地故障的基本特征进行了分析，同时探讨了输电线路单相接地故障的发生所造成的危害，以及故障处理过程中所需的定位技术。
关键词：输电线路；单相接地故障；特征；危害；定位技术随着我国社会经济的快速发展，我国的电力系统建设规模也实现了快速的扩展，小电流接地系统数量也在逐渐增加。
因为小电流接地系统具有电压等级较低的基本特征，因而其单相接地故障的发生率也普遍偏高，非故障相对地电压升高，若输电线路出现间歇性弧光接地现象，会引发弧光过电压，进而威胁系统的绝缘性能，导致相间短路范围扩大，最终造成大面积的停电事故，以及严重的经济损失。
1 单相接地故障的基本特征多雨、潮湿的气候条件下，输电线路单相接地故障的发生率通常偏高，其主要诱发原因包括：小动物危害、单相断线、单相击穿配电线路上绝缘子以及树障等。
单相接地故障发生后，非故障两相的相电压会明显升高，而故障相对地的电压则会迅速降低，而线电压仍然保持对称状态，所以，不会对电力系统供电的连续性造成不良影响，电力系统能够持续运行1～2 h。
输电线路单相接地故障的基本特征主要表现为：第一，电弧接地。
若A相发生完全接地，则故障相的电压会有所下降，但不会降低到零，非故障相的电压会迅速提高到线电压。
第二，空载母线虚假接地问题。
母线空载运行过程中，潜在三相电压不平衡的发生风险，且会产生接地信号现象。
而这一接地现象会在送上一条线路后逐渐消失。
第三，串联谐振。
因为电力系统中由感性参数和容性的元件，尤其是存在带铁芯的铁磁电感元件，因而一旦参数组合出现匹配不当现象，就会导致继电器动作和铁磁谐振，并出现接地信号。
这一问题可通过网络参数的改变进行解决，主要处理措施包括减少线路、增加临时线路、合上或断开母联断路器等。
第四，高压侧发生熔断件熔断或是一相断线后，故障相电压会迅速下降，但不会降低到零，而非故障相的电压并不会明显升高，其主要原因在于，二次回路中该相电压表会与两相电压表及互感器线圈共同构成串联回路，指示电压数值也较小，而不是其真是的电压，非故障相仍为相压。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈基于故障波形判断输电线路单相接地故障性质的方法
作者：王姝黄凯
来源：《科技视界》2017年第33期
【摘要】本文通过对输电线路阻抗组成情况，以及三种典型单相接地故障波形的特点加以分析，以六次输电线故障波形为例对其印证分析，得出判断输电线路单相接地故障性质的方法，从而提高故障时应急处置速度，保障电能的畅通输送，保障电网的安全可靠运行。
【关键词】输电线路；阻抗角；故障；波形性质
0 前言
输电线路做为电能输送的通道，在电力生产过程中的至关重要。
随着我国对清洁能源的需求不断增长，大量的电力能源需要通过输电线路从资源地区输送到负荷中心。
越来越多的高压等级、超长距离的输电线路加以建设，以满足大负荷的输送。
这些输电线路穿越了复杂的地理环境，不仅有高山、森林、草原、峡谷、河流，还有人口密集的城镇，随之而来的输电线路故障也逐步增多。
一旦发生输电线路故障，电力能源不能从资源地区输送到负荷中心，轻则引起局部地区停电，影响人们的日常生产、生活，重则造成区域电网解列，大面积的停电，造成人们的恐慌，甚至影响社会的稳定。
输电线路的故障难以避免，如何快速处置输电线路故障，保障电能可靠输送至关重要。
处置电力线路故障首要的就是判断出故障的性质，以便快速的组织应急抢修的机具、人员，比如输电线路掉串故障需要准备备件及牵引设备，输电线路树竹放电故障需要对通道进行清理砍伐等。
1 常见输电线路故障类型
