浅谈电流行波测距的实践应用
行波测距技术在超高压输电线路上的应用
效 果 并 不理 想 。
变 电站３
变 电站４
娈 电站５
图 ｌ 测 距 系 统 结 构 图
障 数 据 ， 障数 据 的 分 析 、 理 ， 位 结 果 的 显 示 、 故 处 定 保
存， 有关数据 、 及 波形 的打 印等 项 功 能 ； 距 主 站 可在 测
故 障数 据 采 样 、 时 标 、 存 ， 加 贮 向测 距 主 站 传输 故 障数
据 等 项 功 能 ； 距 主 站 完 成接 收 测 距 终 端 传 输 来 的 故 测
作者简 介： 彬 ， 邰 工程 师 ， 事 变电运 行 管Ｒ ． 作 。 从 ｚ － 收稿时期：０００ —３ ２ １－ ２ ７
距屏 上 的 主站 显 示 器 第 一 时 间得 到测 距 结 果 。 距 系 测
统结 构 如 图 １ 示 。 所
３分 析 方 法
行 波 是 输 电 线路 发 生故 障后 ， 故 障点 产 生 的 向 在
２２ 工作 原 理 【 ． ２ Ｊ
测 距 终 端 完 成 行 波信 号 转 换 ， 障检 测 及 判 别 ， 故
远 端 实 现 其 它 测 距 主站 登录 和 控 制 ， 可实 现 对 其 它 并 测 距 主 站 故 障 数 据 的调 用 、 看 、 析 和 处 理 等 项 工 查 分
作， 其工 作 原 理 如 图２ 示 。 所
程 。 世 纪末 ， 国提 出 利用 故 障暂 态 电流 的高 压 输 电 上 我 线路行 波故 障测 距技 术， 而推动 了现 代行 波故 障测距 从 的发展 ， 迅速商 业化…。 并 行波 测距在 实 际应 用 巾的 误差
浅析行波测距技术在500kV输电线路上的运用
都 是 Ｍａ ｐ ． Ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ模 型 ， 数 据 在 Ｍａ ｐ阶 段 进 行 分 块 ， 分 块 后 的 数 据 被 分 到不 同 的节 点 上 处 理 ，在 Ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ阶 段 指 定 某 种 规 则 对 在 Ｍａ ｐ阶段 数 据处 理 后 的结 果 进 行 合 并 和 归 约 。 程 序 员 只 需 要 指定 Ｍａ ｐ和 Ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ函数 ， 不 需 要 用 户 关 心 多节 点 上 运 行
对象 ， 如Ｃ Ｐ Ｕ、 内存、 磁 盘等 ； 虚拟化提供向用户透明的服务 ， 经
虚 拟 化后 的 逻 辑 资 源 对 用 户 隐 藏 了 不 必要 的 细 节 ， 用 户 不必 关
心虚 拟 了 什 么对 象 只需 配置 环境 即可 ： 用 户 可 以在 虚 拟 环 境 中 实 现 在 真 实 环 境 中 一样 的部 分 或 者 全 部 功 能 。 根 据 被 虚 拟 的 资
技 经 济 市场
浅析行 波测距技术在 ５ ０ ０ ｋ Ｖ输 电线路上 的运 用
慕容建辉
（ 广 东电 网有 限责任 公 司肇 庆供 电局 ， 广 东 肇庆 ５ ２ ６ ０ ６ ０ ）
摘 要： 近 年来 。 我 国 电力 系 统 快速 发展 ， 主 要表 现 为 高压 线 路增 多 、 输 电距 离 的 扩 大 、 输 电线 路 所 处 的地 理 环 境 越 来 越 复 杂 多样 。 伴 随着电力系统的飞速发展， 准确排查线路故障、 保 障供 电 系 统 稳 定 性 、 维护电网安全显得尤 为重要。实践证 明， 行 波 测 距技 术 的 发 展 ， 为提高故障测距的准确度 ， 维 护 电 网安 全 具 有 十 分 重 要 的 意 义 和 作 用 。 关键 词 ： 故障测距： 行波； 故 障 定 位
案例推理式输电线单端电流行波故障测距
案例推理式输电线单端电流行波故障测距
输电线路单端电流行波故障是指一种具有短时响应、频率宽带、高精度的故障测距方法，主要针对输电线路的故障测距。
该方法不需要进行高精度的测量，只需在一端安装接
收装置进行故障测距即可，因为故障产生的瞬态行波信号可以通过故障点反射回来到测距
端进行分析。
通过分析故障点到测距端信号的相位差和传播时间的差异，可以计算出故障点的距离。
