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摘要:随着社会科学技术的不断发展,电力行业被广泛运用到社会发展的各个领域,成为现代化社会生活的重要组成部分,与人们的日常生活、生产工作具有密不可分的联系。为确保电力行业能够顺利进行,需要提高对输电线路的重视,对输电线路所存在的故障做好各项诊断工作,正确处理好电力行业各个环节所存在的问题,为水电线路的正常运行奠定基础。
关键词:输电线路;分布式故障;测距理论;关键词技术
前言:
输电线路作为电力行业的重要组成部分,是电力运行中的重要纽带,直接关系到电力系统的正常运行。受环境因素、人为因素等原因的影响,输电线路在运行过程经常会出现问题,严重影响到电力行业的正常运行,需要电力行业提高对是对输电线路的重视,正确利用故障分析理论对输电线路所存在的各项故障进行分析与处理,正确运用输电技术,最大程度上降低输电线路故障对电力系统运行所带来的影响。
一、输电线路分布式故障测距理论
(一)分布式故障测距基本原理
输电线路分布式故障测距系统是由高压输电线的若干个组故障检测装置、远程控制主站和无线通信模块组成,其中,每组故障检测装置各三个,分别为ABC三相(如图1所示)。
故障电流检测装置的供电装置是由CT取电和备份电池构成,运用宽带罗氏线圈将输电线路故障时所产生的暂态电流行波提出出来,想要将3个故障检测装置连接到一起,需要借助ZIGBEE短距离无线通信网络,处理结果需要利用CDMA/GPRS/GSM远程无线通信网络将其传送到监控主站中;在融合分析技术的作用下,远程监控主站对各个监测点的电流行波、电流折反射波各项信息进行分析,将故障的位置准确的計算处理。
(二)检测点行波序列分析
因分布式故障测距工作中安装由故障电流检测装置,当输电线路出现故障时,电流行波时间序列在不同位置所检测到的结果有所不同。用“tf1、tf2……tfN”表示反射和折射作用下向行波到达检测点的时间,用“tb1、tb2……tbN”表示反向行波在发射或者是折射后到达检测点的时间,用△tf1、△tf2……△tfN”、“△tb1、△tb2……△tbN”分别表示每个行波与第一行波到达检测点的时间差。若将输电线路首端设为“M1”、输电线路末端设为“M2”、输电线路总长度设为“L”、检测点位置设为“Yi(i=1,2……n)”,检测点Yi与输电线路首端M1距离设为“LYi”,输电线路故障点位置设为“X”,且输电线路故障点X位于Yi与Yi+1之间,故障点X与输电线路首端M1之间的距离设为“Lx”。那么当输电线路发生故障后,故障行波网格图将如图2所示。
由于△tb1=0、△tf1=0,且tb2、tf2的先后顺序并不是唯一的,因此tb2不能作为输电线路故障的判断条件,此时,故障点与检测点之间的关系如下:
由于△tf1=0、△tb1=0,且tf2、tb2的先后顺序并不是唯一的,因此tf2不能作为输电线路故障的判断条件,此时,故障点与检测点之间的关系如下:
因此,无论输电线路在任何位置出现故障,均可通过区间的形式将故障查找出来,在特定区间内行波序列的先后顺序是能够被确定的,能够通过更深层次的计算,将故障点位置准确的分析、计算出来。因输电线路路故障点位置随即性强,在判断输电线路故障点的位置时,首先需要将故障点在输电线路中所位于的故障区间判断出来,方可进行后面的分析、计算与判断。
二、输电线路分布式故障测距的关键技术
通过分析故障点与检测点之间关系可知,若输电线路在Lx位置出现故障,那么输电线路的故障点就是Lx,在输电线路上的镜像L-Lx吧输电线路分成三段,如图3所示。若LxL/2,有效监测点位于[0,L-Lx]和[Lx,L]范围内的检测点。分布式故障测距系统是将故障点与检测点之间的关系为基础,结合输电线路自身特点,对检测点的安装位置以及安装数量进行判断,从而对故障点开展测距工作。
