一种新型超高压输电线路单端故障融合定位系统的设计

对系统出现的各种故障进行了深入分析。对于一般性故障,采用单端故障电流行波进行测距。对于系统发生故障时是在电压过零点或当初始电压的相位角在10°以下时,或者接于母线节点上的回路数少于三相,那么这时采集的行波信号很微弱。采用捕捉电流行波波头的方法很难判别故障地点。为此,文章创新地提出采用“主动行波法”(作为故障电流定位的补完),即用自己设计的装置向线路发

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电力科学与工程-

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种新型超高压输电线路单端故障融合定位系统的设计黄斌，徐红义，钱海均，李晓明 (. I浙江：仑发电有限公司，浙江宁波 3 5 0;2武汉大学电气工程学院， l匕 180 .湖北武汉 4 0 7 ) 3 0 2

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电流行波波头的方法很难判别故障地点。本文主要目的是提出一种新的故障定位融合方法，可以解决几种情况下难以精确定位的问题。同时，研制了基于 FG P A的高速数据采集系统[,解决了电力系统 5 l近区故障难以识别的问题。

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1单端故障融合定位系统的基本原理 在系统发生故障时，电压过零点或当初始电压的相位角在 1。 O以下，或者接于母线节点上的回路数少于三相时，将使电流行波信号微弱得无法检测， 导致单端行波法故障测距装置无法精确定位。因此， 我们提出采用单端“主动式行波法”作为单端行波故障测距装置的校正系统，从而构成故障融合定位系统。1 1单端主动式行波法测距的基本原理 .

摘要：对系统出现的各种故障进行了深入分析。对于一般性

故障，采用单端故障电流行波进行测距。对于系统发生故障时是在电压过零点或当初始电压的相位角在 l。 0以下时，或者接于母线节点上的回路数少于三相，那么这时采集的行波

信号很微弱。采用捕捉电流行波波头的方法很难判别故障地点。为此，文章创新地提出采用“动行波法” (为故障主作电流定位的补完),即用自己设计的装置向线路发射“特制”

高频波，通过捕捉高频波反射的回波来判定故障发生的准确 位置，从而使电力系统故障定位不受发生时刻和故障类型的限制。同时，开发了基于 F G P A和 S) RA的 10MH I A M 0 z的高速数据采集系统，解决了近故障难以识别的问题。关键词：故障定4 k;主动行波法；高速数据采集系统；F G PA中图分类号：TM73 2文献标识码：A

当故

障发生时，从故障行波到达线路端点，到断路器断开，中问有一段时间问隔。在问隔内，由线路

端向一个故障上发射 1高频电流(组电压 )波作行为探测波，由发射时刻开始计时。在故障点处，由于线路参数不均匀，探测波发生反、折射。当反射的回一

波达到发射端时，记下收到的时刻 t。由于探测波在衰减完毕前在线路两端、障点和线路上固有的不均故匀点， T形节点处发生多次反、如“”折射 ,在发，故射端检测和记录多次反射回波值。结合线路参数，通过计算判断出由故障点第一次反射的回波到达时刻 t, 即探测波从发射到由故障点反射回波发射端的时问△, 结合波速 v可算出故障点位置：l=At v 2 1 / () 1

单端行波故障定位[在国内已经研究了多年。 ~

到目前为止，已经提很多定位算法。但是，对于系统发生故障时是在电压过零点或当初始电压的相位角在 l。 0以下，或者接于母线节点上的回路数少于三相时，这时采集的行波信号非常微弱，采用捕捉收稿日期：2 0 .2 2;修订日期：2 0 . 2 2 0 5 1 .9 0 60.0

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