由于该方法具有许多优点，如成本低、安装方便、测量精度高等，因此在电力行业得到了
广泛应用。
以下是一个实际案例分析：
某地区一条500kV输电线路某段出现了单端电流行波故障，导致线路停电。
因为电力
公司的抢修时间紧迫，需要快速定位故障点，因此采用了单端电流行波故障测距方法进行
测量。
首先，在故障点两侧的电缆上分别安装了两个行波接收器，记录下故障点两侧的行波
信号，并将数据上传至中心服务器进行处理。
通过数据处理，确定了故障点与测距端（即
行波接收器所在端）之间的相位差和时间差，进而计算出距离。
通过该方法，确定了故障点距离测距端2.4千米的位置，定位精度较高。
根据故障点
的距离，对故障点进行检查并进行抢修，最终成功恢复了线路供电。
总之，单端电流行波故障测距方法是一种高效、便捷、精确的故障测距方法，已经成
为电力行业中重要的故障定位手段之一，具有广泛的应用前景。
电缆行波测距原理
电缆行波测距原理引言：电缆行波测距是一种常用的测距方法，通过利用电缆中的行波信号，可以准确地测量出电缆的长度。
本文将详细介绍电缆行波测距的原理及其应用。
一、电缆行波测距的原理电缆行波测距是基于电磁波在电缆中的传播速度来进行测量的。
当在电缆中施加一个脉冲电压信号时，该信号会在电缆中以电磁波的形式传播。
根据电磁波在传输过程中的速度与传输介质的特性有关，因此可以通过测量行波信号的传播时间来计算电缆的长度。
二、电缆行波测距的步骤1. 信号发送：首先，在待测电缆的一端施加一个脉冲电压信号。
这个信号可以是一个矩形脉冲、正弦脉冲或其他形式的信号。
2. 信号传播：脉冲电压信号在电缆中以电磁波的形式传播，沿着电缆的导线向另一端传输。
3. 信号接收：在电缆的另一端设置接收器，用于接收传输过来的信号。
接收器可以是示波器、激光测距仪等设备。
4. 信号处理：接收到信号后，通过信号处理器对信号进行处理，例如滤波、放大等操作。
5. 测量距离：根据信号的传播时间和电磁波在电缆中的传播速度，可以计算出电缆的长度。
常用的计算公式为：电缆长度 = 传播速度× 传播时间。
三、电缆行波测距的应用1. 电力系统中的应用：电缆行波测距可用于电力系统中电缆的故障检测和定位。
通过测量行波信号的传播时间，可以确定故障点所在的电缆长度，从而提高故障定位的准确性和效率。
2. 通信系统中的应用：在通信系统中，电缆行波测距可用于测量光纤电缆的长度。
通过测量光信号的传播时间，可以准确地测量出光纤电缆的长度，从而为光纤通信系统的维护和管理提供便利。
3. 铁路信号系统中的应用：电缆行波测距可用于铁路信号系统中电缆的故障检测和定位。
通过测量行波信号的传播时间，可以确定故障点所在的电缆长度，从而提高故障定位的准确性和效率，保证铁路信号系统的正常运行。
4. 工业自动化系统中的应用：电缆行波测距可用于工业自动化系统中电缆的故障检测和定位。
通过测量行波信号的传播时间，可以确定故障点所在的电缆长度，及时修复故障，保证工业自动化系统的正常运行。
浅谈行波测距在电力系统中的应用
浅谈行波测距在电力系统中的应用发表时间：2018-10-01T10:57:04.477Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：赵明凯[导读] 摘要：快速、及时的将故障设备从系统中切除是电力系统安全、稳定运行的重要保证，行波测距利用发生故障后电压电流波形的特点，能快速准确的查找故障点而被广泛应用。
(深圳供电局有限公司广东深圳 518000)摘要：快速、及时的将故障设备从系统中切除是电力系统安全、稳定运行的重要保证，行波测距利用发生故障后电压电流波形的特点，能快速准确的查找故障点而被广泛应用。
现结合行波测距在我所的应用现状，对220kV线路行波测距技术原理及相关装置的日常维护作了简要叙述，讨论了行波测距技术在日常运维中存在的问题，并提出了相应的改进措施。
关键词：行波行波测距引言由于输电线路长期在风、雨、雷电、污、雾等恶劣环境下运行，发生故障的机率极高，且对于系统中发生的瞬时故障能及时、准确的定位故障点，然后分析事故原因，尽早发现、排除事故隐患，是保证供电可靠性的前提条件，也是每个电力工作者的首要任务。
随着科学技术的不断发展，行波测距技术在电力系统中的应用逐渐普遍起来，作为一名变电站值班员必须对此技术有所了解。
