CN109061380A - 特高压半波长交流输电线路的故障定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特高压半波长交流输电线路的故障定位方法，解决了1000kV及以上非人工调谐特高压半波长交流输电线路各种故障类型下的故障定位的问题。包括获取特高压半波长输电线路的长度l、特高压半波长输电线路每100km的阻抗参数和特高压半波长输电线路每100km的导纳参数；通过计算，得到特高压半波长输电线路的相位常数β和电磁波传输速度v；获取，特高压半波长输电线路送端保护装置故障启动元件动作时刻t₁；计算出故障位置与特高压半波长交流输电线路的送端的距离L_s，从而实现故障定位。能够快速计算出非人工调谐半波长输电线路故障位置，为线路安全稳定运行提供了保障。

Description

特高压半波长交流输电线路的故障定位方法

技术领域

本发明涉及一种特高压半波长交流输电线路的故障定位方法，适用于1000kV及以上非人工调谐特高压半波长交流输电线路各种故障类型下故障位置的测量与定位。

背景技术

输电线路是电力系统的命脉,起着输送电能的作用，但它也是电力系统发生故障最多的设备，并且故障难于查找，给电力系统可靠供电带来威胁。当输电线路发生故障时，如果能够及时测量计算并定位出故障发生的位置,就可以快速查找出故障点，起到节省大量人力、物力和财力，并降低停电造成的损失的作用，同时，还能提醒线路运维人员密切注意线路的该绝缘薄弱点，对电网安全稳定运行具有十分重要的意义。

目前，输电线路故障定位通常是利用测量阻抗或者采用行波进行测距的。在频率为50Hz时，1000kV特高压半波长交流输电线路的长度约为3000km，输电线路的长度远远大于常规输电线路，发生故障的概率也增大。利用测量阻抗来计算故障距离的阻抗法，适用于较短输电线路，由于半波长输电线路的阻抗与距离不再具有线性关系，因此，阻抗法不适用于半波长输电线路的故障定位。特高压半波长输电作为解决远距离大规模电能输送问题和构建全球能源互联网的有效手段，若没有有效的故障定位方法，当发生故障时，则需要耗费巨大的人力物力来寻找故障位置，长时间停运会带来巨大的经济损失；因此，当发生故障时，如何能够快速准确定位故障点位置，对于进一步处理故障、保障电网安全经济运行意义重大。

发明内容

本发明提供了一种特高压半波长交流输电线路故障定位方法，解决了1000kV及以上非人工调谐特高压半波长交流输电线路各种故障类型下的故障定位的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种特高压半波长交流输电线路的故障定位方法，以特高压半波长交流输电线路的送端为依据，包括以下步骤：

第一步、获取，特高压半波长输电线路的长度l、特高压半波长输电线路每100km的阻抗参数z(z＝r+jωL)和特高压半波长输电线路每100km的导纳参数y(y＝g+jωC)；

第二步、利用第一步得到的导纳参数y和阻抗参数z，通过计算，得到特高压半波长输电线路的相位常数β和电磁波传输速度v；计算公式如下：

其中：γ—传播常数；α—衰减常数；β—相位常数；

电磁波传输速度v的计算公式如下：

其中：f—半波长输电线路所连接电网的频率；

第三步、获取，特高压半波长输电线路的信号通道传输时间t_d；

第四步、获取，特高压半波长输电线路送端保护装置故障启动元件动作时刻t₁；

第五步、获取，特高压半波长输电线路送端收到特高压半波长输电线路受端保护装置故障启动元件动作的时刻t'₂；利用下式计算得到受端保护装置实际启动时刻t₂；

t₂＝t'₂-t_d；

第六步、根据以下公式，计算出故障位置与特高压半波长交流输电线路的送端的距离L_s，从而实现故障定位，计算公式如下：

当t₁≥t₂时，

当t₁＜t₂时，

本发明对非人工调谐的特高压半波长交流输电线路提供了一种简单有效地故障定位方法，能够快速计算出非人工调谐半波长输电线路故障位置，为线路安全稳定运行提供了保障。

附图说明

图1是适用于本发明应用的非人工调谐的特高压半波长交流输电系统的示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细说明：

一种特高压半波长交流输电线路的故障定位方法，以特高压半波长交流输电线路的送端为依据，包括以下步骤：

第一步、获取，特高压半波长输电线路的长度l、特高压半波长输电线路每100km的阻抗参数z(z＝r+jωL)和特高压半波长输电线路每100km的导纳参数y(y＝g+jωC)；

第二步、利用第一步得到的导纳参数y和阻抗参数z，通过计算得到特高压半波长输电线路的相位常数β和电磁波传输速度v；计算公式如下：

其中：γ—传播常数；α—衰减常数；β—相位常数；

电磁波传输速度v的计算公式如下：

其中：f---是半波长输电线路所连接电网的频率。

第三步、获取，特高压半波长输电线路的信号通道传输时间t_d；

第四步、获取，特高压半波长输电线路送端保护装置故障启动元件动作时刻t₁；

第五步、获取，特高压半波长输电线路送端收到特高压半波长输电线路受端保护装置故障启动元件动作的时刻t'₂；利用下式计算得到受端保护装置实际启动时刻t₂；

t₂＝t'₂-t_d；

第六步、根据以下公式，计算出故障位置与特高压半波长交流输电线路的送端的距离L_s，从而实现故障定位，计算公式如下：

当t₁≥t₂时，

当t₁＜t₂时，

本发明对非人工调谐特高压半波长交流输电线路提供了一种简单有效的故障定位方法，能够快速计算出非人工调谐半波长输电线路的故障位置，为线路安全稳定运行提供了保障。

Claims (1)

1.一种特高压半波长交流输电线路的故障定位方法，以特高压半波长交流输电线路的送端为依据，包括以下步骤：

第一步、获取，特高压半波长输电线路的长度l、特高压半波长输电线路每100km的阻抗参数z(z＝r+jωL)和特高压半波长输电线路每100km的导纳参数y(y＝g+jωC)；

第二步、利用第一步得到的导纳参数y和阻抗参数z，通过计算，得到特高压半波长输电线路的相位常数β和电磁波传输速度v；计算公式如下：

其中：γ—传播常数；α—衰减常数；β—相位常数；

电磁波传输速度v的计算公式如下：

其中：f—半波长输电线路所连接电网的频率；

第三步、获取，特高压半波长输电线路的信号通道传输时间t_d；

第四步、获取，特高压半波长输电线路送端保护装置故障启动元件动作时刻t₁；

第五步、获取，特高压半波长输电线路送端收到特高压半波长输电线路受端保护装置故障启动元件动作的时刻t'₂；利用下式计算得到受端保护装置实际启动时刻t₂；

t₂＝t′₂-t_d；

第六步、根据以下公式，计算出故障位置与特高压半波长交流输电线路的送端的距离L_s，从而实现故障定位，计算公式如下：

当t₁≥t₂时，

当t₁＜t₂时，