行波故障测距方法

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T接输电线路故障测距的行波算法

T接输电线路故障测距的行波算法
o e ai n t e c mp iae t r e tr i a r n miso i swe e sm pi e o smp e wo tr ia r n m iso i e in l p r to h o lc t h e -e m n l ta s s in lne r i lf d t i lrt -e i m n lta s s in ln s,f a y,t ef u t l h a l
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《行波测距技术》课件

《行波测距技术》课件
效率和安全性。
A 智能电网
行波测距技术可用于智能电网的故 障定位和监测,提高电网的运行效
率和安全性。
B
C
D
物联网
在物联网领域,行波测距技术可为各种传 感器提供高精度、高可靠性的距离测量, 促进物联网的发展和应用。
输电线路
在输电线路中,行波测距技术可用于线路 故障的快速定位和监测,降低线路维护成 本。
行波测距技术的原理
总结词
行波测距技术的原理基于电磁波的传播速度和时间测量。
详细描述
行波测距技术的原理基于电磁波的传播速度和时间测量。它 通过发送行波信号,如超声波或电磁波,并测量该信号在目 标物体上的反射时间,然后根据电磁波的传播速度计算出目 标物体与测量点之间的距离。
行波测距技术的应用场景
总结词
行波测距技术广泛应用于各种需要精确测量距离的领域。
详细描述
行波测距技术广泛应用于各种需要精确测量距离的领域,如无损检测、智能交通 系统、机器人技术、航空航天等。它具有高精度、高可靠性和非接触测量的优点 ,因此在许多领域中得到了广泛应用。
02
行波测距技术的分类
基于电力的行波测距技术
总结词
通过测量电力行波在传输线中的传播时间,计算出传输线长度。
详细描述
基于电力的行波测距技术利用电力行波在输电线路中的传播特性,通过测量行波的传播时间来计算输 电线路的长度。该技术具有精度高、测量速度快、不受地形限制等优点,广泛应用于高压输电线路的 测量。
基于声音的行波测距技术
总结词
通过测量声音行波在介质中的传播时间,计算出距离。
详细描述
基于声音的行波测距技术利用声音行波在空气、水等介质中的传播特性,通过测量行波的传播时间来计算距离。 该技术具有操作简便、成本低廉等优点,常用于短距离测量,如管道长度、水深等。

高压输电线路行波故障测距技术探析

高压输电线路行波故障测距技术探析

高压输电线路行波故障测距技术探析摘要:高压输电线路是电力系统的命脉,它担负着传送电能的重任。

同时,它又是系统中发生故障最多的地方,并且极难查找。

因此,在线路故障后迅速准确地把故障点找到,不仅对及时修复线路和保证可靠供电,而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的意义。

本文概述了故障测距算法的几种方法,详细分析对比了行波测距法。

关键词:高压线路;故障测距;行波0引言高压输电线路的准确故障测距是从技术上保证电网安全、稳定和经济运行的重要措施之一,具有巨大的社会经济效益。

输电线路故障测距按采用的线路模型、测距原理、被测量与测量设备等的不同有多种分类方法。

根据测距原理分为故障分析法和行波法;根据测距所需的信息来源分为单端法、双端法和多端法。

1输电线路故障测距的意义电力系统输电线路上经常发生各种短路故障,在故障点有些故障比较明显,容易辨别,有些故障则难以发觉,如在中性点不接地系统发生单相接地故障时,由于接地电流小,所以在故障点造成的损害小,当保护切除这一故障后,故障点有时很难查找,但这一故障点由于绝缘已经发生变化,对整个线路来讲比较薄弱,很可能就是下次故障的发生地,因此,仍然需要尽快找到其位置。

其次,输电线路穿越的地形复杂,气候恶劣,特别是远距离输电线路,难免要穿越山区,沙漠这些人迹罕至的偏僻地带,交通十分不便。

再者,多数故障往往发生在风雪,雷雨等较为恶劣的天气中发生。

另外,我国电力系统的巡线装备简陋,使得故障测距的准确度,对故障巡线工作起了关键性的作用。

2故障分析法故障分析法根据系统在运行方式确定和线路参数己知的条件下,输电线路故障时测量装置处的电压和电流是故障距离的函数,利用故障录波记录的故障数据建立电压、电流回路方程,通过分析计算得出故障距离。

