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摘 要:配电网故障选线的可靠性和故障测量距离的准确性,能够对配网的安全稳定运行造成较大的影响,本文在对行波接地故障选线原理和行波接地故障测量距离原理进行分析的基础上,对行波技术在配电线路接地故障检测中的实践进行研究,以此来在最大程度上保证配电网的正常运行。
关键词:行波技术;配电线路;接地故障检测;实践
在架空线路短路事故當中,大部分都是由于配电线路接地故障引发而来的,根据相关规定,在线路发生单相接地故障的时候,可以继续运行两个小时,但是如果不对这样的单相接地故障进行及时排除,在长时间的运行过程中会使接地故障不断扩大,并且对电气运行设备造成损害。所以说在发生配网线路接地故障的时候,需要运用行波技术来对故障点进行定位,并且根据实际情况来消除故障,保证配电网的安全可靠运行。
1 行波接地故障的选线原理
在出线的配电网当中,存在有N回出线的配电网格,假设其中的每个分支线路都是单线线路,在出线中存在接地线路的时候,在故障电源的影响下能够产生暂时的行波,这样的行波能够从接地点向线路的两侧进行移动,在移动的过程中,行波在达到母线的时候可能会引起一定的反射,导致接地线路的反射波和折射波出现叠加的现象,这样的波运行情况会产生接地线路的初始行波。在行波运行的过程中,同于对行波初始线路在配电网进出线中所呈现出的幅值和记性差异,来对行波的变化情况进行研究,以此来确定接电线路的位置,在发现某线路中初始电流的行波幅值与其他线路有较大变化的时候,就可以说明出现行波异常变化的线路为接地线[1]。
2 行波接地故障的测距原理
在对接地线路进行确定的基础上,需要对行波接地故障的距离进行测量。在配网线路的运行过程中,会出现三相配电线路变成单相配电线路故障,这种线路故障的具体表现为配电线路中能够产生故障行波,由三相线路互耦关系的影响,行波不能产生在单相线路中的波速,在这样的情况下,为了将行波技术运用到三相线路中,需要对三相信号转化成模式分量来进行分析,结合三相线路中的电压、电流和实际信号来对相模变换方式进行确定。在对模量进行转换之后,各个模量之间互不影响,呈现独立的关系,行波在传播网络分为线模分量和零模分量,其中零模分量能够通过大地作为回流,存在相应的幅值,在出现接地故障的情况下,这样的幅值会出现不同程度的增大。而线模分量存在两个,两各的模波速是相同的,这样可以以其中一种线模分量来进行测距,根据行波在零模分量和线模分量中传输速度的差异,对故障产生点到两个模量测量点的时间差,来对线路接地故障的距离进行测量。
3 行波技术在配电线路接地故障检测中的实践
(1)行波技术在故障选线中的应用。在对行波技术在接地故障的选线原理可以知道,在行波产生的时候,能够在线路的两侧进行传播,根据行波的反射和折射来对接地故障点进行确定。对于变电站来说,接地故障点所产生的行波在母线处会产生反射和折射,为了验证行波技术在配电接地故障选线中的作用和可形性,可以根据以下实例来进行实践验证。此变电站的一条配电线路为10kV,在距离变电站出口处2km的位置设置一条线路,并且在线路中设置相应的故障,接下来10kV配电线路接地故障处所产生的行波在母线和故障线路中进行测量,所测量的实际结果如表1:
根据表1可以看出,各个线路的初始行波位置基本相同,而下一线的模极大值与其他线路相差太大,所以可以判定下一线为故障线路,根据之前所设置的故障线路来看,行波技术在判定接地故障下路中能够发挥较大的作用[2]。
(2)行波技术在故障测距中的应用。对10kV配电线路东干线距离变电站出口处2.73km处设置单相接地故障,在发生故障的时候,对接地故障线路所产生的行波进行测量,测量的内容主要包括母线电压、东干线的电流和非故障线路的电流,同时对东干线单相接地故障产生时的测距进行记录,在进行实际测量之后,得出相应的电压图和电流图。根据软件自动分析,能够直接选出故障线路为东线路,并且根据东干线的电流图来对故障类型进行判断,测量出单相短路故障点距离变电站母线的距离为2.801m,实际距离为2.73m,测距误差在可接受范围当中。根据以上的测量方法,设置不同线路、不同接地故障类型和不同的故障距离来进行故障测距,对试验线路的三相进行接地故障选线和测距,来对不同相故障测量结果的分散程度进行检测,在经过测量结果表明,行波技术在故障测距中的应用,能够精确的判断出故障线路和故障类型,其准确率为100%,分析得出的测距与实际故障测距误差较小,整体误差率为5%,在可接受的范围当中,所以说,行波技术的整体测量精度较为准确。
4 结语
本文结合行波技术的接地故障选线原理和测距原理,根据变电站配电线路的接地故障来对行波技术在配电线路接地故障检测中的可行性进行分析,测量结果表明,行波技术能够准确的对发生接地故障的线路进行分析,并且对所出现的故障类型进行判断,同时设置不同的故障距离来进行现场测试,所测得的故障距离与实际故障距离相差较小,这样说明行波技术能够在配电网接地故障检测中发挥出强大的作用,保证配电网的安全稳定运行。
参考文献
[1]党锴钊.行波技术在配电线路接地故障检测中的应用[J].电器与能效管理技术,2013,(12):47-50.
