行波测距新技术及其应用.ppt

行波测距技术 科汇电气 故障测距的作用 缩短故障修复时间，提高供电可靠性，减少停电损失。 减轻人工巡线工作量 发现造成线路瞬时故障的绝缘薄弱点、线路走廊下的树支等事故隐患，及时处理，防止故障的再一次发生。 故障测距方法 故障分析法：根据故障时电压、电流录波图估算故障距离。 阻抗法：通过测量阻抗来计算故障距离。 行波法：通过测量电压、电流行波在线路上传播的时间，计算故障距离。 阻抗测距原理 根据在母线处测量到的阻抗（电抗）值计算故障距离 Zm Vm/Im Rm + jLm x.R0 + x.L0 x----故障距离 R0,L0----单位长度电阻、电抗值 阻抗法测距误差大 测距误差大，受多种因素影响，包括： 故障点弧光电阻 电源阻抗 电压、电流互感器变换误差 线路不对称（换位）影响 长线分布电容 线路走廊地形变化，引起零序参数变化。 阻抗法适用性差 不宜用于以下线路： 直流输电线路 带串补电容线路 T接线 部分同杆架设双回线 单端法优点：只需要在线路一端安装装置，投资少；缺点：波形分析困难，可靠性差 双端法优点：可靠性高，测距准确；缺点：需要在线路两端安装装置及通信配合。 利用重合闸信号的方法适用于测量永久短路及断线故障 实际应用中，三种方法配合使用，确保测距可靠性及精度。 行波信号的测量 保护与测距利用信号的带宽 常规电流、阻抗等保护： 0-1KHz （50Hz） 阻抗测距装置：0-1KHz（50Hz） 行波保护： 0-2KHz 行波测距：0-300KHz，距离分辨率500m 电容式电压互感器（CVT）不能传变电压行波，早期行波测距使用电容分压（耦合器）测量电压行波，安装复杂，需要额外投资。 光PT、CT离商业化应用有距离。 利用普通的电流互感器测量电流行波 科汇在世界上首次提出利用普通的电流互感器测量电流行波，并通过数字仿真分析及对实际CT的测试证明之。 利用CT测量电流行波优点 象常规的保护录波装置一样接入，具有简单、易于实现的优点。 不需要额外投资 由于母线有较大的分布电容，母线处感受到电压行波波头幅值较小且上升速度慢，而电流行波波头却有较大的幅值且上升速度很快，利用故障电流行波检测灵敏度高。 主要技术指标与特点 测距精度小于500m 最多监视8条线路 装置本身存储96次故障记录，后台机存1000次 使用一台工业PC机作为后台分析机，读取、分析、长期保存故障记录 与有关变电站的装置通信，交换故障行波到达时间，计算故障距离。 同类研究、技术比较 国际合作 美国HATHAWAY公司与科汇合作研制成功适应国外市场的同类测距装置在美国、英国、加拿大、巴西、香港等国家与地区安装数百套，运行效果良好。 双端测距分析 得到线路对端装置的启动时间和线路本端的启动时间。 用软件或人工用公式直接计算故障距离。 单端波形分析 通过识别故障点反射波到达时刻计算故障距离。 需要考虑故障点透射及其他健康线路对端反射的影响 识别出故障点反射波计算故障点到本端母线的距离； 识别出对端母线反射波计算故障点到对端母线距离； 两种方法得到的结果相加是线路全长，据此可以验算测距结果。 故障行波穿过母线透射到其他健全线路上，行波在健康线路对端被反射回来，影响故障点反射脉冲的识别。 当母线上运行的线路较多时（如4条线路时），母线行波阻抗接近零，故障行波在其他健全线路上的透射很小，可以认为母线呈短路状态，可以不考虑其他线路的影响。 行波测距方法的配合 双端测距：简单、可靠。需装设两端装置 单端测距：投资小，波形复杂，不易识别。 利用重合闸产生的行波测距：测量永久短路、断线故障 实际使用中，三种方法应配合使用，互相校对。 电压过零问题 在电压相角过零或接近零时发生故障，产生的电压、电流行波比较微弱，会造成保护或测距装置失败。 实际上，绝大部分线路故障是绝缘击穿故障，电压过零或接近零故障的几率相当小。 电压过零时，故障点一般呈永久金属性短路性质，利用重合闸脉冲在故障点的反射仍然可以测出故障距离。 母线上无其他线路的问题 没有其他健康线路，在故障行波到达母线后，线路上只能测量到由母线分布电容产生的持续时间比较短、幅值较小的电流脉冲信号，影响测量电流行波的测距方法应用效果。 通过降低行波脉冲检测门槛值来提高检测灵敏度，这样做的同时也牺牲了装置的抗干扰能力； 另外一种方案是加装电压行波传感器，测量电压行波脉冲。 雷电波的影响 雷电波波头在几十致数百微秒之间，雷击在线路上产生电流行波，会造成行波测距装置启动。 在行波装置两次启动之间要有一段等待（死区）时间，如在雷击后造成装置一次启动记录后，紧接着又发生一次故障，会出现漏记故障行波现象。 科汇系统采用“无死区”记录技术，避免雷击干扰造成漏记故障行波现象。 雷电波的影响（续） 不要简单地将雷电记录作为“