1 三种故障测距方法的对比根据测量原理，线路故障测距可分为：阻抗测距法、故障测距法、行波测距法。
三种测距方法的优越性对比如表1。
表1 三种测距方法的优越性对比从表1中可以看出，行波测距在准确性、应用范围两方面优于其它两种测量方法，但是对测量装置以及通信技术要求较高，所以行波测距的经济性较差，且装置的误差不易消除。
随着科学技术的不断完善，相信这些缺点将不再制约行波测距技术的发展。
2 行波的概念行波是输电线路发生故障后，在故障点产生的向线路两端传播的暂态故障波形，它的传播速度接近于光速且基本恒定，不受线路参数、线路负荷以及过渡电阻的影响，如果在线路两端能够精确的测量到行波到达时间，通过简单的数学计算即可得到故障点到测量点之间的距离，行波测距装置就是根据这一原理制成的。
输电线路行波故障测距技术的发展与应用
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＣＳ Ｕ— ＥＰ Ｓ Ａ
Ｖｏ １ ． ２ ９ Ｎｏ ． ４
Ａｐ ｒ ． ２０１ ７
输 电线路行 波故障测距技术 的发展 与应 用
（１ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｊ ｉ ａ ｏ Ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ
范春菊 ， 姜 军 ， 郭煜华 ， 徐礼葆 ， 罗珊珊 ， 杨立瑶
（１ ． 上 海交 通 大学 电子 信息 与 电气 工程 学 院 ，上 海 ２ ０ ０ ２ ４ ０ ；
２ ． 施 耐德 电气 （ 中 国 ）有 限公 司 ，上海 ２ ０ ０ １ ２ ０）
摘要 ： 行波法故障测距是 利用故障产生 的高频 暂态 电压 、 电流行波信号 的波速及其在母 线和故障点 间的传播 时 间进行故 障测距 的方法 。近年来 ， 随着高速数据采集和处理 、 全球定位 系统 时间同步 等技术 的发展 ， 以及行波故 障测距装 置实 际运行 经验 的不断 积累 ， 故 障暂态行波 测距 原理及算法 在不断改进 ， 行波故 障测距技 术也在不 断 发展 。本文对 国内外 行波故 障总结 ， 并对行波 故障测距技术 的发 展和应用前景进行 了展望 。 关键词 ： 故 障测距 ； 行波 ； 行波故障测距装置
ｅ ｄ ． Ｍｅ ａ ｎ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ．ａ ｌ ｏ ｎ ｇ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ｇ ｏ ｉ ｒ ｔ ｈ ｍｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ＴⅣＦ Ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ．ｔ ｈ ｅ Ｔ ＷＦ Ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ． ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ．ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ －
行波测距应用实例分析
５ ０ Ｖ 大 理 变 ２ ０ Ｖ 侧 与 ２ ０ Ｖ 苏 屯 变 ０ｋ ２ｋ ２ｋ
２０ Ｖ侧 分 别 安 装 了一 套 Ｘ ２ １ 行 波 测 距 装 ２ｋ Ｂ ００型 置 。该 装置 由昆 明理 工 大 学 开发 ，每套 行 波 测 距 装 置有 ２ ４个模 拟 量输入 通道 ，可 以同时监 测 ８回
个行 波 波头 （ 始行 波 ） 到 达本 侧母 线 ，在本 初
侧 母线 反 射后再 由故障 点反 射 回来 到达 本侧母 线 ，
与初始行波时 间差 为 Ａ ｔ ；此外 ，故 障产生 的行
波 到达 对侧 （ 端 ）母 线 后 也会 发 生 反射 ，此反 末 射 波经 过故 障点 也 会 到 达 本 侧母 线 ，与初 始 行 波 时 间差 为 △： ｔ。一 般 情 况 下 ，故 障 点 反 射 波 与 初 始行 波极 性相 同 ，而对 端 母 线 反 射 波 与初 始 行 波