2.1利用单端数据的故障分析法利用单端数据的故障分析法包括阻抗法、电压法和解方程法。

阻抗法瞄。

是利用故障时在线路一端测到的电压、电流计算出故障回路的阻抗,其与测量点到故障点的距离成正比从而求出故障距离。

行波

行波

一、其他测距的方法?(听诊法,短距长距分别用什么)二、故障测距各方法的优缺点?为什么选择行波法?三、行波法需要解决哪些问题?目的,定位精度等。

四、行波法各种方法的原理?确定使用哪一种?五、行波法市面上使用的产品(程度、问题、技术发展现状)四、行波法各方法原理:A型装置利用故障点产生的行波在测量点到故障点间来回往返的时间与行波波速之积来确定故障位置;B型装置利用故障点产生的行波到达两端的时间差与波速之积来确定故障位置;C型装置是在故障发生时于线路的一端施加高压高频或直流脉冲信号,根据脉冲往返时间来确定故障位置;D型装置是在 B型装置的基础上建立了基于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)精确对时的双端行波法,使得行波故障测距的实现既简单又精确稳定,并且有良好的适应性;E型装置出现时间稍晚,它采用单端方式,原理是捕捉线路发生故障后的断路器重合闸产生的电流行波进行定位,它同样可以测量永久短路故障、开路故障以及在健全线路中测量线路全长;F型装置原理(单端测距原理)则利用故障线路在断路器分闸时产生的暂态行波在行波的测量点与产生故障的地点之间往返一次的传播所用的时间与行波的速度积计算发生故障点的距离。

(1)A型行波法原理A型法是一种单端行波测距法,其利用线路故障时自身产生的暂态行波信号实现故障定位。

在牵引网输电线发生故障时,故障产生的行波浪涌在故障点及母线之间来回反射,利用故障线路在测量端感受到的第一个正向行波浪涌与其在故障点反射回的行波信号之间的时间差,计算测量点到故障点之间的距离。

单端A型测距原理示意图设S端为测量端,波速为v,故障初始行波与故障点反射波到达本端母线的时间分别为Ts1,Ts2,则故障距离原理可用公式表示为:当故障点在线路中点以内时,来自故障线路方向的第二个同极性行波波头是故障点反射波,根据它与故障初始行波的时间差△t,利用上式来实现测距。

当故障点在线路中点以外时,来自线路方向的第二个行波波头是来自故障线路对端的反射波,虽然电流行波在对端一般产生正反射以及故障点透射系数为正数,由于向对端运动的故障初始行波与向本侧运动的初始行波反极性,故对端反射波在本侧记录下的行波波形上与故障初始行波反极性。

行波测距操作说明

行波测距操作说明

行波测距操作说明行波测距原理分为单端测距和双端测距,单端为线路一端装有行波测距装置,双端为两端都装。

现本站可以实现双端测距,条件为与对端变电站董家变通讯正常,已实现互相调取数据进行分析,通讯采用东北调度数据网。

本装置分为GPS,XC21和工控机三大部分。

一.GPS装置正常情况下失步监视灯灭,时间正常。

二.Xc211. 装置的前面板装置的前面板包括数码显示器(LED)、控制按键、指示灯、EEPROM写保护。

数码显示器(LED)用于显示装置的时间、日期、定值输入菜单与键入值,装置运行状态与装置内部故障信息。

控制按键共有四个,从左到右分别是“Menu”、“→ ”、“+”、“ 回车”,可完成定值整定、波特率设置、时间修改等功能,具体使用详见第4节。

指示灯包括电源指示灯、GPS指示灯、DAU指示灯等。

上电后电源指示灯常亮;GPS指示灯正常时一秒钟闪烁一下,如不闪烁则表示装置的GPS时钟的1PPS未接入;DAU指示灯常亮。

2.装置的后面板装置的后面板包括电源开关、保险丝、PC机接口(COM2)、GPS接口(COM1)和接线端子排。

接线端子排包括电源输入、GPS秒脉冲输入、中央信号或保护出口信号输入、装置异常输出、装置启动输出、线路电流输入等端子。

具体接线及功能见下节。

后面板图见附录B。

3.装置的接线端子图1.接线说明1)模拟量输入端子:上方第一排端子从左至右的第1~48端子为8回线路A、B、C三相电流输入,按Ic8,Ib8,Ia8;Ic7,Ib7,Ia7;Ic6,Ib6,Ia6;Ic5,Ib5,Ia5;Ic4,Ib4,Ia4;Ic3,Ib3,Ia3;Ic2,Ib2,Ia2;Ic1,Ib1,Ia1顺序排列,见附录B。

