故障测距方法在线路保护的分析

故障测距方法在线路保护的分析

发表时间：2017-06-14T12:09:19.803Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：卜凡伟

[导读] 在本文研究中就对故障测距方法在线路保护中的分析展开调查，以此根据不同故障测距方法对线路进行保护。

（华电国际邹县发电厂山东邹城 273500）

摘要：当电力线路在发生故障时则要通过对故障测距装置对其进行自动测量，这对减少人工作业所产生的风险，以及人工故障效率具有一定作用。但是，在故障测距方法应用时也要注意其应用方法，能够对线路故障测量的准确性、实用性上有一作用，也能够对线路起到一定保护作用。而在本文研究中就对故障测距方法在线路保护中的分析展开调查，以此根据不同故障测距方法对线路进行保护。

关键词：线路保护；故障测距；方法应用

前言

电线线路是电网电能传输中主要方式，通过其稳定可靠的运行方式将电能输送出去。而现今，随着社会对电能需求的增加，电网在规模上也在不断扩大，使得电能在输送距离和电压等级上都更远、更高。在此背景下，通过远距离电能的输送给输电线路运行上带来更多问题。首先就是输电线路在故障频率上越来越多，再加上输电线路在运行环境上多以户外较多，如果遇到恶劣天气，或者雨雪天气的话，那么也会给线路稳定运行造成影响，进而造成故障问题发生，且在故障发生之后在测距上相当困难。[1]但是，又要对故障发生地点进行确定，以此尽快的找到故障点进行检修。所以，为了解决此类问题的出现，能够在故障发生之后迅速的锁定故障地点，除了要靠巡线人员进行细致检测之外，还可以通过故障测距的方法更快的对故障地点锁定，以此解决此类问题，这对线路保护上起到重要作用。

1.输电线路的故障测距

虽然使用故障测距方法并不能准确的对故障点位置进行确定，且对故障点的测距只能通过变电站内的输电线路所具有的长度进行测定，但是这种故障测距方式已经极大的缩小了线路巡线人员的工作量，通过这种途径可以最快的检测到故障线路范围。所以，故障测距设备又被称为故障定位使用装置，能够根据故障所发生的电气特点最快的对故障所发生距离进行测定，再通过工作人员在该范围内进行查找，以将线路故障问题进行处理。这样不但减少了人力劳动，且在查找效率上也较高，对电力公司经济效益方面具有积极作用。[2]如果想要故障测距装置在线路保护中进行准确、可靠、实用应用之外，那么必须要从以下几点来达到要求。

1.1准确性

故障测距装置使用最重要特点就是准确性，如果其在使用中缺乏准确性，那么也就失去了使用故障测距设备装置的作用。如果继续使用的话也会误导工作人员进行范围内的巡线，对工作人员正常对线路故障问题进行判断也会产生影响，进而给线路进一步故障加深，或者延长故障处理时间。虽然在实际使用上故障测距设备都会存在一些误差，但是误差可接受范围内的，但是仍是缩短了大部分故障距离。并且，因所设立的电线杆在距离上较短，一般在2km范围之内是可以接受的，所以在故障设备测距过程中所存在的误差也只是在几个相邻的电线杆之间存在，且能够满足误差范围的要求。

1.2可靠性

对故障进行测距需要一定可靠性，能够在实际故障测距中都对故障线路位置可靠测量，在误差上较少。并且，对故障距离进行测量是基于对继电保护线路为前提提出的可靠性，如果其误差范围上较大，那么则是无法保证其可靠性的，自然更无法确保对继电线路的保护。但是，在实际故障测距中对于误差要求上并不是特别严格，因在故障测距过程中能够与继电保护装置动作有一定关系的，如果继电保护装置并未发生警报，那么故障测距装置所出具具体位置准确定上也就不是特别重要。而现今，并不会在故障测距装置中配置辅助性装置，而是将故障测距装置安装在继电保护装置之后总，以此将两者所具有的功能相结合。如果在出现故障之后继电保护装置并未发生任何动静，那么故障测距装置则无法出给出确切位置，也可以说其失去了其应有的功能作用。因此，也可以说故障测距在可靠性上是与准确性有极大关系的，如果误差距离过大的话，那么自然也无法确保故障测距方法的准确性。

1.3实用性

实用性原则值得是测距设备能够在实际应用过程中符合实际需要，但是其所花费的时间以及成本等较少，以此能够满足故障测距的需求。首先，针对故障测距设备性价比的问题，过去所使用单一的测距设备在成本价格上较高，且无法进行广泛使用。[3]而现今所使用的测距设备则能够与继电保护装置结合使用，将其所具有的测距功能与继电保护功能相结合，以此对故障进行测距；其次，针对故障测距使用上便捷性问题。如果其在变电站使用上是基于多条线路的话，那么则要提前将这些线路的实际情况和信息输入到故障测距线路中，如果某条线路更改了信息，那么相应的故障测距设备也要在信息上进行更该，所以在使用上缺乏实用性。

2.各类故障测距方法应用分析

2.1基于故障分析的单端测距法

一般使用这种方法都是通过线路一侧的电压或者参数等来对故障进行的测距，所以在使用上相对简单，且在使用上也是最早和最为广泛的故障测距方法。但是，这种方法虽然在应用上较为广泛，但是其在实际使用中仍存在一些不足，如系统中信息量少，故障点的接地阻抗影响较大。[4]因此，针对存在的不足，可以通过故障分析中所得到的系统序网图在故障边界中监理故障电压方程组，或者通过对故障电流上建立方程组的方式，来得到故障线路范围。如使用故障电流修正法、故障电流相位修正法等。而通过这种方法所具有的问题就是在算法本身上无法得以保障，如在系统运行过程中存在较大变化时，那么方程基础会发生一定改编，以此可能会造成负距离或者伪根等的出现。因此，为了改善这种问题，能够对参数识别上进行应用，以此能够了解到系统运行方式，可以对方程进行变动，这对运行过程中所造成的影响则可以很好的得到解决。

2.2基于故障分析的双端测距方法

通过对故障分析两段信息情况所使用，对单端测距方法中存在的故障点过渡阻抗，以及对策系统阻碍方面所造成的影响都可以进行解决，虽然改善了单端测距中存在的不足，但是其在实际应用中新的问题也接踵而来。如对信息收集和传递上要根据通信方式才能对信息进行传达，且在信息同步性问题上也要进行更好保护。[5]针对其存在的问题，国内诸多学者都通过各种方法进行解决，如通过迭代求解的方式在通信信息上建立方程，则在一定程度上解决了该类问题，在故障测距的可靠性上有了一定保障。

而对于那些电压较小的线路因其对故障测距以及线路保护要求上相对较少，且在要求上也较低，所以就可以通过单端距离进行保护，