CN104316791A

CN104316791A - 一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法

Info

Publication number: CN104316791A
Application number: CN201410556858.6A
Authority: CN
Inventors: 李阳林; 饶斌斌; 周友武; 张宇; 李升健
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2015-01-28

Abstract

一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法，通过全数字实时仿真APSS系统得到不同区段输电线路高阻接地故障的仿真分析图，并与实际故障录波图进行比对，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段；通过典型故障类型的录波图与实际故障录波图进行比对，得出最可能的故障原因。本发明方法能够更准确的确定输电线路高阻接地故障发生的区段，有针对性的开展故障巡视，减少线路故障巡视人员的巡视范围，缩短故障巡视时间；并能够更准确的确定输电线路高阻接地故障发生的原因，提高故障分析的效率。

Description

一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法

技术领域

本发明涉及一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法，属输电线路故障分析技术领域。

背景技术

输电线路跳闸故障对电网的稳定可靠运行造成了极大的影响。根据有关数据分析，电网80%事故发生在线路部分，而其中一部分为不明原因跳闸，而输电线路的发生跳闸必定有它自身的原因，只有找到了跳闸的真正原因才能采取有针对性的防范措施，因此，输电线路故障原因的准确快速查找显得尤其重要。而输电线路的高阻接地故障更是如此，输电线路在发生单相高阻接地故障时由于电压降小，三相线间电压依然几乎对称，同时故障电流一般比较小，电流突变也很小，有时呈缓慢上升的变化趋势。如果线路长时间带高阻接地故障运行，可能导致相间绝缘击穿，最终转化为相间故障，使故障范围扩大。

目前，输电线路发生故障后，往往是通过故障测距的数据，重点对故障测距范围的杆塔开展故障的查找，而后再根据杆塔的故障表现形式，确定故障原因，并采取有关防范措施，这种传统的方法对金属短路接地故障往往有一定的效果，但对高阻接地故障却无能无力，这主要是因为：（1）由于高阻接地故障的故障特征量不明显，使保护的启动和选相存在困难，甚至会影响保护动作的灵敏性，给输电线路故障原因的查找带来较大的困难。（2）故障测距一般使用阻抗法，即假定线路参数单一，通过故障回路阻抗与测量点到故障点的距离成正比的原理，实现测量的目的。由于高阻接地故障中，接地点的电阻很大，故障测距准确度很低，不能有效的指导故障巡线，一般只能通过全线查找的方式来开展输电线路故障原因的查找。

因此，如何从已有的保护装置的动作行为、故障录波图提取特征量，以指导输电线路高阻接地故障原因的分析查找，提高工作效率，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法，以实现在架空输电线路故障原因的快速准确查找，提高工作效率。

实现本发明技术的技术方案是，利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，得到不同区段输电线路高阻接地故障的仿真分析图，并将仿真分析波形与实际故障录波图进行比对，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段；通过典型故障录波图与实际故障录波图进行比对，得出最可能的故障原因。

本发明在利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，应选取在故障线路距某变电站80%、60%、40%、20%处四个故障点，分别对母线相电压、线路电流以及故障期间的零序变量进行仿真分析，并分别得出仿真波形。

本发明在仿真分析波形与实际故障录波图进行比对时，将距某变电站80%处、60%处、40%处、20%处四个故障点仿真分析图与实际的故障录波图进行比对分析，观察波形发展趋势，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段。

本发明在典型故障录波图与实际故障录波图比对时，将保护动作行为，故障录波图及相关特征量与典型的高阻接地故障录波图进行比对，得出可能的故障原因。

图1为本发明输电线路高阻接地故障原因分析及查找流程图。

本发明在输电线路发生故障跳闸后，提取故障两侧故障录波图，并通过电流和电压之间的关系，初步确定是否是高阻接地故障；如果不是，则根据测距进行故障巡线；如果是高阻接地故障；则应分别进行故障区段分析和故障原因分析。

进行故障区段分析采用仿真分析，利用全数字实时仿真APSS系统建立仿真分析模型，选取故障型式，将输电线路分区，逐段开展仿真分析，将仿真分析波形与本次故障录波图按区段进行对比，找出与故障录波图相似度最高的波形，确定可能性最高的故障发生区段。