2)TEST1、TEST2口:是两个测试口。

TEST2口用于测试第一~第四回线路的启动情况;TEST1口用于测试第五~第八回线路的启动情况。

见附录C。

3)串口COM1、COM2、COM3:COM1是GPS时钟接口,插座为九针插座,符合RS485标准,波特率从1200、2400、4800、9600可选,默认为2400bps,用配件中的RS232串口线将它与T-GPS时钟的RS485/422连接即可;COM2为PC机接口,插座为九针插座,标准232接口,波特率从1200、2400、4800、9600、19200可选,默认为19200bps;COM3为备用接口。

串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法

串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法

串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法
嘿,朋友们!今天咱要来聊聊一个超酷的东西——串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法!你知道吗,这就像是在复杂的电路世界里找到了一把神奇的钥匙!
比如说,我们家里的电路有时候会出点小毛病,就像人生病了一样让人头疼。

而这个行波测距新方法呢,就是能快速精准地找到故障点的好办法。

想象一下,电路就好比是一条布满荆棘的道路,接地故障就是隐藏其中的陷阱。

以前我们可能要费劲地摸索才能找到它,但现在有了这个新方法,就好像有了一双慧眼,能够一下子就锁定目标!这多厉害啊!
我记得有一次和几个电工师傅聊天,他们说起以前排查故障的艰难,那真的是让人焦头烂额啊。

但如果有了这个新方法,那不就轻松多了,省时省力还高效!
它可不是随随便便就出现的,那是经过无数专家和技术人员的努力和钻研才诞生的呀!这背后凝聚着多少智慧和汗水啊。

就跟我们努力追求梦想一样,不付出怎么会有收获呢?
朋友们,你们想想看,要是没有这样创新的方法,我们面对那些复杂的电路故障该怎么办呢?岂不是要手忙脚乱。

所以说,这个新方法真的是意义重大啊!
在我看来,这个串联电容补偿线路接地故障的行波测距新方法绝对是电路领域的一大突破,它让我们在面对故障时有了更强大的武器,能够更好地保障电路的安全稳定运行。

以后肯定会在更多的地方发挥它巨大的作用,让我们一起期待吧!。

行波测距PPT课件

行波测距PPT课件

行波测距原理
❖ 如何消除噪声的影响
在数据采集中,难免会受到噪声的影响,如何减小噪 声将决定测距的精度。
行波测距原理
❖ 如何确定波速
行波在电缆中传播的速度与电缆的几何形状、 导体材料等没有关系,只与电缆的绝缘介质有 关。实际测试表明,对于油浸纸电缆,行波的 传播速度为160m/us,对于交联聚乙烯电缆,行 波的传播速度为170m/us,对于塑料电缆,行波 的传播速度为184m/us 。
行波测距原理在电缆测量端向电缆注入一电压脉冲脉冲在电缆中传输时遇到阻抗不匹配的地方比如分接头故障点终端头等都会发生反射在测量端安装脉冲波形接收装置对接收到的波形进行分析找出发送脉冲和返回脉冲之间的时间间隔便可以计算出故障距离
电力电缆的行波测距
南通供电公司 胡广
目录
1. 电缆故障原因 2. 行波测距基本原理 3. 电缆测距步骤
电缆故障原因分类
▪ 绝缘受潮。中间接头由于密封不严密或者安装质 量不好,可能会因绝缘受潮而导致电缆故障。另 外,在制造电缆包铅(铝)时留下的砂眼和裂纹等 缺陷也会使电缆受潮。
▪ 制造工艺不良。若电缆中间接头的设计不够周密, 或者机械强度和裕度不够,都有可能导致故障。
▪ 材料缺陷。由于绝缘材料未达到要求,出现了褶 皱、破口和裂损等缺陷,都有可能导致电缆故障。
行波测距原理
❖ 特性阻抗Z0是指行波电压与行波电流之比,即入 射波电压与入射波电流之比,或者反射波电压和 反射波电流之比 。
❖ 等效阻抗Ze为电缆线路上任意一点的总电压与总 电流之比。
入射波
透射波
反射波
接地电阻
行波测距原理
❖ 分接头反射示意图
图b所示为Ze=Z0,此时 阻抗匹配,Cf=0,在分接 头处无反射;