[2]刘栋.配电线路接地故障检测领域行波技术的应用研究[J].电子技术与软件工程,2015,(24):243.
(作者单位:国网湖北省电力公司红安县供电公司)
关键词:行波技术;配电线路;接地故障检测;实践
在架空线路短路事故當中,大部分都是由于配电线路接地故障引发而来的,根据相关规定,在线路发生单相接地故障的时候,可以继续运行两个小时,但是如果不对这样的单相接地故障进行及时排除,在长时间的运行过程中会使接地故障不断扩大,并且对电气运行设备造成损害。所以说在发生配网线路接地故障的时候,需要运用行波技术来对故障点进行定位,并且根据实际情况来消除故障,保证配电网的安全可靠运行。
1 行波接地故障的选线原理
在出线的配电网当中,存在有N回出线的配电网格,假设其中的每个分支线路都是单线线路,在出线中存在接地线路的时候,在故障电源的影响下能够产生暂时的行波,这样的行波能够从接地点向线路的两侧进行移动,在移动的过程中,行波在达到母线的时候可能会引起一定的反射,导致接地线路的反射波和折射波出现叠加的现象,这样的波运行情况会产生接地线路的初始行波。在行波运行的过程中,同于对行波初始线路在配电网进出线中所呈现出的幅值和记性差异,来对行波的变化情况进行研究,以此来确定接电线路的位置,在发现某线路中初始电流的行波幅值与其他线路有较大变化的时候,就可以说明出现行波异常变化的线路为接地线[1]。
2 行波接地故障的测距原理
在对接地线路进行确定的基础上,需要对行波接地故障的距离进行测量。在配网线路的运行过程中,会出现三相配电线路变成单相配电线路故障,这种线路故障的具体表现为配电线路中能够产生故障行波,由三相线路互耦关系的影响,行波不能产生在单相线路中的波速,在这样的情况下,为了将行波技术运用到三相线路中,需要对三相信号转化成模式分量来进行分析,结合三相线路中的电压、电流和实际信号来对相模变换方式进行确定。在对模量进行转换之后,各个模量之间互不影响,呈现独立的关系,行波在传播网络分为线模分量和零模分量,其中零模分量能够通过大地作为回流,存在相应的幅值,在出现接地故障的情况下,这样的幅值会出现不同程度的增大。而线模分量存在两个,两各的模波速是相同的,这样可以以其中一种线模分量来进行测距,根据行波在零模分量和线模分量中传输速度的差异,对故障产生点到两个模量测量点的时间差,来对线路接地故障的距离进行测量。
3 行波技术在配电线路接地故障检测中的实践
(1)行波技术在故障选线中的应用。在对行波技术在接地故障的选线原理可以知道,在行波产生的时候,能够在线路的两侧进行传播,根据行波的反射和折射来对接地故障点进行确定。对于变电站来说,接地故障点所产生的行波在母线处会产生反射和折射,为了验证行波技术在配电接地故障选线中的作用和可形性,可以根据以下实例来进行实践验证。此变电站的一条配电线路为10kV,在距离变电站出口处2km的位置设置一条线路,并且在线路中设置相应的故障,接下来10kV配电线路接地故障处所产生的行波在母线和故障线路中进行测量,所测量的实际结果如表1:
根据表1可以看出,各个线路的初始行波位置基本相同,而下一线的模极大值与其他线路相差太大,所以可以判定下一线为故障线路,根据之前所设置的故障线路来看,行波技术在判定接地故障下路中能够发挥较大的作用[2]。
(2)行波技术在故障测距中的应用。对10kV配电线路东干线距离变电站出口处2.73km处设置单相接地故障,在发生故障的时候,对接地故障线路所产生的行波进行测量,测量的内容主要包括母线电压、东干线的电流和非故障线路的电流,同时对东干线单相接地故障产生时的测距进行记录,在进行实际测量之后,得出相应的电压图和电流图。根据软件自动分析,能够直接选出故障线路为东线路,并且根据东干线的电流图来对故障类型进行判断,测量出单相短路故障点距离变电站母线的距离为2.801m,实际距离为2.73m,测距误差在可接受范围当中。根据以上的测量方法,设置不同线路、不同接地故障类型和不同的故障距离来进行故障测距,对试验线路的三相进行接地故障选线和测距,来对不同相故障测量结果的分散程度进行检测,在经过测量结果表明,行波技术在故障测距中的应用,能够精确的判断出故障线路和故障类型,其准确率为100%,分析得出的测距与实际故障测距误差较小,整体误差率为5%,在可接受的范围当中,所以说,行波技术的整体测量精度较为准确。
4 结语
本文结合行波技术的接地故障选线原理和测距原理,根据变电站配电线路的接地故障来对行波技术在配电线路接地故障检测中的可行性进行分析,测量结果表明,行波技术能够准确的对发生接地故障的线路进行分析,并且对所出现的故障类型进行判断,同时设置不同的故障距离来进行现场测试,所测得的故障距离与实际故障距离相差较小,这样说明行波技术能够在配电网接地故障检测中发挥出强大的作用,保证配电网的安全稳定运行。
参考文献
[1]党锴钊.行波技术在配电线路接地故障检测中的应用[J].电器与能效管理技术,2013,(12):47-50.
[2]刘栋.配电线路接地故障检测领域行波技术的应用研究[J].电子技术与软件工程,2015,(24):243.
(作者单位:国网湖北省电力公司红安县供电公司)