一种暂态分量故障测距方案

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1、第33卷第4期四川电力技术V01．33．No．42010年8月SichuanElectricPowerTechnologyAug．，2010一种暂态分量故障测距方案邓华(四川省电力公司超高压运检公司，四川成都610041)摘要：超高压线路故障产生的周期性高频暂态分量在频域上表现为一系列谐波形式，在分析暂态频率特征的基础上，提出了一种基于暂态分量的单端故障测距方案，并分析了电源侧和故障点反射系数对测距结果的影响，针对实际应用中存在的若干问题给出了相应的对策。该方案计算简单，不受故障时刻、运行方式等因素的影响，A1【'P仿真和Matlab分析验证了该方案有效性。关键词：电力系统；固有频

2、率；频谱分析；故障测距Abstract：Whenafaultoccursinatransmissionline．thefault—generatedhigh—frequencycomponentsareaseriesofnaturalfrequenciesin~equencydomain．Firstly，thenaturalfrequencycharacteristicsofextrahighvoltagetransmissionlineareafla-lyzed．andthenafaultlocationschemebasedonnatural~equencyisproposed

3、，theeffectofreflectioncoefficientsonthesourceandthefaultpointarealsodiscussed，finallysomesolutionsareproposedagainstseveralproblemsinpracticalapplica-tion．Theschemeavoidsidentifyingarrivaltimeoftravelingwavesandreflectingtravelingwavesfromfaultpoint，itisimmunetofaulttimeandoperationmodeeta1．Th

4、eperformanceoftheproposedschemeisverifiedbyvariousfaultsonATPsimulationandMatlab．Keywords：powersystem；naturalfrequency；spectrumanalysis；faultlocation中图分类号：TM835文献标志码：A文章编号：1003—6954(2009)o4—0048一o5效⋯。0引言线路故障后的周期性高频暂态分量在频域上表现为一个特定频率的谐波形式，称为固有频率，这一目前，电力系统大多采用阻抗法测量输电线路故特定频率是固有频率的主频⋯J。固有频率是故障距障距离，

5、但其测距精度受故障电阻、互感器误差、线路离的函数，利用其可以实现测距功能。文献[12]分结构不对称、零序参数沿线路分布不均匀等因素影析了故障后的固有频率和故障距离之间的关系，文献响，实际应用效果不理想，而且不适用于直流输电、[13]提出对于线路永久性故障，当断路器跳闸后，提带串补电容、T接及部分同杆并架的线路。取开关产生的固有主频进行测距，该方法只对永久性早在20世纪5O年代，人们就提出通过测量电故障且TA或TV位于线路侧的输电线路有效；文献压、电流行波在故障点及母线之间的传播时间来测量[14]提出了利用CVT二次信号的固有主频进行测输电线路故障距离。通过十几年的发展，一些新的行距

6、，但是需要已知系统的运行方式和确定固有主频。波测距原理被提出¨，并且得到了实际应用，国产在分析周期性高频暂态分量频域特征的基础上，行波测距系统已有数百套在国内外电力系统中投入提出了一种利用固有率差进行故障测距的方案，讨论使用，实际故障测距误差一般在500ITI以内⋯。了电源侧和故障点反射系数对测距结果的影响，同时对于基于时域行波的测距方法，关键问题是准确识别给出了固有频率提取方法，针对实际应用中存在的若初始行波的波头，各种干扰及非故障点的行波波头都干问题进行了分析并给出相应的解决方案。会影响测距的准确性。双端行波测距需要两端时间精确同步，同时需要远程通信；较双端测距而言，单端l长距

7、离输电线路固有频率的特征行波测距只需要一台装置，投资小，但是波形分析比较复杂，问题集中在如何正确识别来自故障点的反射线路故障后产生的周期性暂态高频分量中是短波，对于电压接近零值时发生的故障，行波测距将失路后电磁波在输电线路上传播，并在短路点和电源阻·48·第33卷第4期四川电力技术Vo1．33，No．42010年8月SichuanElectricPowerTechnologyAug．，2010抗之间来回反射而形成的，在频域上表现为一个特定频率(固有主频)的谐波形式。1