配电网故障测距综述

摘 要:配电网故障测距到目前都没有切实有效、适用性强的方法,没有找到切实可行的解决方案。针对配电网的不同点,对现存的测距方法进行了归纳总结,提出了新的解决构思,但该解决方向的可行性和实用性还需要更多的补充。

关键词:配电网 混合线路 故障测距 末端反馈

中图分类号:TM1 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-038-01

由于配电网结构多样、运行状态多变,习惯上都只安装故障选线装置,没有适用的故障测距装置。迅速、准确地定位故障点,降低配电系统故障率是目前的重要问题。

1配网的主要特点

我国配网的特点是:

(1)架空线路与电力电缆混合建造,传统测距方法已经不能满足现在的需要。

(2)小电流系统,允许带单相故障运行一段时间,不能直接使用国外的先进技术。

(3)配电网分支多且复杂,故障定位十分麻烦。

(4)以环网开环运行和辐射结构模式供电,单一电源供电为主。

(5)配电网中单相接地故障占到线路总故障的八成。

(6)分支线路短,要求较高的测距精度。

2简单线路的测距方法

2.1 方法及模型介绍

对于单一线路构成的网络,集中参数模型和分布参数模型模拟的测距方法均可满足需求,分布参数的模型更切合实际线路情况。测距方法按原理可分成阻抗法、注入法和行波法,也可分为在线测距法和离线测距法 。

2.2单一线路的测距方法

2.2.1阻抗法

阻抗法由故障时刻测量到的电压和电流量计算出故障回路的阻抗,因为线路长度与阻抗成正比,便可求出故障距离。在多分支多的配电系统中,难以准确分辨真、伪故障点。

2.2.2注入法

注入法是通过故障后向存在故障的系统注入某种信号定位具体的故障点,主要有端口故障诊断法、加信传递函数法和S注入法等。S注入法是利用故障时暂且闲置的电压互感器注入电流信号,在故障线路中寻找注入信号的路径进行选线和定位。

2.2.3行波法

行波法是目前在输电线路上使用情况较好的测距方法,主要利用三相行波幅值和相位的信息确定故障相,通过测量电压、电流行波在故障点及母线之间的传播时间确定输电线路的故障距离。

2.2.4其它测距方法

5次谐波法是通过测量空间零序分量产生的电场和磁场的5次谐波,分析谐波的幅值和相位关系,判断小电流接地系统的单相接地故障点。还有一些智能的测距方法,其中的神经网络法的研究进展良好。

3混建线路的测距方法

3.1改进型阻抗法

有国外学者提出利用内置有网络拓扑结构和电气参数的智能电子设备。对故障电流、电压量进行记录和分析,在一定程度上解决了混合线路参数不稳定的问题,却不能消除伪故障点。

3.2改进型行波法

将行波法应用于混搭线路的配电网行波故障测距取得了显著成果:

(1)针对配电网的特点,提出了不同类配电网用不同的测距信号。

一般的配电系统,端口出线多,电流行波与电压行波测量方便;末端安装变压器的电网,电压行波比电流行波好,采用电流配电压的测距方式;对母线出线少,末端不带负荷,可选用电压配电压测距方式;对于末端出线较多的可选用电流配电流测距方式。

(2)由于混建线路中波速不能维持恒定,提出了对不同线路的长度进行折算。

设行波在架空线中的速度为 ,电缆中的速度为 ,以波速 为参考标准,对电缆长度进行折算。即对于长度为X的电缆,折算成X,这样就可消除波速不稳定所带来的影响。

(3)配电线路分支结构复杂,故障行波的波头不容易采集,采用双端法可以分辨出故障点反射波的波头与线路分支反射的波头。这样安装的设备多,不能体现经济性。

4结论

(1)不受系统运行方式干扰的行波法可作为故障测距研究的方向。

(2)采用单端法可解经济性和问题,配合使用小波分析可有效的对信号进行分析、识别,这样就可以提高波头识别的准确度。

(3)在混建线路故障测距中,可以考虑将行波法和电压推算一起使用。通过推算末端反馈的电压进行选线、行波进行测距结合的方法定位故障。

注释:

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