基于磁探测技术的输电线路故障定位系统研究

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1、2017年7月25日第34卷第4期通往屯潦强术TelecomPowerTechnologyJul．25，2017，v01．34丛生doi：1()．19399／j．cnki．tpt．2017．()4．018基于磁探测技术的输电线路故障定位系统研究糯麟朱立超1，王超1，代智文2，王凤钧1，邬丰羽1，潘礼庆2(1．三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443002；2．三峡大学理学院，湖北宜昌443002)摘要：针对传统的输电线路故障定位方法存在缺陷，基于行波法的系统结构复杂且成本很高，阻抗法容易受到线路

2、参数的影响且偏差较大。设计了一种基于磁探测技术的输电线路故障定位系统，与传统方法相比，该系统具有经济、可靠和准确等优点。关键词：磁探测技术；行波法；阻抗法；故障定位ResearchonFaultLocationofTransmissionLinebasedonMagneticDetectionTechn0109yzHuLi-cha01，WANGCha01，DAIZhi-wen2，WANGFen鲥unl，wuFeng-yul，PANLi—qin酽(1．CollegeofE1ectr砌Enginee

3、ring＆NewEnergy，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China；2．CollegeofScience，ChinaThreeCbrgesUniVersity，Yichang443002，China)Abstract：Inviewofthedefectsoftraditionaltransmission1inefaultlocationmethod，thesystemstructurebasedontravelingwavemethodis

4、complexandthecostisveryhigh，impedancemethodiseasytobeeffectedbylinepar锄eterandtheoffsetisbig．Thispaperdesignsafaultlocationsystemfortransmissionlinebasedonmagneticdetectiontechnology．Comparedwiththetraditionalmethod，thesystemiseconomical，reliableanda

5、ccurate．Keywords：magneticdetectiontechnology；travelingwavemethod；impedancemethod；faultlocation0引言目前，磁探测技术发展日趋成熟，被广泛应用在水下目标识别、非接触位置检测和电子罗盘等各个领域L1J，发挥着越来越重要的作用。输电线路传统的故障定位方法主要包括行波法和阻抗法瞳]。基于行波法的输电线路故障定位的精度虽然不会受到线路参数的影响且故障定位的误差一般不会超过3km，但是由于它的系统结构非常复杂，导致

6、造价十分昂贵眇4I。基于阻抗法的输电线路故障定位极容易受到输电线路参数的影响，导致测量误差很大[5]。针对传统的输电线路故障定位方法存在不足，本文将磁探测技术引入输电线路故障定位中，通过利用低成本高精度的磁电阻传感器测量探测点的磁场，从而对输电线路发生故障的区间进行定位L6]。此方法不仅可以有效地降低成本、提高故障定位的精度和可靠性，而且还可以对输电线路实现非接触的测量。1输电线路的故障及其定位原理的分析输电线路故障主要分为开路故障和短路故障。由于输电线路发生的故障一般是短路故障[7]，本文提出

7、的输电线路故障系统主要针对短路故障。图1是一个双端电源短路故障的示意图，当输电线路发生短路故障后，短路点前端线路的电流L方向保持不变，短路点后端的电流I“变为反向。根据电磁场的基本理论，磁场和电流是一个线性的关系，磁场的方向会随着电流方向的改变而改变。所以，通过测量输电线路中两个点的磁场方向，从而对短路故障的区问进行定位‘引。收稿日期：2()17一()4—25作者简介：朱立超(1991一)，男，河北承德人，硕士研究生，主要研究方向为隧道磁电阻传感器的应用以及输电线路的故障定位。图1双端电源系统短

8、路故障示意图2系统的总体方案输电线路故障定位系统的整体设计原理如图2所示，系统主要由磁传感器、数据处理器、GPs终端和监控中心等几部分组成。⋯心凰◇图2故障定位系统原理图结合实际考虑，将故障定位系统的磁场探测点设置在输电线路的杆塔上。通过高精度且高灵敏度的隧道磁电阻传感器完成对输电线路探测点磁场信号的测量，然后通过数据处理器对传感器采集到的磁场信号2017年7月25日第34卷第4期通馋电．潦技术TelecomPowerTechn0109yJul．25，2017，v01．34No．4进行处理，并通