[发明专利]一种输电线路故障寻址的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网运行故障诊断技术领域，尤其涉及一种输电线路故障寻址的方法。

背景技术

目前，国内大量的35KV及以上输电线路普遍分布于山区，主要承担电能的传输任务。但由于线路大都敷设在偏远山区，加上近年来各种极端自然灾害的频繁发生如果雷电、山体滑坡、台风袭击、地震、冰雪等自然灾害加剧了输电线路发生故障的可能性和线路绝缘系统老化的质量故障，线路故障距离的判别、维修及巡线十分困难。

近年来，人们在对输电线路故障检测方法方面进行比较多的研究，代表的方法就是行波法、阻抗法、故障录波和GPS定位方法，这些方法在输电线路故障寻址方面都取得了不同程度的进步。

故障录波分析法利用故障时记录得到的各种电气量，事后由技术人员进行综合分析，得到故障位置。随着计算机技术和人工智能技术的发展，故障录波分析法可以通过自动化设备快速完成。但该方法会受到系统阻抗和故障点过渡阻抗的影响，而导致故障测距精度的下降。

阻抗法分为单端法和双端法两种，单端法虽然原理简单、易于实用、设备投入低、不需要额外的通讯设备，但是在实际应用中单端阻抗法的精度不高，特别容易受到故障点过渡电阻、对侧系统阻抗、负荷电流的影响。同时由于在计算过程中，算法往往是建立在一个或者几个假设的基础之上，而这些假设常常与实际情况不一致，所以单端阻抗法存在无法消除的原理性误差。双端法利用线路两端的电气信息量进行故障测距，以从原理上消除过渡电阻的影响，但双端法的缺点在于：计算量大、设备投资大、需要额外的同步和通讯设备。

行波法比阻抗法定位的精确度高，但可靠性、抗干扰能力和适应性较差。特别是由于配电网线路结构复杂，负荷分散，行波在各段线路联接处、各个一次设备产生非常复杂的折射和反射，行波信号的识别受到了严重的影响。此外，行波信号的提取也会受到较大负载的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种可靠性和精确度高、成本低的输电线路故障寻址的方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种输电线路故障寻址的方法，采用异频驻波虚拟法进行故障寻址，包括以步骤：

a. 通过扫频电路进行测量采样；

b. 根据所测线路电压等级选择对应电压等级标识主以确定该电压等级下线路的波速；

c. 通过控制左移和右移键改变标识线的位置，寻找波谷发生最低的频率点；

d. 结合分析对所测的曲线在频率轴即x轴方向进行曲线的压缩与放大，调节测量的精细度；

e. 通过数学模型分析得到的线路末端为开路断线或短路接地的故障状态标识和进行距离计算的数据；

f. 由单片机计算已知电压等级下的波速设计换算故障点到测量点的距离L=0.25v/f；

g. 通过驻波波谷检测模块确定输出信号电压与频率变化特性关系。

本发明一种输电线路故障寻址的方法，采用异频驻波虚拟法进行故障寻址，利用波的传输原理，由其在输电线路上形成驻波，由于波的频率不同，驻波的波谷波峰就位置就不同，通过改变波的频率，使波的波谷正好出现在信号的注入点，由于线路上的波速是固定的 ，在已知波速的情况下就可以计算出线路的长度。本发明所述提供的方法只需要在变电站内对在停电状态下的35KV以上的线路进行故障测量，利用此种方法制造的仪器具有体积小、携带方便、成本低廉、自带电池交直流两用、具有图形和数字显示功能、操作方便。在变电站内对故障线路进行检测，避免了线路巡查人员舟车劳顿费时费工，提高了工作效率，它可以确切的测量出故障的距离，确定故障杆塔，缩短故障排查时间，降低了抢修成本，提高经济效益约30%以上。以每个地市公司每年处理两起输电线路抢修任务为例，直接维修成本和间接电量损失50万算，造成的损失就达100万元而且还是最保守的计算。同时，在当前供电和保电任务不断加剧的情况下，缩短输电线路查找故障时间，不但有可观的经济效益同时社会效益也十分明显。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是线路开路故障时的驻波比与频率变化的关系图；

图2是线路短路故障时驻波比与频率的关系图。

具体实施方式

设计测量时，输出端子用引线连接故障相架空线路，接地端子接变压器的地线。若架空线路发生相间短路故障，可一相输出端子，另一相接接地端子。

a. 通过扫频电路进行测量采样。

b. 根据所测线路电压等级选择对应电压等级标识主以确定该电压等级下线路的波速。