进行故障原因分析时，将本次故障录波图与典型故障原因的录波图进行对比分析，确定几种可能的故障原因；然后进一步分析，结合故障发生的时间、季节特征、输电线路所处的地形等信息，确定要能性最高的故障原因。

本发明与现有技术比较的有益效果是：本发明方法能够更准确的确定输电线路高阻接地故障发生的区段，有针对性的开展故障巡视，减少线路故障巡视人员的巡视范围，缩短故障巡视时间；并能够更准确的确定输电线路高阻接地故障发生的原因，提高故障分析的效率。

附图说明

图1为输电线路高阻接地故障原因分析及查找流程图，该流程同样适用于金属性接地故障的原因分析及查找。

具体实施方式

本输电线路高阻接地故障原因分析查找方法在架空输电线路故障原因查找的实施如下：

1、故障录波图分析。输电线路发生故障跳闸后，首先提取两侧故障录波图，录波图特征应为故障电压略微下降，故障电流增大不明显，同时提取某一时刻的电压与电流值，估算接地阻抗的大小，当220kV线路接地阻抗大于或等于100Ω；330kV线路接地阻抗大于或等于150Ω；500kV线路接地阻抗大于或等于300Ω；750kV线路接地阻抗大于或等于400Ω，即可确定为高阻接地故障。

2、利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析。确定为高阻接地故障后，根据故障线路地理接线图、故障录波图提取的特征量等信息，如故障相别与形式、接地电阻估算值、故障发生时刻、故障切除及重合闸时刻等信息，建立仿真分析模型。由于未知故障具体发生地点，应选取在故障线路距某变电站80%、60%、40%、20%处四个故障点，分别对母线相电压、线路电流以及故障期间的零序变量进行仿真分析，并分别得出仿真波形。

3、仿真分析波形与故障录波图比对。将距某变电站80%处、60%处、40%处、20%处四个故障点仿真分析图与实际的故障录波图进行比对分析，观察波形发展趋势，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段。若实际故障录波图与80%处的故障录波图最为相似，则故障最可能发生在距变电站80%附近。

4、故障录波图与典型故障录波图的比较。将保护动作行为，故障录波图及相关特征量与典型的高阻接地故障录波图进行比对，如树竹放电、吊车碰线、鸟巢短接、异物短接等，得出可能的故障原因。若通过比对，实际故障录波图与树竹放电、鸟巢短接和异物短接相似，则该次故障可能为树竹放电、鸟巢短接或异物短接。

5、根据故障发生的时间、季节特征、输电线路的所处的地形等，可排除部分故障原因，并得出发生概率最高的故障原因。如故障线路地处平原，线路走廊无树竹，则可排除树竹放电可能，若本次故障正好又发生在鸟类繁殖的春季，则本次故障最有可能的原因为鸟巢短接。

6、现场巡线确认。根据仿真分析得出的区段和最可能的故障原因，有针对性的开展故障巡视。

Claims

1.一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法，其特征在于，所述方法利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，得到不同区段输电线路高阻接地故障的仿真分析图，并将仿真分析波形与实际故障录波图进行比对，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段；通过典型故障录波图与实际故障录波图进行比对，得出最可能的故障原因。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法，其特征在于，所述利用全数字实时仿真APSS系统进行仿真分析，应选取在故障线路距某变电站80%、60%、40%、20%处四个故障点，分别对母线相电压、线路电流以及故障期间的零序变量进行仿真分析，并分别得出仿真波形。

3.根据权利要求1所述的一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法，其特征在于，所述仿真分析波形与实际故障录波图进行比对时，将距某变电站80%处、60%处、40%处、20%处四个故障点仿真分析图与实际的故障录波图进行比对分析，观察波形发展趋势，波形相似度最高的所对应的区段即为故障最可能发生的具体区段。

4.根据权利要求1所述的一种输电线路高阻接地故障原因分析查找方法，其特征在于，所述典型故障录波图与实际故障录波图比对时，将保护动作行为，故障录波图及相关特征量与典型的高阻接地故障录波图进行比对，得出可能的故障原因。