基于护套电流和的110kVGIS终端电缆行波故障定位研究.pdf

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1、第41卷第22期电力系统保护与控制Vl01．41N0．222013年11月16日PowerSystemProtectionandControINov．16．2013基于护套电流和的110kVGIS终端电缆行波故障定位研究夏成军，李勇，金兵梅，张雷(华南理工大学电力学院，广东广州510640)摘要：为了在不拆开GIS替换原有电磁型电流互感器的条件下仍能够采用行波法对电缆进行在线故障定位，以110kV交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套电力电缆为原型，研究故障暂态电流行波在护套交叉互联电缆中的传播特性。提出利用三

2、相护套电流和作为行波测距信号，其在护套交叉互联点和护套接地点处大小不发生变化，且主要成分为传播特性稳定的模量。在PSCAD／EMTDC中建立电缆系统模型进行各种故障电阻和故障距离的仿真，采用小波变换模极大值进行波头识别，故障测距结果都表明该方法可行并具有较高的准确性。关键词：护套电流和；故障定位；行波；交叉互联Faultlocationof110kVGISterminalcablebytravelingwavebasedonthesumofthesheathcurrentXIACheng-jun，

3、LIYong，J1NBing—mei，ZHANGLei(SchoolofElec~icPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：InordertolocatethefaultonlinebytravelingwavewithoutreplacingtheoriginalelectromagneticcurrenttransformerintheGIS，usingthe110kVXLPEpowercab

4、leastheprototype，thetransientcurrentpropagationcharacteristicsinthesheathcross-bondedcableareanalyzed．Themethodusingthesumofthreesheathcurrentsasfaultlocationsignalisproposed．Thesignaldoesn’tchangeinthesheath-crossingpointandsheathgroundingpoint，andth

5、emaincomponentofthesignalisastablemodulus．Amodelof110kVpowercablesystemisbuiltbyPSCAD／EMTDCtosimulatevariousfaultresistanceandfaultlocmion．Usingthewavelettransformmodulusmaximatolocatethearrivaltimeoftravelingwave，theresultshowsthatthemethodisfeasible

6、andhashigheraccuracy．Keywords：sumofsheathcurrent；faultlocation；travelingwave；cross-bondedcable中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674—3415(2013)22-0091-07电压互感器中获取信号，基于线路分布参数模型，0引言通过分析和计算求出故障点距离，测距精度能够达目前，对于电力电缆线路的故障测距比较成熟到架空线路的故障定位国家标准，但是电缆深埋地的方法为离线测距法，常用方法有低压脉冲法、

7、冲下，其故障定位精度要求远高于架空线路。击高压闪烁法和二次脉冲法，定位精度可达到几米。相比较而言，在线行波法测距的可靠性和精度采用离线方法对GIS终端电缆进行故障定位，需要较高，在理论上不受故障类型、过渡电阻的影响。解开电缆终端，这样会严重削弱GIS免维护、免检并且随着暂态行波的提取、故障信号的波头识别以修、安全可靠的优势，同时也会增加GIS的拆装成及行波测距原理和算法方面的许多突破，行波法故本和拆装风险，因此GIS终端电缆不宜采用离线方障定位取得越来越广泛的应用[6-7]。因此本文考虑利法进行故

8、障定位。用行波法进行在线故障定位，但同时带来了两个问目前有一些在线的方法来定位电缆的故障。文题。献[1．2]采用光纤分布式温度传感器对故障的定位准利用行波法需要二次侧信号能够准确反映一确，定位时间短，而且对电缆的损伤小于其他方法，次侧行波信号，较好地包含故障在高频的突变特性。但是制造复合光纤电缆造价高，保护光纤不受损伤目前的GIS封装电流互感器多采用电磁式互感器，比保护电缆本身难度更大。文献[3．5】采用故障电流尽管稳态测量精度能够满足0．2级电能计量的要求，工频量进行故障定位，可