(一)两端对称法
运用两端对称法对输电线路故障点进行检测时,已知某段输电线路出现故障,输电线路1段和输电线路3段的检测点均属于有效检测点,此时可在输电线路上设置两个对称的检测点Y1和Y2,此时可将输电线路分成4段,具体情况如图4所示。
假设输电线路总长度为“L”,Y1与输电线路首端之间的距离为“LY”,Y2位于输电线路首端的“L-LY”的位置。检测点Y1和检测点Y2所检测到的行波所产生的时间差分别为△tY1i,△tY2i,故障点在输电线路的不同故障区间时,故障点Y1和Y2的时间差有以下4中情况:
(a)区间1故障:故障点位于区段1,0 (b)区间1故障:故障点位于区段4,L-Y≤X小于Y,且△tY1i不确定,那么△tY21=2(L-X)/v、△tY22=4(L-X)/v;
(c)区间1故障:故障点位于区段2,Y (d)区间1故障:故障点位于区段3,L/2≤X (二)中点主导法
将中点主导法运用到输电线路故障检测工作中,需要将存在故障的输电线路安装3组检测点,1组检测点位于L/2的位置,另外两组故障检测点分布位于输电线路的两端,具体情况如图5所示。
(三)四点联合法
将四点联合法运用到输电线路故障检测工作中,需要将存在故障的输电线路安装4组检测点,通过分析检测点之间所产生的电流信息,对故障点与各个检测点之间的距离进行判断,并推算出故障点的具体位置,确保检测点的安装位置符合是输电线故障安装需求,在输电线路故障检测工作中具有较高的应用价值,其检测点的具体安装方法如图6所示。
总结:
综上所述,分布式故障测距方法是现代化科学技术的发展产物,与传统行波测距理论相比,将两端对称法、中点主导法或者是四点联合法运用到输电线路故障测定工作中具有较强的优越性与发展性,试图将测距装置的位置从变电站位置转移到输电线路上,使故障测距结果更具真实性、准确性、科学性与合理性。
参考文献:
[1]申文.分支与混合线路的分布式故障测距方法研究[D].上海交通大学,2014.
[2]刘亚东.输电线路分布式故障测距理论与关键技术研究[D].上海交通大学,2012.
[3]赵东峰.基于小波变换的输电线路分布式故障测距算法研究[D].山东大学,2011.
关键词:输电线路;分布式故障;测距理论;关键词技术
前言:
输电线路作为电力行业的重要组成部分,是电力运行中的重要纽带,直接关系到电力系统的正常运行。受环境因素、人为因素等原因的影响,输电线路在运行过程经常会出现问题,严重影响到电力行业的正常运行,需要电力行业提高对是对输电线路的重视,正确利用故障分析理论对输电线路所存在的各项故障进行分析与处理,正确运用输电技术,最大程度上降低输电线路故障对电力系统运行所带来的影响。
一、输电线路分布式故障测距理论
(一)分布式故障测距基本原理
输电线路分布式故障测距系统是由高压输电线的若干个组故障检测装置、远程控制主站和无线通信模块组成,其中,每组故障检测装置各三个,分别为ABC三相(如图1所示)。
故障电流检测装置的供电装置是由CT取电和备份电池构成,运用宽带罗氏线圈将输电线路故障时所产生的暂态电流行波提出出来,想要将3个故障检测装置连接到一起,需要借助ZIGBEE短距离无线通信网络,处理结果需要利用CDMA/GPRS/GSM远程无线通信网络将其传送到监控主站中;在融合分析技术的作用下,远程监控主站对各个监测点的电流行波、电流折反射波各项信息进行分析,将故障的位置准确的計算处理。
(二)检测点行波序列分析
