关于高压直流输电线路的故障定位分析.doc

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1、关于高压直流输电线路的故障定位分析　　【摘要】近年来，高压直流输电系统在我国得到了快速的发展。在高压直流输电系统中，线路都比较长，而且线路所经过的地区地形比较复杂，环境也十分的恶劣，受到自然环境的影响，当高压直流输电线路发生故障时，查找故障的工作就会变得非常困难，因此，有效的定位方法是解决这个难题的措施。本文将重点分析高压直流输电线路的故障定位方法。　　【关键词】高压直流输电；线路；故障定位　　0前言　　在高压输电系统中，有两种输电方式：直流输电、交流输电。与交流输电相比，直流输电的输送容量比较大，而且

2、能够输电的距离比较远，因而在远距离输电、分布式能源接入电网等供电领域中，直流输电应用的非常广泛。在高压直流输电系统中，最容易出现故障的就是直流输电线路，由于直流输电线路的线路比较长，而且跨越的地区地形比较复杂，再加上环境恶劣的影响，查找工作比较难以开展，为了尽快的恢复故障，就需要采取相应的故障定位方法，来有效的查找故障。　　1高压直流输电线路故障　　在高压直流输电系统中，最容易发生故障的元件就是直流输电线路，一般来说，直流输电线路的路线都比较长，不过，直流输电线路所经过的地区地形都比较复杂，而且线路是直

3、接裸露在空气中，没有任何的保护措施，因此，雷击、污秽、树枝等环境因素都会导致直流输电线路发生故障。　　1.1雷击　　直流输电线路具有两个极，其所具备的电压极性是相反的，异性相吸、同性相斥，根据这一原则，电云容易向不同极性的直流极线放电，这样一来，对于直流输电线路来说，如果两个极处于相同的地点中，那么不存在这两个极同时遭受雷击的可能。一般来说，当直流输电线路遭受雷击时，时间是非常短暂的，在这一瞬间，直流电压会升高到一定的数值，随后在再下降，在电压升高的过程中，如果电压值超过了雷击处绝缘所能承受的数值，那么

4、直流输电线路就会产生故障。　　1.2对地闪络　　在高压直流输电线路中，设置了许多的杆塔，杆塔配有相应的绝缘，高压直流输电线路是直接裸露在空气中的，自然环境中的雾、雪、树枝、污秽等因素都会对杆塔的绝缘产生不同程度的影响，当绝缘发生损坏，就会产生对地闪络现象。一旦发生对地闪络现象，就需要采取相应的措施来解决，如果未进行解决，那么熄弧就会变得困难。高压直流输电线路在运行的过程中，如果受到某种故障的影响，电压会突然发生变化，那么线路就会进行放电，进而影响高压直流输电系统，造成故障的产生。　　1.3其他故障　　除

5、了上面阐述的雷击及对地闪络故障之外，高压直流输电线路在运行的过程中，还会产生其他的故障，比如高阻接地、直流线路短线等。无论是哪种故障的产生，如果未进行妥善的解决，那么都会对高压直流输电系统产生影响。　　2高压直流输电线路的故障定位分析　　2.1直流输电线路行波故障定位　　最初，当交流电路发生故障时，采取的故障定位方法就是行波故障定位。20世纪40年代末期，行波故障定位诞生，暂态行波在进行传播时，拥有着非常稳定的速度，当线路发生故障时，暂态行波会在母线和故障点之间进行传播，根据传播的时间，确定出故障的距离

6、。从理论上来讲，线路类型、故障电阻及两侧系统不会对行波法测距产生任何影响，行波法测距依然具有比较好的可靠性，而且精度也比较高。在交流电路故障中，行波定位法还存在着一些缺点，比如故障行波产生的不确定性、行波信号的提取、超高速的采样频率等。　　与交流线路相比，直流线路在采用行波定位时，有着两方面非常显著的优势：一是行波定位的故障初相角不会对直流线路产生影响；二是在直流输电线系统中，母线的结构几乎不会发生变化，而且只有一条出线，无需进行分辨，其他线路不对故障定位产生影响。基于这两方面的优势，在直流输电线路的故

7、障定位中，基本只会采用行波故障定位。当前，在直流输电线路中，有两种行波故障测距基本原理，一是A型单端原理，一是D型双端原理，在实际的应用中，主要应用的为D型，A型只做辅助用。　　在对直流输电线路进行故障定位时，行波故障定位所依赖的是识别波头、标定波头起始时刻。在进行波头的识别及标定时，相关的工作人员要具备较高的素质，这在一定程度上阻碍了自动化的实现。不过，当过渡电阻、行波波头幅值受到限制时，定位的可靠性及精度就会受到影响，进而无法准确的确定故障发生的位置。由此可以得知，在进行直流输电线路故障定位时，仅仅

8、依靠行波故障定位，无法进行准确的定位，而且可靠性也比较差。　　2.2直流输电线路故障分析法故障定位　　所谓故障分析法，是指根据有关参数和测量得到的电压、电流，利用分析计算的方法，将故障点的距离计算出来。故障分析法比较简单，具有较强的可行性，对于测距的目的，利用现有的故障录波器就可以实现。在故障分析法中，也包含两种，一种是单端量法，另一种是双端量法。在单端量法中，只使用本侧信息，比较容易实现，但是对侧系统的影响是无法避免的；在双端量法中，虽然