摘要：近年来，随着国民经济的快速发展，电网的构造越来越复杂，对电压质量、停电时间的要求也更高，线路的运维工作也日益繁重，经济要发展，店里要先行。为快速处理线路故障，高压输电线路故障定位方法一直以来都是保证电网安全运行的一个重要的措施，是基础性的保障办法之一，近几年来这个方法一直在不断的创新不断的发展，以适应新的要求，但是也不可否认的存在着一定的不足，需要进一步去深化改进。本文结合作者的实际工作经验，以阻抗测距法和行波测距法中存在的问题为切入点，分析探讨了电压行波的高压输电线路故障定位系统的一些研究方法。
关键词：高压输电线路；线路故障；测距；定位；行波；方法
1、引言
作为电网的重要组成部分，高压输电线路可以说是整个电力系统运行的大动脉，伴随着馈线的慢慢增多，电容电流量也在逐渐的扩大，一旦线路发生故障，如果长时间运行就有可能造成故障面积扩散，形成系统过电压，严重的情况下还会造成供电设备的击穿，影响系统安全稳定运行，给供电企业造成一定的经济损失。所以说，为了避免这种不必要的麻烦，准确、迅速的找到故障区域，消除问题，使线路尽快恢复正常，把因停电造成的综合经济损失降到最低，对高压输电线路的故障进行定位具有十分重要的实际意义，值得我们电力人进一步的研究创新。
2、输电线路故障定位方法概述
2.1故障分析法
关于输电线路故障的分析办法有很多，按照不同的分类标准有不同的答案，下面我就按照原理的不同，把故障分析方法分为以下三类。
当我们已知电力系统的运行方法和参数时，此时线路出现故障，检测点测到的电压和电流是故障点距离的函数。我们只需通过输电线路的等效电路进行对比研究，便可以得出相应的函数关系。举个电压法的例子，当故障出现时，线路上故障点的电流量是较小的，我们从故障线的等效电路为分析切入点，便可以找出故障点，既电压最小值的那个点。
2.2阻抗法
阻抗法是我们进行故障测距时经常会使用到的方法，既通过线路故障时检到的电流、电压、电阻来分析故障回路的阻抗。当忽视掉线路的对地电容和电导的时候，故障区域的回路阻抗和故障之间的距离成正相关关系。所以我们便能够得到故障点与测量点之间的距离。同时这个方法也存在着一定的问题，那就是故障点的过渡电阻有可能对测量结果造成一定程度的误差。
2.3行波法
此方法的原理是通过故障点在输电线路发生故障时以故障点为中心向两端发射电波，通过测量行波的波速和运行的时间，通过函数计算，分析得出具体的故障位置。我们把行波法又细分为了三种类型，B型划为双端法；AC型划为单端法。
3、阻抗测距法和行波测距法存在的问题
3.1、行波测距法
上文中我们已提到，可以把行波测距发分为单端测距法和双端测距法。对于单端测距法来说，其原理上的缺陷是它最大的问题。行波的极性和幅值是其最主要的特征之一，在很多情况下，发生故障时并不具备使用单端测距法的条件，不仅如此，其还存在测距死区的问题。如果想用单端法实现可靠的测距，需要结合阻抗法进行，这样精度就存在了一些问题，且波形分析困难，可靠性不足。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
双端测距法的成本高是它最主要的劣势，由于成本较高，相应的普及程度就较低，有时还需要GPS时标系统和两端信息数据通讯作为补充。
3.2阻抗测距法
阻抗测距法容易出现原理性的误差，因为其难以消除过渡电阻产生的影响，且由于其采用集中参数，忽视了分布电容产生的影响。阻抗法必须在空载的情况下进行，就是说产生故障时必须暂停供电方可进行故障点的检测，所以说，阻抗法有着明显的局限性。
4、基于电压行波的高压输电线路故障定位系统研究
4.1系统的基本原理
我们都知道，行波测距法可以分为ABC三种类型，这里我们以A型为例进行分析。A型定位的原理是依据线路产生故障时发出的行波在线路端头与故障点进行反射产生的时间差值与其速度相乘来进行计算的。A型仅仅在线路的一头安装机器便可进行工作，过渡阻抗对其效果几乎不产生影响。能够分辨出瞬时故障与永久故障，不过有可能出现反射波波头提取不出的情况。A型法大多数使用高速采集装置进行采集，随之经过一系列的函数算法来识别行波波头，从而得出最终的具体位置。
4.2故障定位方法设计
我们以B型双端法为例进行探讨。第一点，行波信号的获取。首先我们需要对信号进行一个高压向低压的转换，用转感器即可，但是必须采用具有较好频率特性的电压传感器。第二点要进行行波信号的采集，要求采集系统的采样要在行波信号频率的两倍以上。我们需要使用高速采集系统方可无误的对行波信号进行收集。由于双端行波法要记录两端信号，所以需要同步计时，以消除两顿产生的误差。第三点进行相模变换，因收集的信号为三相电压，所以要对三相电压进行相模变换来降低各相电压之间耦合所产生的影响。最后求得初始行波到达线路两端所需的时间。通过前面测出的有关数据，对时间差进行函数运算，因为时间差是决定定位精度最关键的影响要素，所以必须要精准无误的计算。
4.3故障定位系统设计
定位故障系统大致分为硬软件两部分，下面我就对硬件部分做一下概述。
输电线路故障出现的电压行波信号，通过电压传感器传至启动单元。在达到相应的要求之后便可以启动A/D转换进行故障数据的采集，与此同时由GPS同步时钟记录启动时刻。把行波波形和启动时刻存储到工控机当中，把两端的数据传送至控室工控机，由此进行定位分析。在线路出现电压过量时，电压传感器便可以对高压信号作出反应并进行采集，随之把采集到的过电压信号经过信号调理电路传送至数据采集卡上，最后数据采集卡把输入的模拟电压信号转换为数字信号（因数字信号电脑可以进行识别），并存档在电脑存储器中，同时还能作为备份使用。这种系统的设计方式消除了不能对高频信号进行传输的缺点，确保可以收集相应的高压行波。
5、结语
本文结合了国内外的一些关于高压输电线路的检测方法对行波电压定位进行了详细的分析，并给出了相应的设计方案。因本人水平有限，不足之处在所难免，希望这篇文章引起业内人士的进一步思考，从而进一步促进高压输电线路故障定位方法的发展创新。
参考文献：
[1]陈诚.高压输电线路故障定位方法研究.工程技术-科技创新导报 2010.N0 1
[2]李沛.国内外高压输电线路故障定位方法的研究.煤矿机电 2012年第五期
[3]胡强.高压输电线路故障定位方法分析.华东科技-学术版2014，06
[4]徐俊明 .高压输电线路故障定位方法研究.《三峡大学》，2012
论文作者:耿洋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：故障论文; 线路论文; 阻抗论文; 高压论文; 电压论文; 方法论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第26期论文;