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基于行波原理的输电线路雷击故障定位方法研究

位韶康  
【摘要】:对于雷击故障行波定位,由于线路雷击点产生的行波影响使得行波在输电线路中的折、反射过程变得特别复杂。当线路发生非故障性雷击时线路并不存在明显的故障点,使得行波在线路传播中没有发生折、反射的条件。当线路发生故障性雷击时雷击点与故障点的不同位置关系又会使行波的传播路径变得不同。这些影响使得对于雷击故障情况下现有的各类单端、双端行波故障定位方法不再适用。本文针对雷击故障特有的行波传播特性,分别对非故障性雷击和故障性雷击提出了雷击点和故障点行波定位新方法。本文主要研究内容包括以下几个方面: 1.介绍了有关行波的基础理论,分析了输电线路中电流行波和电压行波的传播特性,为本文基于行波原理的输电线路雷击故障定位方法研究奠定了理论基础。 2.在对高压输电线路的组成、运行特点和故障特征分析研究的基础上,利用ATP电磁仿真软件建立输电线路仿真模型和雷电流模块,并针对输电线路上故障性雷击、非故障性雷击以及具体雷击方式中的绕击和反击对所建的输电线路模型进行了仿真运行,运行结果表明,该模型符合输电线路运行的要求。 3.当输电线路发生非故障性雷击时,提出了利用不受波速影响的单端行波定位方法,此方法只利用了线路单端的数据,且计算时不受波速的影响,使定位结果更加准确。 4.对雷击点和故障点不同位置关系下的线路两端故障电流进行分析,提出一种判别两者位置关系的方法。 5.对于雷击点和故障点位置相同时,提取雷击故障行波对单端行波前三个波头进行分析。首先,在线路两端安装实时通信装置,根据两端的第一个波头的到达时间先后识别故障点离两端母线哪一端更近,然后利用单端行波测距方法记录一端母线接收到的前三个波头到达的绝对时间,确定故障点位置类型,经过数学变形消去会对测距结果产生误差的主要影响因素行波传播速度v,求出故障点位置。 仿真验证表明,对于非故障性雷击和故障性雷击所提出的雷击点和故障点定位方法皆是可行的,故障定位精确度更高。


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