高压电缆架空线混合线路相位测距法.doc

高压电缆-架空线混合线路相位测距法 第 卷第 期. . 年 月 电力 自动化设备 . 高压电缆一架空线混合线路相位测距法 曾惠敏 .林富洪.福建省电力有限公司福州超高压输变电局,福建 福州 ; .福建省电力有限公司 莆田电业局.福建 莆田 摘要:提出一种高压电缆一架空线混合线路相位测距法,该方法定义了一新定位函数 通过分析可知.在混 合线路上,当所取参考点与故障点的相对位置不同时,定位函数呈现不同的相位特性:当所取参考点在故 障点前后变化时,定位函数的相位会发生唯一一次相位突变,相位发生突变的位置即为故障点.故障特征 明显,因此利用此相位突变特征进行混合线路的快速故障定位 该方法无需事先判别故障区段.将混合线 路直接等效为一等长线路进行故障测距,测距精度基本上不受过渡电阻、故障类型、采样频率、故障位置和 负荷电流等因素的影响,无测距死区,较好地克服了传统方法在混合线路连接点附近有死区的不足 软件仿真结果表明该相位测距法正确.测距精度高 关键词:混合线路;故障定位;死区;定位函数;相位特性;匹配:仿真 中图分类号: . 文献标识码: 文章编号:? ? ? 现有混合线路故障定位算法 都是分 步进 行:第 步先判别故障区段:第 步根据判别结果将 混合线路测距问题转变为双端线路的测距问题 因 此,在混合线路连接点附近高阻短路故障时。由于无首段架空线路故障 法正确判断故障区段,导致测距失败.现有混合线路 故障定位算法在混合线路连接点附近存在测距死区 本文提出一种高压电缆一架空线混合线路相位 测距法。分析了定位函数在混合线路上的相位特性. 根据混合线路上所选参考点与故障点相匹配时定位中间电缆线路故障 函数相位唯一过零这一特征进行定位 该方法打破 了传统分 步进行的测距模式.将整个混合线路直 接等效成一等长线路进行定位 该方法测距精度受 故障位置、过渡电阻和采样频率等因素影响很小,无 测距死区.较好地克服了传统方法在混合线路连接末段架空线路故障 点附近有测距死区的不足 图型混合线路系统.? 混合线路相位测距法基本原理 . 首段架空线路故障 实际电缆一架空线混合线路可分为 种类型.如 当故障位于首段架空线撇 内时.由 端电量按 图 所示。本文以其中复杂的 型高压架空线一电 方程组 算得 节点电压 。、电流 。: 缆一高压架空线为例阐述相位测距法基本原理.其内一部故障情况如图 所示。 。 /、一】 , 厶 一 / 类型类型 于是.考察 线路内各电量之间的关系,如图 架空线 架空线 架空线 . . 所示 图 为 线路内部故障时 线路的正序 皇 厂? 等值网,取 ?点为参考点。如图 所示,可得:类型 类型 : 一/ 图 电缆一架空线混合线路类型, ?/// . 【,一, 收稿日期 ? ? ;修回日期 ? 一】 第 期 曾惠敏.等:高压电缆一架空线混合线路相位测距法 。。
.。‘/ 图线路正序等值网 其中, 为中间 电缆线路全长; 为首段架空线路.砌 内故障点厂距 节点的距离; 分别为末段架 空线路 内所选参考点 距 节点、 节点的距离。 【怒,。一 /。? 十 . 中间电缆线路故障 将方程组代入方程组 得: 当故障点位于中间电缆线路时,如图 所示。 可一..一 . 此时首段架空线路 内各电量之间满足: 一 一 ,, ./. 一 × / 一,。 / 、 , :一? . ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? / 于是可得 架空线路内定位函数如下: , /. 一 × ,一 %/ /一,门/ 』』于是,可得: 。, ÷ 一 : 一 一,九 ,,九?, ,八 其中, ,为中间 电缆线路内故障点厂距 节点的 ,九一距离; 分别为首段架空线路 内所选参考点【 】 ?】 距 节点、 节点的距离。 同理,当故障点位于参考点右侧时,也满足式 同理.可得中间 电缆线路内定位函数为 ,, 和式 。由式可得定位函数如下 :./』十』 栅 』 十』其中, 分别为中间 电缆线路内故障点 所 . 其中, 分别为首段架空线路脚 内故障点厂、所 . 选参考点 距 节点的距离 选参考点 距 节点的距离;五、 分别为首末两 末段架空线路 内定位函数为 段架空线路的波阻抗、传播常数。 一五%/ 础 同理,中间 电缆线路内各电量之间满足: 』 一 . 一,九, % ÷ , ,九、 其中,,为中间 电缆线路内故障点厂距 节点的距。/ 离; 、 分别为末段架空线路 内所选参考点 距 于是,可得中间 电缆线路内定位函数如下: 节点、 节点的距离。 . 末段架空线路故障 一蜀, 』 十』 首段架空线路撇