T型高压输电线路行波测距法探讨

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1、经验与探讨湖南电力第30．~／2010年第2期T型高压输电线路行波测距法探讨李小志(湖南省电力公司娄底电业局，湖南娄底417000)摘要：分析T型线路故障时行波传输特点，利用T型线路内部故障时各变电站记录的初始行波波头到达时间，建立故障时间矩阵，并与T型线路正常时间矩阵相比较，确定故障线路，然后利用双端测距方法计算出故障点位置。仿真分析表明，该方法可以准确定位故障线路，并能精确计算出故障距离。关键词：行波；T型接线；测距；故障中图分类号：TM755文献标识码：B文章编号：1008-0198(2010)02-0046-04随着电力系统的发展，T型线路由于接

2、线简节点处将会发生折射和反射，折射波将到达变电站单、施工速度快、节约设备投资和输电线路走廊用B，C；初始行波到达各变电站之后将发生反射，地而越来越多地应用于高压输电线路中，T型高压反射波在T节点和故障点继续发生折射和反射。T输电线路故障测距研究也因此得到越来越多的关接线中故障行波的折射和反射非常复杂，通常只利注¨引。现有的T型线路故障测距算法分为2个步用初始行波到达各变电站的时间来实现故障测距。骤：首先确定故障区间，然后计算故障点位置，它们都是建立集中参数模型，利用参数计算的方法对AFT其进行分析，得到故障点位置¨引。行波测距法由于定位精度高，不受互感器

3、饱和户f‘的影响，已经在高压输电线路行波测距中得到很好ll的应用。行波测距通过记录故障点产生的初始行波到达故障线路变电站的时间和波速来计算故障点距1．．L离，目前的GPS时钟记时精度已经达到纳秒级【6】，C这为高精度的故障行波测距提供了保证。行波定位图1T型线路故障示意图系统已经在株洲电网中投入运行，使得故障巡线时间大大减少，带来较大的经济产益和社会效益]。2T型线路的故障测距文中利用T型线路内部故障时各变电站记录的初始行波波头到达时间，建立故障时间矩阵，并首先建立正常时间矩阵，然后根据T型线路与T型线路正常时间矩阵相比较，确定故障线路，内部故障时各变电

4、站记录的初始行波波头到达时然后利用双端测距方法计算出故障点位置。间，建立故障时间矩阵，并与T型线路正常时间矩阵相比较，确定故障线路，然后利用双端测距方1T型线路故障行波传输特点法计算出故障点位置。如图1所示的T型线路，当在AT段F点发生2．1正常时间矩阵的建立接地故障时，故障点F的电压瞬时变为零，相当如图1所示的T型高压输电线路ABC，T节点于在故障点加了一个与初始电压大小相等、方向相记为T，设线路AT，BT，CT的长度分别为反的故障电压源，并瞬时产生行波信号，向故障点，，，行波波速为移。正常时间矩阵的建立规两端传播。初始行波将直接到达变电站A，而在T则

5、是：当线路sT故障时(s分别取A，B，C)，收稿日期：2010-01—12第30．；g．／2010年第2期湖南电力经验与探讨故障行波经过T节点到达对侧2个变电站的时间差当矩阵P中的元素的绝对值IPfl≥时，线路{『作为矩阵的元素。即故障，当IPI<6r对所有元素都成立时，T节点故障。‰=tA-tB-{，线路cT故障通过以上方法可以确定故障线路，然后利用双端测距公式(5)计算故障点位置。=一f。=，线路BT故障(1)，一：竺±，2、‰=一。=毕，线路AT故障式中为故障点到变电站i的距离，为波速，；；为故障线路的长度。由于每个区段的故障对应由于该时间是行波到

6、达正常线路两端的时间2条故障线路，因此2条故障线路的故障距离的平差，因此叫正常时间矩阵。对于图1所示的T型线均值为最终故障距离。路，正常时间矩阵为：3仿真实例ABC如图2所示的220kV的T型线路，3个区段AIr0tAoBt￡Ac]船l)的长度分别为：LAr=120km，LBr=60km，Lcr=cLttCB0J80km。利用腑对该线路不同地点的故障进行仿真，采样频率取为1MHz，行波波速取2．98×2．2故障测距方法10km／s。当T型线路发生故障时，三端变电站记录故障初始行波达到的时间，分别为t，￡，￡，得到故障时间矩阵ABACTABfI-f。0，t

7、AoB￡：A，C](3)。．。l)0o。cLftcB0J『_式(3)中t=t：一f；(i，取A，，c)，从C故障时间矩阵中可以看出：非故障线路区段对应的元素f与正常故障矩阵中对应的元素f相等，而故图2220kVT型线路故障示意图障区段对应的元素t与正常故障矩阵中对应的元素根据线路长度可得正常时间矩阵为(单位为￡不相等；如果矩阵等于，则说明是节点发s)：生故障。ABC对矩阵和作以下变换，令故障线路判别矩阵P为Arl0202．7134．2]I一一202．．70—一67．．1l1ABCcl—l34．267．10JPP：=一一=日f1￡烈．附0一t船0一‰t￡A

8、C。-一t￡Ac1I(4)3．1仿真实例1下面分别对支路故障和T节点故障进行仿真