基于行波的电力电缆故障测距组合方法研究

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1、第33卷第5期四川电力技术Vo1．33。No．52010年10月SiehuanElectricPowerTechnologyOct．。2010基于行波的电力电缆故障测距组合方法研究古树平，陈奇志，谢建，陈旺虎，魏杰(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：分析了现有行波故障测距方法所存在的问题，在单端行波测距法的基础上推导出一种与行波波速无关的测距方法，然后将此方法与传统双端行波测距方法相结合形成一种组合测距方法。这种方法在测量端的近端线路故障时采用传统双端测距方法，解决了近端测距的盲区问题；在非近端故障时采用波速无关的测距方法，提高了测距精度。关键词：电力电缆；行波；故障测距

2、；组合方法Abstract：Theexistingproblemsofthecurrentfaultlocationmethodsbasedontravellingwaveareanalyzed，andalocationmethodisderivedwhichisunrelatedtowavevelocity．Thenacombinedlocationmethodisformedwhichcombinestheabove—mentionedlocationmethodwiththetraditionaltwo—terminallocationmethod．Thetraditionaltwo—

3、terminallocationmethodisusedtosolvetheblindzoneproblemofnear—endfaultlocation，andthelocationmethodwhichisunrelatedtowavevelocityisusedtoimprovethelocationprecisionofthefar—endfault．Keywords：powercable；travellingwave；faultlocation；combinedmethod中图分类号：TM835文献标志码：A文章编号：1003—6954(2010)05—0019—04故障点之外的其

4、他阻抗不匹配点，也存在多次反射和0引言透射现象，给反射波的识别带来困难。(2)反射波到达时刻的确定。无论采用单端还电力电缆线路广泛应用于低压配电网中，解决了是双端行波测距方法，都必须确定行波达到测量端的架空输电线路走廊空间狭窄等问题。由于电力电缆准确时间。时间测量的精度将直接影响故障测距的运行时间和负荷的不断增长⋯等原因，导致其故障精度。也越来越频繁。(3)近端故障测距盲区。测量端的近端线路发地下电力电缆线路故障后无法通过直观法发现生故障时，入射波与反射波之间的重叠使得第一个反故障点，因此快速而准确地确定故障点位置非常重射波无法识别，造成单端行波测距方法的失效，这也要。基于行波的故障测距方法

5、能有效解决故障点的正是单端行波测距法在原理上的缺陷。定位问题，有利于快速排除故障恢复系统运行，减小(4)行波波速的确定。现有行波测距法的研究经济损失。与应用多采用经验波速作为行波的波速，而实际上行波在电缆线路传输的过程中将发生衰减，并包含丰富1行波法存在的问题的频率成分，不同频率的行波其衰减程度和速度也不同J，频率越高衰减越快，传播速度也越快。因此，现有行波在线测距方法主要有单端行波测距法以一个经验值代替实际的行波波速进行故障测距，必和双端行波测距法两种。行波测距法相比传统阻然会造成较大的误差。抗测距法的优点在于不受故障类型和过渡电阻影响，但在实际应用中也存在着诸多问题。2波速无关的行波故障

6、测距方法(1)测量端反射波的识别。采用单端行波法测距时，需要确定测量端所获取的行波信号是故障点的由前面的分析可知，行波波速的确定问题直接决反射波，还是线路对端母线反射波即经故障点透射至定着故障测距的精度。如果能消除波速这个影响因测量端的行波。行波在故障线路的传播过程中，在除素无疑将大大减小故障测距的误差。以下依据单端·19·第33卷第5期四川电力技术v0I．33，No．52010年1O月SichuanElectricPowerTechnologyOct．，2010行波测距法的原理并增加可用条件，推导一种波速无联立方程得关的测距方法。=L(6)行波在电力电缆线路中的传播过程如图1所示。由图1可

7、知，母线测量端M所能获取的行波信号包从式(3)和式(6)可以看出，通过推导所得出的括故障初始行波、故障点反射波和线路对端反射波。故障测距公式不含行波波速这个变量，因此在理论上消除了波速对测距精度的影响，形成了波速无关的N行波故障测距方法。该方法的关键在于必须准确识别测量端M所获取的第二个行波是故障点反射波还是线路对端反射波。I⋯一⋯-!3行波故障测距的组合方法：：二二二：二]．⋯⋯￡二：二二]上述波速无关的行