基于分段补偿原理的电缆架空线混合线路双端行波故障测距算法
【图文】：
1956薛永端等：基于分段补偿原理的电缆架空线混合线路双端行波故障测距算法Vol.38No.7为架空线与电缆的各个连接点，记线路测量点S和R分别为P0和Pn，设各段线路的长度和波速度分别为Li和vi(i=1,2,3,…,n)。图3含有n段架空线与电缆的混合线路Fig.3Hybridlinecontainingnsectionsofoverheadlinesandcables利用分段补偿原理实现双端行波故障测距的具体步骤如下：1）确定混合线路结构和参数。包括架空和电缆线路的总段数n以及各段的线路长度Li和波速度vi(i=1,2,3,…,n)。2）计算行波穿越各段线路时的传播时间/iiiTLv(i=1,2,3…n)(13)令T0=0，Tn+1=0，再计算行波从混合线路连接点或线路端点Pk(k=0,1,2,…,n)处传播到线路两端P0和Pn的时间差为1SRP01kkniiiiktTT(k=0,1,2,…,n)(14)3）故障后，记录故障初始行波浪涌到达S(P0)点和R(Pn)点的绝对时刻tS和tR，计算其时间差tSR=tS-tR并与SRPit(i=0,1,2,…,n)逐个进行比较。4）若有SRSRPktt(k=0,1,2,…,n)，则可直接确定故障点位于混合线路连接点或线路端点Pk，其到端点S(P0)的故障距离为SF0kiiLL(15)5）若有(1)SRPSRSRPkkttt(k=1,2,3,…,n)(16)则故障点位于第k段线路上。故障点到S(P0)点的距离为(1)1SRSRPSF02kkikittLLv(17)显然，公式(15)是公式(17)的特例。故障点F到R(Pn)点的距离为(1)SRSRPRFSF12(1,2,3,)knniikiikttLkvnLLL(18)4误差分析影响行波测距精度的因素有很多[20-22]，由公式(16)(17)可知，主要因素包括行波波速和故障初始行
抗ZC=88.85，架空线波阻抗Z0=385.10；电缆波速度为vc=172.09m/μs，架空线波速度为v0=295.08m/μs。仿真步长为0.1μs。由上述条件求得行波在每段线路上的传播时间依次为：t1=18.10s，t2=35.25s，t3=46.97s，t4=20.06s，t5=101.05s。则0SRPt221.43s,1SRPt=-185.23s，2SRPt=-114.73s，3SRPt=-20.79s，3SRPt=19.33s。利用线模电压或线模电流行波信号，可以检测到各种类型故障行波。设在距离S测量点18000m处发生单相接地故障，则两端接收到的行波波形如图5所示。baV/U51054t/10s图5两测量点接收到故障行波Fig.5Thefaultravelingwavereceivedbythetwomeasurementpoints由图5可知，St=4.20755×104s，tR=4.21456104s，则SRt70.1s，由于23SRPSRSRPttt，可知故障点位于第三段线路上，可进一步计算出故障点到S端的距离为2SF12SRSRP0LLL[(tt)/2]v17933(19)与实际故障距离误差为7m。对不同区段、不同位置发生故障的情况进行详细仿真，结果均在误差允许范围之内。表1给出了其中几组典型故障情况。由表1故障测距结果可知，大多数情况下，，本文方法能够准确判断故障所在区段且测距误差在50m以内；当故障点靠近架空线电缆连接点时，实际应用中受各种因素影响，对故障区段可能误判，但测距精度仍然满足要求。改变线路结构和参数，仿真结果仍然表明，本文方法可以准确实现混合线路的行波测距。表1故障定位结果Tab.1Thefaultlocationresults故障位置测量结果误差/m区段到S距离/m区段到S距离/mSP130SP16333SP13000SP1302424P1P29000P1P28975-25P2P318000P2P31799
【作者单位】： 中国石油大学(华东)信息与控制工程学院;舟山电力局海洋输电技术研究中心;山东理工大学智能电网研究中心;
【基金】：国家863高技术基金项目(2012AA050213) 国家电网公司科技项目(混合线路在线监测及定位系统研发)~~
【分类号】：TM762.25
【参考文献】
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本文编号：2532900
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