王雪濤

摘要：當(dāng)電力系統(tǒng)的輸電線路在發(fā)生故障的時候，為了能夠有效的減少巡線的負(fù)擔(dān)，那么就需要對故障進(jìn)行測距，這樣能夠節(jié)省大量的物力和人力，從而使得運行的可靠性得到有效地提高，線路也能夠快速的恢復(fù)供電，因停電而造成的綜合經(jīng)濟損失也能夠降低。本文主要針對架空輸電線路故障測距的方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路 故障 測距方法

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力建設(shè)也得到了快速發(fā)展的機會，電網(wǎng)的規(guī)模在不斷的擴大，高壓架空線路也變得越來越多，對于電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行、保護以及監(jiān)控都提出了更加嚴(yán)格的要求。高壓架空輸電線路穿越的地形比較復(fù)雜，分布的范圍也比較廣，這樣也就更加容易發(fā)生故障。當(dāng)架空輸電線路發(fā)生各種各樣的故障時，為了保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全的運行，那么最有效的手段就是對線路進(jìn)行準(zhǔn)確和快速的故障測距。最近幾年，使用雷電定位系統(tǒng)能夠有效地解決因為雷擊造成的架空輸電線路故障的定位問題，但是對于非雷擊造成的線路故障問題卻沒有好的辦法解決。那么在對故障進(jìn)行定位的時候就只能夠依靠設(shè)置在變電站的故障測距裝置。下面就對常用的一些故障測距的方法進(jìn)行簡單的介紹。

1 阻抗測距法的介紹

阻抗測距法的基本原理。阻抗測距法也被稱為是廣義的故障分析法，測距裝置主要就是根據(jù)架空輸電線路發(fā)生故障時測量到的電流量和電壓量來對故障回路的阻抗進(jìn)行計算。因為輸電線路的長度是和阻抗成正比，這樣就可以根據(jù)計算線路和阻抗的參考阻抗，從而就可以得出測距裝置設(shè)置的位置和線路故障點之間的距離。測距裝置首先應(yīng)該要根據(jù)采集的電氣量來進(jìn)行計算，這樣就能夠判斷出故障的類型，然后再進(jìn)入到相關(guān)故障類型的子程序當(dāng)中對故障回路的阻抗進(jìn)行計算。

在故障錄波測距裝置以及各類微機保護裝置中，現(xiàn)在阻抗測距法的應(yīng)用都非常的廣泛，已經(jīng)成為了主要的故障測距方法。雖然阻抗測距法在實際的故障測距當(dāng)中受到故障電阻、故障類型以及線路對端的負(fù)荷阻抗影響比較大，最終結(jié)果的誤差也很大，而且如果是在閃絡(luò)故障或者高阻故障時采用阻抗測距法的話就不能夠很好的滿足實際需要，但是經(jīng)過很多運行的經(jīng)驗可以證實，阻抗測距法依然能夠很好的滿足實際運行當(dāng)中線路出現(xiàn)故障的測距要求，能夠發(fā)揮出比較好的作用。

在采用阻抗測距法的時候，測距裝置在實際的使用過程當(dāng)中應(yīng)該要注意下面這些問題：首先測距裝置在計算出故障回路的阻抗之后應(yīng)該要和給定的線路參考阻抗進(jìn)行比較，這樣就能夠計算出測距裝置和線路故障點之間的距離，也就是說要想測距的精度比較高，那么給出的線路阻抗參數(shù)就應(yīng)該要精確。很多時候，線路的阻抗參數(shù)都不是采用的線路實際測量值，而是采用單位長度的阻抗值乘以線路的長度來計算得到線路的阻抗參數(shù)，這樣和實際的線路阻抗參數(shù)相比就會存在一定的誤差，最終就會使得測距的結(jié)果產(chǎn)生誤差。其次就是在線路比較多的變電站當(dāng)中，因為故障錄波測距裝置的容量有限，那么在解決故障電路錄波問題的時候一般都只是錄取線路當(dāng)中的中性線電流，而不是錄取三相電流。

2 行波測距法的介紹

2.1 行波測距法的基本原理。當(dāng)輸電線路發(fā)生故障的時候，在線路的故障點就會產(chǎn)生向兩端運行的暫態(tài)行波，如果暫態(tài)行波在傳播的過程當(dāng)中遇到的介質(zhì)不均勻的話，暫態(tài)行波就會發(fā)生反射和折射，在母線和線路故障點的地方，暫態(tài)行波就會發(fā)生投射和反射，而行波測距法主要就是利用這兩個波頭之間的時間差來完成對線路故障點的定位。