因分布式故障测距工作中安装由故障电流检测装置,当输电线路出现故障时,电流行波时间序列在不同位置所检测到的结果有所不同。用“tf1、tf2……tfN”表示反射和折射作用下向行波到达检测点的时间,用“tb1、tb2……tbN”表示反向行波在发射或者是折射后到达检测点的时间,用△tf1、△tf2……△tfN”、“△tb1、△tb2……△tbN”分别表示每个行波与第一行波到达检测点的时间差。若将输电线路首端设为“M1”、输电线路末端设为“M2”、输电线路总长度设为“L”、检测点位置设为“Yi(i=1,2……n)”,检测点Yi与输电线路首端M1距离设为“LYi”,输电线路故障点位置设为“X”,且输电线路故障点X位于Yi与Yi+1之间,故障点X与输电线路首端M1之间的距离设为“Lx”。那么当输电线路发生故障后,故障行波网格图将如图2所示。
由于△tb1=0、△tf1=0,且tb2、tf2的先后顺序并不是唯一的,因此tb2不能作为输电线路故障的判断条件,此时,故障点与检测点之间的关系如下:
由于△tf1=0、△tb1=0,且tf2、tb2的先后顺序并不是唯一的,因此tf2不能作为输电线路故障的判断条件,此时,故障点与检测点之间的关系如下:
因此,无论输电线路在任何位置出现故障,均可通过区间的形式将故障查找出来,在特定区间内行波序列的先后顺序是能够被确定的,能够通过更深层次的计算,将故障点位置准确的分析、计算出来。因输电线路路故障点位置随即性强,在判断输电线路故障点的位置时,首先需要将故障点在输电线路中所位于的故障区间判断出来,方可进行后面的分析、计算与判断。
二、输电线路分布式故障测距的关键技术
通过分析故障点与检测点之间关系可知,若输电线路在Lx位置出现故障,那么输电线路的故障点就是Lx,在输电线路上的镜像L-Lx吧输电线路分成三段,如图3所示。若Lx
(一)两端对称法
运用两端对称法对输电线路故障点进行检测时,已知某段输电线路出现故障,输电线路1段和输电线路3段的检测点均属于有效检测点,此时可在输电线路上设置两个对称的检测点Y1和Y2,此时可将输电线路分成4段,具体情况如图4所示。
假设输电线路总长度为“L”,Y1与输电线路首端之间的距离为“LY”,Y2位于输电线路首端的“L-LY”的位置。检测点Y1和检测点Y2所检测到的行波所产生的时间差分别为△tY1i,△tY2i,故障点在输电线路的不同故障区间时,故障点Y1和Y2的时间差有以下4中情况:
(a)区间1故障:故障点位于区段1,0
(c)区间1故障:故障点位于区段2,Y
将中点主导法运用到输电线路故障检测工作中,需要将存在故障的输电线路安装3组检测点,1组检测点位于L/2的位置,另外两组故障检测点分布位于输电线路的两端,具体情况如图5所示。
(三)四点联合法
将四点联合法运用到输电线路故障检测工作中,需要将存在故障的输电线路安装4组检测点,通过分析检测点之间所产生的电流信息,对故障点与各个检测点之间的距离进行判断,并推算出故障点的具体位置,确保检测点的安装位置符合是输电线故障安装需求,在输电线路故障检测工作中具有较高的应用价值,其检测点的具体安装方法如图6所示。
总结:
综上所述,分布式故障测距方法是现代化科学技术的发展产物,与传统行波测距理论相比,将两端对称法、中点主导法或者是四点联合法运用到输电线路故障测定工作中具有较强的优越性与发展性,试图将测距装置的位置从变电站位置转移到输电线路上,使故障测距结果更具真实性、准确性、科学性与合理性。
参考文献:
[1]申文.分支与混合线路的分布式故障测距方法研究[D].上海交通大学,2014.
[2]刘亚东.输电线路分布式故障测距理论与关键技术研究[D].上海交通大学,2012.
[3]赵东峰.基于小波变换的输电线路分布式故障测距算法研究[D].山东大学,2011.