做为大负荷输送的输电线路一般电压等级均在220千伏及以上，这类型的架空输电线路对地距离，以及相间距离都较大，发生多相故障的情况较少，出现单相故障的情况较多。
在220千伏及以上的电力系统中，采用的中性点接地的运行方式，发生接地故障时会有很大的故障电流，安装在变电站的保护装置检测到故障电流后跳开断路器，切除故障，同时也对故障时的电气量加以记录，以便后期进行分析。
引起输电线路发生单相接地故障的原因经统计，多为雷击、外破或树竹放电、绝缘子串掉落和倒塔。
通过近年来在工作中遇到的输电线路故障加以总结归纳，可以通过输电线路发生故障时保护装置记录的故障波形来快速判断。
下面将对三种输电线路故障保护波形分析加以分析甄别、判断，希望对处置快速处置输电线路有所帮助。
2 输电线路故障判断原理
通过电路原理分析可以知道，电路呈纯电阻的时候，电流电压阻抗角（即相角）为0度；纯电容时，电流相角超前电压90度；纯感抗时，电压相角超前电流90度。
而现实输电线路（特别是超高压输电线路）中，我们测得的输电线路阻抗值，不仅有电阻值，还有容抗值及感抗值均存在，且有个特点，感抗值大于电阻值和容抗值。
特别是距离越长，电压等级越高的输电线路，这个现象更显著，即感抗值远远大于电阻值和容抗值。
不管怎样，正常情况下，输电线路均呈感性。
同时容抗值沿输电线路均匀分布，其值远远小于感抗值，将被感抗值所抵消，其阻抗计算公式可简化为
Z= R+j X
Z为输电线路阻抗值，R为输电线路电阻值，X为输电线路感抗值
电阻R与感抗X的夹角即为阻抗角。
在输电线路正常运行的时候，保护装置安装处的电压与电流角度比反应的是该输电线路阻抗及负荷阻抗之和的阻抗角，此时由于负荷电阻比重较大，所以阻抗角较小。
输电线路发生单相接地后，保护装置安装处的电压与电流角度比反应的是保护安装处与接地点之间的输电线路阻抗与接地阻抗之和的阻抗角（负荷阻抗已被接地阻抗旁路短接）。
在忽略输电线路分布电容的影响下（输电线路分布电容较小），输电线路阻抗角度将会根据接地阻抗的特性进行相应的变化。
如输电线路发生纯金属性接地时，由于其接地电阻很小，感抗值占比重较大，短路阻抗角得角度将接近90度，即电压波形较电流波形超前近90度（如图1）；而输电线路经高阻接地时，电阻占比重增大，短路阻抗角将减少，即电压波形较电流波形超前的角度减小（如图2）。
3 三种典型的输电线路故障的判断
经过对输电线路故障判断原理分析，认识到利用线路保护装置在故障时记录下的电气量波形能快速的判断出故障的性质。
下面就如何利用输电线路故障波形图判断故障进行分析。
输电线路故障过程中，故障相电流突然急剧增大，电压下降，故障波形为不标准的正弦波，并出现零序电流及零序电压。
在故障波形图中，越上面的波形其产生的时间越早。
选择故障波形中部（故障开始及结束时波形受谐波影响大，会对判断造成一定影响）电压（电流）波形过零点与同一时刻的电流（电压）波形进行比较，能推测出电压电流波形相位角度。
但是有时受保护装置打印出来的输电线路故障波形图质量及精确度影响，可能出现判断不准确的情况，特别是线路长度较短时，因其电阻值与感抗值相差不到，因此最好多取几个点来综合分析判断。
下面列出了三种典型的输电线路故障类型的波形图并加以分析：
3.1 金属性接地故障
输电线路发生金属性接地故障时，由于短路电流经过金属流入大地，其电阻值相对感抗值依然很小，故障输电线路阻抗成近纯感抗性，此时电压波形较电流波形超前90度左右。
（1）图3为2013年某输电线路C相故障波形图。
选取故障电流波形中三个过零点，取出同一时刻的电压点，三处电压点均在波形波峰位置，即在同弦电压波形过零点后90度处。
