xc-2000输电线路故障行波测距工程手册

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1、XC—2000输电线路故障行波测距系统工程手册淄博科汇电气有限公司电力仪器工程部2003年7月目录1、系统介绍12、故障测距原理22.1单端电气量行波测距原理(A型)22.2两端电气量行波测距原理（D型）42.3利用重合闸产生的暂态电流行波测距原理（E型）43、系统构成63.1单端测距系统的构成63.2两端测距系统的构成63.3测距屏的结构73.4装置接线134、系统调试164.1电力系统同步时钟（T—GPS2000）164.2测距单元（XC—21）164.3整机调试185．系统验收295.1准备工作295.

2、2试验步骤29附件1：系统验收试验方案311、概述312、试验目的313、试验地点314、试验时间315、试验方法316、试验步骤327、安全措施338、试验记录33附件2验收记录34XC—2000输电线路故障行波测距屏1、系统介绍XC-2000输电线路故障行波测距系统，利用输电线路故障时产生的暂态电流行波信号，测定各种输电线路故障的距离，适用于110-500kV输电线路。装置采用三种测距原理。一种是测量故障行波脉冲在母线与故障点来回反射的时间测距，称为单端电气量法，也叫A型测距法。第二种是测量故障行波脉冲传

3、到两端母线的时间差测距，称为两端电气量法，也叫D型法。具有原理简单、测距结果可靠等优点，但需要在线路两侧装设装置并进行通信联络。第三种是记录下故障重合闸产352、故障测距原理XC-2000利用行波在输电线路上有固定的传播速度这一特点，通过检测故障暂态电流行波在故障点与母线之间的传播时间测距。本节简单地介绍一下装置的基本工作原理，以帮助运行人员更好地了解本装置。2.1单端电气量行波测距原理(A型)在被监视线路发生故障时，故障产生的电流行波会在故障点及母线之间来回反射。装设于母线处的行波测距装置接入来自电流互感器

4、二次侧的暂态电流行波信号，使用模拟高通滤波器滤出行波波头脉冲，记录下如图2.1所示的暂态电流行波波形，根据到达母线的故障初始行波脉冲S1与由故障点反射回来的行波脉冲S2之间的时间差来实现故障测距，找出故障点。TS2TS1RSFti(t)故障初始行波故障点反射波TS1TS2TS3(a)(b)(a)F点故障时的行波传播示意图；(b)线路L始端S处的波形图图2.1行波传播示意图及波形图设波速度为，故障初始行波以及由故障点反射波到达母线的时间分别为Ts1、Ts235，则故障距离XL为（2－1）在相间故障存在较大的过渡

5、电阻以及单相接地故障时，对端反射波在故障点有较大的透射，当故障点在线路中点以内时，来自故障线路方向的第二个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，利用公式（2-1）来实现测距。RTS2TS3TS1SFti(t)故障初始行波故障点反射波TS1TS2TS3对端反射波(a)F点故障时的行波传播示意图；(b)线路L始端S处的波形图图2.2远端故障波形示意图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，如图2.2所示，根据它与故障初始行波的时间差，可以计算出故障点距对端

6、的距离为（2－2）由此可见，测出故障行波与第二个来自故障线路方向的行波波头之间的时间差，即可找出故障点的位置。XC-21利用故障行波之间的关系，自动识别故障电流行波波形计算故障距离，但由于装置的数字处理能力有限，在电流行波波形较复杂时，往往不能有效地计算出故障距离。可应用PC机上运行的“故障行波分析”软件处理由PC机从装置直接读出或远传上来的电流行波数据，识别故障点位置。352.2两端电气量行波测距原理（D型）设故障初始行波波头到达两侧母线的时间分别为TS和TR，如图2.3，装于线路两端测距装置记录下行波波头

7、到达两侧母线的时间，则故障距离可由下式来算出：XS=[(TS-TR)·v+L]/2(2－3)XR=[(TR-TS)·v+L]/2(2－4)两端测距法由于只使用初始行波波头分量，不需要考虑后续的反射与透射行波，原理简单，测距结果可靠。但是两端测距的实现要在线路两端装设测距装置及时间同步装置（GPS时钟），并且两侧要进行通信交换记录到的故障初始行波到达的时间信息后才能测出故障距离来。如不具备自动通信条件，TRTSRSFT图2.3F点故障时行波向两端母线的传播示意图可借用电话联系，人工交换记录到的故障初始行波到达的

8、时间，利用（2-3）、（2-4）式来计算故障距离。2.3利用重合闸产生的暂态电流行波测距原理（E型）线路故障后，在继电保护的作用下、线路开关将动作于跳闸；之后，线路开关在重合闸装置的作用下，将再次闭合于发生过故障的线路。此时若故障点未消失且是低电阻状态，则开关合闸产生的暂态行波脉冲在故障点和母线间形成往复反射，如图2.4所示，据此，也可构成行波测距，测距公式同式（2-1）。35图2.4由重合闸所产生