故障行波测距方法在电力系统中的应用

故障行波测距方法在电力系统中的应用
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及 时 修 复线 路 和 快 速恢 复 供 电 非 常 有 利


针 对 行 波 测 距 方 法 在 绝 缘 击 穿 导 致 的 故 障




故 障 发 生 在初 始 电 压 相 角



°
以 下 的几
应 用 中 出 现 的 测 距 精度 问 题 进 行分析 并 提 出 改进 措 施 率 非 常 低 各 种 闪 络 造 成 的 线 路 故 障 中
故 障行 波 测 距 方 法在 电 力 系 统 中 的 应 用




国 网保定 供 电 公 司
河北 保 定
0 7 1 000


要 故 障 行波 测距 方 法在 电 力 系 统 中 的 应 用 提 高
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测 距 精 度 对 线路 巡 线和 事 故 抢 修 非 常 有 利 但 在 实 际 应 用 中 仍
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文 献 标 识 码



引 言2



故 障时 电 压 相 位

随 着 输 电 电 压 等级 的 提 髙 和 输 电 距 离 的 增 加 准 确 快 速 地 故 障 时 电 压 相 角 大小 主 要 影 响 行 波 的 大小
, ,
存 在 着 影 响 测距精度的 问 题
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行波法故障测距
行波法的研究始于本世纪四十年代初,它是根据行波传输理论实现输
电线路故障测距的。现在行波法已经成为研究热点。 (1)早期行波法
按照故障测距原理可分为 A,B,C 三类:
① A 型故障测距装置是利用故障点产生的行波到达母线端后反射到故
障点,再由故障点反射后到达母线端的时间差和行波波速来确定故障点距
离的。但此种方法没有解决对故障点的反射波和对侧母线端反射波在故障
点的透射波加以区分的问题,所以实现起来比较困难。
② B 型故障测距装置是利用记录故障点产生的行波到达线路两端的时
间,然后借助于通讯联系实现测距的。由于这种测距装置是利用故障产生后
到达母线端的第一次行波的信息,因此不存在区分故障点的反射波和对侧
母线端反射波在故障点的透射波的问题。但是它要求在线路两端有通讯联
系,而且两边时标要一致。这就要求利用 GPS 技术加以实现。
③ C 型故障测距装置是在故障发生后由装置发射高压高频或直流脉冲,
根据高频脉冲由装置到故障点往返一次的时间进行测距。这种测距装置原
理简单,精度也高,但要附加高频脉冲信号发生器等部件,比较昂贵复杂。另
外,测距时故障点反射脉冲往往很难与干扰相区别,并且要求输电线路三相
均有高频信号处理和载波通道设备。
三种测距原理的比较:A 型和 C 型测距原理属于单端测距,不需要线
路两端通信,因都需要根据装置安装处到故障点的往返时间来定位,故又称
回波定位法;而 B 型测距原理属于双端通讯, 需要双端信息量。A 型测距
原理和 B 型测距原理适用于瞬时性和持久性故障,而 C 型测距原理只适
用于持久性故障。
(2)现代行波法
从某种意义上讲,现代行波法是早期A 型行波法的发展。60年代中期
以来,人们对1926年提出的输电线路行波传输理论行了大量的深入的研究,
在相模变换、参数频变和暂态数值计算等方面作了大量的工作,进一步加深
了对行波法测距及诸多相关因素的认识。
1)行波相关法
行波相关法所依据的原理是向故障点运动的正向电压行波与由故障点
返回的反向电压行波之间的波形相似,极性相反,时间延迟△ t 对应行波
在母线与故障点往返一次所需要的时间。对二者进行相关分析,把正向行波
倒极性并延迟 △ t 时间后,相关函数出现极大值。
这种方法也存在对故障点的反射波和对侧母线端反射波在故障点的透
