雷击对行波故障测距的影响及识别 lighting strike identification and its effects on the traveling wave fault location.pdfVIP

第32卷第5期 电力系统自动化 V01．3ZNo．5 2008年3月lO日 AutomationofElectricPower Mar．10，2008 Systems 雷击对行波故障测距的影响及识别 郭宁明，覃 剑，陈祥训 (中国电力科学研究院，北京市100085) 摘要：雷击是影响行渡测距装置精度的主要因素之一，雷击故障的识别是解决输电线路雷击干扰 的基础。通过对雷击故障和短路故障电流行波的暂态特性分析可知，雷击故障电流具有以下特点： 雷击故障电流具有更大的陡度；非故障相的电流行波也具有更大的暂态能量。据此，提出利用小波 变换提取故障电流陡度和利用相电流行波暂态能量进行雷击故障识别的新方法，以及相应的识别 判据。EMTDC仿真及实例验证证明了文中所述雷击识别方法的正确性。 关键词：行波测距；小波变换；暂态特性；雷击 中图分类号：TM726．3；TM773 0 引言 与短路故障电流行波相似，仅仅是行波的幅值、陡度 等不同。由于雷击电流幅值差异很大，会出现2种 架空输电线路距离长、跨度大、分布面积广，雷 情况[2]：①当雷击电流较大时，在雷击点发生闪络故 击事件时有发生。国内外运行经验表明：线路绝缘 障；②当雷击电流较小时，雷电流在雷击点没有造成 闪络的主要原因是操作过电压和雷击闪络，而这 闪络，雷电波沿输电线路传输一段距离后，在绝缘薄 2种原因导致的故障中，雷击闪络占60％～70％，即 弱处导致闪络。 雷害是线路故障的主要原因[1]。 影响行波故障测距精度的主要是第2种情况。 行波故障测距是利用了故障产生的暂态行波信 当雷击幅值较大时，雷击点与闪络点位置基本上相 号，在对其进行分析和计算的基础上产生的。由于 同，因此，影响行波故障测距装置精度的雷击主要为 其测距精度较高，得到了广泛的应用。在雷击故障 幅值较小的绕击雷。 情况下，线路上存在多个行波源，产生了暂态特征不 同的几种行波，这就影响了行波故障测距的精度[2]。 2 雷击故障识别理论研究及仿真实例 为解决雷击对行波测距法精度的影响，应首先实现 2．1 故障电流暂态过程的PSCAD／EMTDC仿真 对雷击导致故障和普通短路故障的区分识别。 目前的雷击识别方法主要基于2个方面：雷击 500 kV，输电线路模型为频率相关模型[7]，采样频 故障电流高频分量比例较大睁胡和幅值较大[6]，主要 率为400 kHz(EMTDC仿真的系统模型详见附录 应用于暂态保护中的非故障性雷击识别。短路故障 A)。从工程实际出发，本文只分析电流量的暂态特 情况下，非线性弧光电路同样产生了大量的高频分 性。在EMTDC仿真中利用可控电流源对雷击进