因此电压波形较电流波形超前90度左右，即阻抗角为90度。
综合判断极有为金属性接地故障，经输电运检人员现场检查，因施工原因吊车臂直接靠在了输电线路C相，确为金属性接地故障。
将施工吊车转移后线路恢复送电正常。
（2）图4为2016年某输电线路B相故障。
从图中选取三处电流过零点，得到的相位角（即阻抗角）为90度、85度、90度左右，综合判断应为金属接地故障，经输电运检人员现场检查确为掉串导致的金属性接地故障。
经牵引安装绝缘子串后恢复送电正常。
3.2 高阻接地故障
输电线路发生高阻接地故障时，由于短路电流经过大电阻流入大地，其电阻值占阻抗值比重较大。
此时由于过渡高阻阻值大小的不同，电压波形较电流波形超前范围可能为20至60度左右。
（1）图5为2015年某输电线路A相故障。
从图中选取三处电流过零点，得到的相位角（即阻抗角）为45度、35度、55度左右，综合判断应为高阻接地故障，经输电运检人员现场检查为树竹放电导致的高阻接地故障。
经对输电线路通道内树竹清理砍伐后恢复送电正常。
（2）图6为2015年某输电线路A相故障。
从图中选取三处电流过零点，得到的相位角（即阻抗角）为45度、50度、60度左右，综合判断应为高阻接地故障，经输电运检人员现场检查确为树竹放电导致的高阻接地故障。
经对输电线路通道内树竹清理砍伐后恢复送电正常。
3.3 雷击故障
输电线路发生雷击故障，是雷电直接击中输电线路的地线、杆塔或导线、绝缘子等后，造成绝缘子的间隙击穿而出现闪络故障。
一般情况下故障输电线路电阻值增加量处于金属性接地故障和高阻接地故障之间，其电压波形较电流波形超前范围在60至80度左右，即阻抗角为60至80度左右。
但由于雷击电压及雷击位置的不一样，可能使得雷击波形与金属性接地或过渡电阻接地波形十分相似，可能造成误判。
（1）图7为2016年某输电线路A相故障。
从图中选取三处电流过零点，得到的相位角（即阻抗角）为85度、75度、70度左右，综合判断可能为雷击导致的接地故障，经输电运检人员现场检查确为雷击接地故障。
（2）图8为2016年某输电线路A相故障。
从图中选取三处电流过零点，得到的相位角（即阻抗角）为80度、90度、80度左右，本次故障的波形的多个角度均为80度甚至达到90度，十分接近金属性接地故障，但由于出现80度角度较多，可判断为雷击导致的接地故障，经输电运检人员现场检查确为雷击接地故障。
另外，还可以通过线路保护装置测距距离来辅助区别金属性接地故障与高阻接地故障。
线路保护装置一般采用单端故障阻抗法测距，其原理类似于距离保护，是通过测量发生故障时保护装置测量出的阻抗值并与单位长度的输电线路阻抗相比较得到故障点到装置安装处的距离。
但该方法受系统阻抗变化及故障点过渡阻抗影响较大，在金属性接地故障时较为准确，但在经高阻接地引起的故障时，计算出的距离将有严重偏差，甚至可能超出输电线路全长。
因此，可将保护装置测距与双端行波测距或线路全长进行比较，来辅助判断出故障性质。
通过三种典型的输电线路故障波形分析，结合对输电线路故障的现场检查情况，可以得出基于故障波形判断输电线路单相接地故障性质的方法是可行的。
同时，以上6幅输电线路故障时的波形可做为日常输电线路故障时判断其故障性质的参照。
在工作中将此方法加以应用、推广，输电线路故障时能快速的组织响应应急抢修的机具、人员，将极大的提高故障应急处置速度，保障电能的畅通输送、电网的安全可靠运行。
【参考文献】
[1]张全元，著.《变电运行现场技术问答》.
[2]李坚，郭建文，著.《变电运行及设备管理技术问答》.。