射波加以区分的问题。由于在一些故障情况下存在对侧端过来的透射波,它
们会与故障点发生的反射波发生重叠,从而给相关法测距带来很大困难。
2)高频行波法
高频行波法与其他行波法不同的是,它提取电压或电流的高频行波分
量,然后进行数字信号处理,再依据 A 型行波法进行故障测距。这种方法根
据高频下母线端的反射特性,成功的区分了故障点的反射波和对侧母线端
反射波在故障点的透射波。
(3)利用行波法测距需要解决的问题
行波法测距的可靠性和精度在理论上不受线路类型、故障电阻及两侧
系统的影响,但在实际中则受到许多工程因素的制约。
1)行波信号的获取
数字仿真表明:故障时线路上的一次电压与电流的行波现象很明显,包
含丰富的故障信息,但需要通过互感器进行测量。关键是如何用一种经济、
简单的方式从互感器二次侧测量到行波信号。一般来说,电压和电流的互感
器的截止频率要不低于 10khz,才能保证信号不过分失真。用于高压输电线
路的电容式电压互感器(CVT)显然不能满足要求。利用故障产生的行波的测
距装置,最好能做到与其他的线路保护(如距离保护)共用测量互感器,否则
难以应用推广。为了达到一个杆塔(小于1km)的测距精度,二次侧信号上升
沿时间应该在几个微秒之内。实验研究表明,电流互感器(CT)的暂态响应特
性能满足如此高的响应速度。
所以,行波测距装置可以与其它保护装置共用电流互感器,因而易于被
推广使用。
2)故障产生的行波信号的不确定性
故障产生的行波信号的不确定性主要表现在三个方面:
①故障的不确定性
故障的不确定性主要表现在故障发生角和故障类型上。故障发生的时
刻是随机的,它与故障原因和线路状态等因素有关。同时,故障发生的类型
也是不同的, 可以是金属性故障,也可能是经过大小不一的过渡电阻的短
路故障。
②母线接线方式的不确定性
行波测距理论基于行波的传播及反射,母线上的接线是不固定的,这
就引起行波到达母线的不确定性。然而行波测距要求在母线侧有足够强的
反射才可能被测到。
③线路及系统其它元件的非线性及依频特性的影响
由于集肤效应的关系,实际的三相线路存在损耗与参数随频率变化的
现象。系统中地模参数损耗大且频率依频特性严重,使暂态行波信号的分析
变得复杂和难以准确描述。所以一般使用线模分量进行行波测距。
③故障点反射波的识别
故障点反射波的正确识别是能否准确可靠的进行故障测距的关键技术
问题。线路上存在大量特性与故障点的反射波极为相似的干扰。正常运行
情况下较大的干扰主要来自断路器和隔离开关的操作,任何上述操作都会
产生剧烈的电压变化。在故障发生后,行波沿输电线传播时,也会出现干扰。
例如线路的换位点和其它线路的交叉跨越点处都会因波阻抗的变化出现干
扰,更增加了识别的难度。故障点反射波识别除了排除线路干扰外,关键还
在于区分出反射波是来自故障点还是线路对端母线。早期行波法测距的终
端设备受当时技术条件的限制,其结构与使用相当复杂,如B型法的同步装
置,C 型法中的高频和直流脉冲发生装置等等,这些终端设备和操作上的实
时自动化要求增加了行波法测距的技术复杂性和成本,阻碍了行波法测距
的更广泛应用。
④行波信号的记录与处理
故障产生的暂态行波信号只持续很短时间,经过多次反射后进入稳态,
为此必须在故障产生后几毫秒内记录下有用的暂态行波信号。此外,为保证
测距有足够的精度,为了采集高频暂态行波,采样频率不能太低,应在百千
赫兹数量级。
尽管如此,利用故障行波测距要比实现继电保护要容易获得推广应用
的多。使用行波保护的目的在于获得很高的动作速度( 小于10ms),一个关
键问题是如何区分故障与其它原因,比如雷击、系统操作等引起的扰动。而
对测距来说不存在这个区分问题。因为它只要做到系统故障后,准确的给出
故障距离就行了。通过检查保护是否动作,可以很容易的知道系统是否出现
故障。
总之, 行波法在理论上有许多独到的优点,可以相信,随着新型行波测
距方法研究的深入,这些问题终将被解决,新型行波法有着非常广阔的应用
前景。

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