2.2 行波測距法的分類。根據(jù)測量方式以及產(chǎn)生行波的種類不同，基于行波法的測距方法一般就可以分成A、B、C這樣三種類型。

A型行波測距法，主要就是利用線路故障點所產(chǎn)生的行波，然后根據(jù)行波的波速以及行波在線路故障點和測量點之間往返一次的時間來確定出線路故障點的距離。A型行波測距法所需要用到的裝置比較少，而且原理也比較簡單，同時A型行波測距法也不會受到對端負(fù)荷阻抗以及過渡電阻的影響，在理論上可以達(dá)到比較高的精度。但是一直以來，因為對于線路故障點所產(chǎn)生的行波特性以及在三相線路上的傳播特性認(rèn)識還不足，而且確定行波達(dá)到的時間以及信號采集的要求比較高，所以A型行波測距法并沒有得到很好的推廣應(yīng)用。

B型行波測距法，主要就是利用故障產(chǎn)生的第一個行波頭信號，然后借助通信通道來實現(xiàn)線路故障點的測距。B型行波測距法主要的優(yōu)點就是利用線路故障點所產(chǎn)生的行波第一次到達(dá)線路兩端的信號，這樣也就不會受到線路故障點投射波的影響。和A型行波測距法一樣，B型行波測距法對于行波達(dá)到的時間要求也非常的高，所以B型行波測距法基本上都是采用的GPS技術(shù)，同時和A型行波測距法相比較，B型行波測距法所需要用的裝置設(shè)備也更多一些。

C型行波測距法，主要就是采用脈沖發(fā)射裝置向已經(jīng)離線的故障線路發(fā)射直流脈沖或者高壓高頻脈沖，然后在根據(jù)高壓脈沖由脈沖發(fā)射裝置到線路故障點的往返時間進(jìn)行測距。C型行波測距法裝置和原理都比較的簡單，而且測距的精度也比較高，一直以來應(yīng)用都非常的廣泛。C型行波測距法主要有二次脈沖法和低壓脈沖反射法。C型行波測距法是對架空輸電線路故障測距一種比較有效和成熟的方法，現(xiàn)在國內(nèi)外很多的廠商都在生產(chǎn)這種裝置，而且離線測量也是C型行波測距法的一個特點。和前面兩種方法相比較，C型行波測距法需要比較大的設(shè)備投入。

上述這幾種行波測距法都是通過對行波在線路當(dāng)中的傳播時間的測定來確定線路的故障點。相比較之下，A型行波測距法在進(jìn)行線路故障測距的時候所需要用到的設(shè)備最少，只需要在前端使用一個高采樣率的采集器就可以；B型行波測距法則需要穩(wěn)定性比較好的通信通道；C型行波測距法則需要脈沖發(fā)生器。從信息處理的過程來看，A型行波測距法需要對行波進(jìn)行有效的區(qū)分，B型行波測距法和C型行波測距法則不需要。從測量的區(qū)域來說的話，A型行波測距法和C型行波測距法都存在一定的盲區(qū)，而B型行波測距法則不存在盲區(qū)。這幾種行波測距法都需要面對的一個問題就是對行波達(dá)到的時間進(jìn)行準(zhǔn)確的確定。

3 結(jié)束語

阻抗測距法應(yīng)用的時間比較長，而且應(yīng)用的范圍也比較的廣，很多的電力用戶也能夠很好的接受，但是它本身也存在一些不足，比如在處理閃絡(luò)故障或者高阻故障的時候測距能力不是很好，很容易受到故障電阻和故障類型的影響，測距的精度不高等。而行波測距法的原理比較先進(jìn)和簡單，測距的精度受到環(huán)境影響的因素比較小，但是投資比較大，所需的硬件設(shè)施比較多。在平衡經(jīng)濟性和實用性的情況下，A型單端測距的方法更加適用，以后肯定會得到更好的應(yīng)用和推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]全玉生.高壓架空輸電線路故障測距新算法的研究[D].西安交通大學(xué)，1999.

[2]萬耕，穆華寧.高壓架空輸電線路的行波故障測距方法[J].高壓電器，2005，02：135-138.

[3]全玉生，楊敏中，王曉蓉，嚴(yán)璋，佟科，劉曉峰，司魯東，李曉兵，于崢，康林賢.高壓架空輸電線路的故障測距方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2000，04：27-33.

[4]宋振紅.輸電線路故障測距方法的研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2006.

[5]杜召滿.輸電線路故障測距研究與應(yīng)用[D].浙江大學(xué)，2004.

[6]岑建明.輸電線路故障測距的研究[D].浙江大學(xué)，2007.