由于 Ａ型与 Ｄ 型利 用 故 障产 生 的行 波 进 行 测 距 ， 在 实 际 中得 到 了广 泛 应 用 。Ａ型 为单 端 测 距 ，Ｄ
型 为双 端测距 。
２ １ 单端 电气 量法 ．
确 的同步 时 间。设 线路 全长 为 ｌ ，故 障在绝 对时 间
Ｔ发 生 ，行 波 初始 波 头 到达 两 侧 母 线 Ｓ和 Ｒ的绝
由于行波测 距装 置 不 接人 保 护 动 作信 息 ，行 波 测距装 置需要 通过 记 录 的故 障电 流行 波进 行 故 障选 线 。图 ２为 接 人行 波 测 距 装 置 各 线 路 Ｂ相 （ 初始 行波 最 大 相 ） 的 波形 ，从 中可 以看 出 ，大
距软件 ， 其算法基 于三次 Ｂ样条小波实 现，可 以 根据模极大值 自动滤除干扰信号 ，自动消除相邻 母线反射波 的影 响，自动进行故 障选 线、选相、
行波测距技术在超高压输电线路中的应用
行波测距技术在超高压输电线路中的应用现代电力电网的正常运行离不开可靠准确地得到输电线路的故障点的定位。
当超高压输送电线路出现故障时，故障点产生的行波将沿着输电线路向故障点两边进行传播。
行波动作快速，但可以根据行波的特点对其进行距离测量，从而找到故障所发生的位置。
本文将首先简析行波故障测距所使用的物理学机理，并结合具体案例来说明其在超高压输电线路中的应用。
标签：超高压输电；故障测距；行波。
我国经济的高速发展驱动着电力系统朝着更大、更稳定的方向发展。
超高电压输电技术是应时代发展要求应运而生，更高的电压意味着更低的线路损耗和更大的能量传输。
高压输电线路作为电力系统的大动脉，是最容易和最频繁发生故障的部位。
由于输电线路全部在户外，除了恶劣的自然环境，本身的老化等都会导致故障的发生，而由于超高电压输电在远距离输电才更有经济优势，以上原因导致当输电线路发生故障时，极难查找出故障点。
准确快速的故障测距可以有效帮助修复线路，保证线路可靠稳定供电，从而保证整个电网的安全稳定运行，最大限度降低线路故障对整个电力系统造成的威胁和对国民经济和人民生活带来的综合损失。
1、电力输电线路测距现状基于工频电气量的工频阻抗法是当前电力系统使用较多的定位故障点的方法，其主要是通过测量故障输电线的电压电流等量并计算出系统故障回路的阻抗值来估算故障点的距离。
但阻抗法极易受输电线路本身阻抗、负载电荷等的干扰，测距的精度没法得到保证。
高频数字量采集和电磁暂态理论的进步推动了基于行波的测距技术的发展，其测距精度相较传统工频阻抗法有了大大提高。
2、行波测距的物理学释义及实际应用方法根据叠加原理将发生故障的输电线分为正常状态和附加故障状态的叠加。
由工程经验知，一般故障点和地短接使得故障点的电压变为0V。
输电线正常工作时，定义该点电压为U。
由叠加原理易知，假定叠加的故障时，定义该点电压为-U，这样叠加之后故障点的电压为0V。
假定的叠加故障状态中-U电压将使得高压输电线产生由故障点向线路两端传播的前进波，即故障行波。
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浅谈电流行波测距的实践应用
发表时间：2017-11-17T10:12:37.387Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：李青宁进荣
[导读] 摘要：针对广西玉林网区220kV输电网络中地形复杂、故障类型多样、测距精度不高、巡线困难、难以及时准确定位故障点的情况，通过对已投入运行一年多的SDL-7002电流行波测距装置获取的暂态录波故障数据进行分析，熟悉电流行波测距的原理及特点。
（广西电网有限责任公司玉林供电局广西玉林 537000）
摘要：针对广西玉林网区220kV输电网络中地形复杂、故障类型多样、测距精度不高、巡线困难、难以及时准确定位故障点的情况，通过对已投入运行一年多的SDL-7002电流行波测距装置获取的暂态录波故障数据进行分析，熟悉电流行波测距的原理及特点。
装置现场实际运行结果表明，利用电流行波测距原理对故障线路的故障点进行定位的方式，测距精度高、故障点定位准确。
关键词：电流行波；巡线；暂态
0引言
输电线路的故障类型主要分为两类，即瞬时性故障和永久性故障[1]。
瞬时性故障占绝大多数，通过重合闸可快速恢复供电，但故障点往往是薄弱点，须尽快找到并加以处理，以避免二次故障危及电力系统的安全稳定运行；对于永久性故障，则须尽快查明故障线路定位故障点并及时排除，故障排除时间的长短直接影响到供电系统的可靠性和系统的安全稳定运行，排除时间越长，停电损失越大，对整个电力系统安全稳定运行的冲击也越大。
1行波测距原理
输电线路故障时故障点会产生向线路两端传播的行波，包括电压行波和电流行波。
暂态行波所涵盖的频带很宽，从几百赫兹到几百千赫兹。
为了在二次侧装置上很好的观察到线路上的暂态行波信号，要求电压和电流信号的变换回路要有足够快的响应速度。
常规的电容式电压互感器截止频率较低，不能真实地传变高频行波信号；而现场电压暂态信号的获取可以通过将一个电感线圈串入CVT的接地导线中来抽取线路电压暂态信号，或者采用专门研制的行波传感器来耦合线路侧CVT接地导线上的电流暂态信号，从而间接的反映线路电压暂态信号[4-5]。
分析表明，直接采集电流互感器二次侧的电流信号比通过各种耦合设备采集电压或者电流暂态信号更具有优越性。
电力线路发生故障时，由于故障点电压的突变，在线路上将出现电弧暂态行波过程，故障暂态行波过程可以利用叠加原理来分析。
根据叠加原理，在故障瞬间，相当于在故障点突然附加一个与故障前电压大小相等、方向相反的虚拟电源，如图2-1所示。
故障暂态行波过程的波源就是此突然并与故障点的附加电压源。
该附加电压源产生的初始行波浪涌将以接近光速的速度向两个方向传播，并在故障点和系统中，在其他波阻抗不连续的点之间来回反射和折射，直到进入稳态[6]。
图2-1 初始行波产生示意图
2 测距系统的硬件实现要求
输电线路行波故障测距法早期利用电子计数器或者阴极射线示波器来测量暂态行波的到达时刻和传播时间。
随着现代微电子技术在行波测距系统中的应用，使得对电压和电流暂态信号的高速采集和大容量存储成为可能；GPS技术在电力系统中的应用为测距系统提供了可用的时钟源基础；现代通信技术的应用为现代行波测距系统提供了通信保障；DSP技术的应用则促进了各种实时高性能行波故障测距算法的发展。
3现场测距案例
2014年7月11日14时12分10秒，220kV雄陆线发生C相单相接地故障，装设在陆川站和雄鹰站的电流行波测距装置成功测得故障点距离陆川站17.482km（实际位于17.662km），距离雄鹰站10.638km（实际为10.458km），双端测距误差为0.18km；
本文以雄陆线发生的故障数据为例，对SDL-7002采集到的电流行波数据进行故障点分析。
双端测距中只需利用其两侧的首波头进行双端测距，无须对后续的反射波等干扰叠加后的波形进行分析。
根据录波文件中的绝对时间，计算得到双端测距结果为距陆川站17.482km（实际17.662km），距雄鹰站10.638km（实际10.458km），双端测距误差为0.18km。
综上所述，双端测距由于不考虑后续故障点的反射波、对端及相邻线路母线的反射波等因素的影响，只对故障点产生的首波头进行数据的分析和测距，因而测距分析相对简单。
而对于单端测距来说，由于故障点位置、现场接线方式以及故障类型等的不同，单端波形差异性很大，无法保证现场测距的实用性和可靠性，在现场实际应用中单端测距方法往往作为双端测距的补充方法使用。
4结论
基于电流行波测距原理的行波测距方法具有不需要额外附加耦合设备、不受互感器截至频率影响等特点，测距速度快，现场操作方便，易于实现。
通过对现场装设的SDL-7002电流行波测距装置在实际运行中的录波数据的分析表明，电流行波测距可靠性高、故障点定位准确。
在电流行波测距算法中，双端测距算法不受现场接线方式、不考虑后续反射波等的影响，测距准确，而单端测距方法容易受故障类型、现场接线方式等因素的影响，实际运行中单端测距常作为双端测距的补充加以使用。
参考文献：
[1]何骏.基于B/S模式的行波测距系统在地区电网中的应用[D]，山东大学硕士学位论文，2009.
[2]吴刚，林湘宁.通用行波测距修正方法[J]，中国电机工程学报.2011，31（34）：142-149.术.2010，34（1）：203-207.
[3]郑州，吕艳萍，王杰，吴凡.基于小波变换的双端行波测距新方法[J]，电网技术.2010，34（1）：203-207.。