适用于高压架空线-电缆混合线路的行波故障定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适用于高压架空线-电缆混合线路的行波故障定位方法。
【背景技术】
[0002] 国内外对于纯架空线路的故障定位研究较多，提出了多种在线故障定位方法，其 中双端行波定位法因其具有不受过渡电阻的影响、定位精度高等优点，已经在220kV及以 上电压等级的交流和直流架空输电线路中获得了广泛应用。但由于双端行波定位法需要整 定行波波速，而电缆和架空线上的行波波速又不同，导致双端行波定位法无法直接用于高 压架空线一电缆混合线路的故障定位上。因此，迫切需要研究适用于高压架空线一电缆混 合线路故障定位新方法，实现故障快速定位缩短供电恢复时间，提高供电可靠性。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于高压架空线-电缆混合线路的行 波故障定位方法，以克服现有技术中高压架空线-电缆混合线路难以实现快速、准确的故 障定位的问题。
[0004] 解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0005] -种适用于高压架空线-电缆混合线路的行波故障定位方法，适用于由至少一段 电缆段和至少一段架空线串联组成的受测混合线路，所述电缆段和架空线在受测混合线路 中交替设置，设定：受测混合线路全部的电缆段和架空线的总数量为η段，η多2,它们由受 测混合线路的M端至N端依次表示为线路段D 11D2, · · *，Dn，受测混合线路中相邻电缆段 与架空线的连接点由M端至N端依次表示为L11L 2, · · *，Lnl，M端和N端分别为受测混合 线路的首端和末端或者M端和N端分别为受测混合线路的末端和首端；
[0006] 所述的行波故障定位方法包括：
[0007] 步骤一，在受测混合线路的M端和N端分别安装行波采集装置，其中，该两台行波 采集装置之间时间同步；
[0008] 步骤二，利用行波信号发生器分别在受测混合线路的连接点L11L2, · · *，Lnl注 入行波信号，使得注入的行波信号从注入位置向受测混合线路的M端和N端传输，并利用所 述两台行波采集装置分别记录每个注入行波信号达到受测混合线路M端和N端的时间，从 而计算出当行波信号发生器在受测混合线路的连接点1^注入行波信号时，注入行波信号分 别达到受测混合线路M端和N端的注入行波时间差为Δ tll，i = 1，…，n-1 ;
[0009] 步骤三，对受测混合线路的M端断路器进行合闸送电，以此在受测混合线路中产 生合闸行波信号，使得该合闸行波信号从受测混合线路的M端向N端传输，并利用所述两台 行波采集装置分别记录该合闸行波信号达到受测混合线路M端和N端的时间，从而计算出 该合闸行波信号分别达到受测混合线路M端和N端的合闸行波时间差Δ t2;
[0010] 步骤四，分别计算行波信号在受测混合线路位于M端至连接点1^之间的区段上的 CN 105137289 A 仇叱卞> 2/5 页 传输时间.
，以及，分别计算行波信号在受测混合线路位于连接点1^至N端之间 的区段上的传输时间
·.:，其中，i = 1，…，n-l ;
[0011] 步骤五，在受测混合线路发生故障时，用所述两台行波采集装置分别记录故障行 波信号到达受测混合线路M端和N端的时间，从而计算出故障行波信号分别达到受测混合 线路M端和N端的故障行波时间差At f;
[0012] 步骤六，依次比较Atf与At n，At12,…，Atun 1}的大小，如果存在满足At f < Atli判定条件的Atli, i = 1，…，n-l，则判断受测混合线路的故障点位于线路段Dk上， 其中，At1A At11, At12,…，Atun 1}依次与Atf的大小比较中最先满足所述判定条件的 注入行波时间差，K为1至n-1中的其中一个值；如果At f与At11, At12,…，Atun 1}的大 小比较均满足Atf> Atll，i = 1，···，η_1，则判断受测混合线路的故障点位于线路段Dn 上；
[0013] 步骤七，计算行波信号从故障点传输到线路M端的时间
-，计算行波 信号从故障点传输到线路N端的时间
；
[0014] 在步骤六判断出受测混合线路的故障点位于线路段D1上时，故障点离线路M端的 距离为
，离线路N端的距离为
；
[0015] 在步骤六判断出受测混合线路的故障点位于线路段Dk上且k多2时，故障点离线 路M端的距离为
，离线路N端的距离为
[0016] 在步骤六判断出受测混合线路的故障点位于线路段Dn上时，故障点离线路M端的 距离为
，离线路N端的距离〉
[0017] 其中込为线路段长度，i = 1，…，η。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0019] 本发明通过在受测混合线路的两端分别安装行波采集装置，并利用该两台行波采 集装置分别采集并计算注入行波时间差A tll，i = 1，…，η-1、合闸行波时间差Δ t2、故障行 波时间差A tf，利用行波信号在架空线区段或电缆区段波速恒定这一特点，通过判断故障 行波时间差与各个注入行波时间差是否满足判定条件以及满足判定条件的次序来准确、快 速的确定受测混合线路的故障点所在的线路段，再通过计算来精确定位受测混合线路的故 障点位置；
[0020] 综上所述，本发明有效的解决了目前混合线路故障定位难的问题，且无需整定波 速，大大降低了定位误差，具有故障定位速度快、故障点定位精度高的优点，实现了高压架 空线-电缆混合线路的故障精确定位。
【附图说明】
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
[0022] 图1为高压架空线-电缆混合线路的线路示意图；
[0023] 图2为本发明的行波故障定位方法的流程框图；
[0024] 图3为本发明的行波故障定位方法的原理参考示意图。
【具体实施方式】
[0025] 如图1和图2所示，本发明适用于高压架空线-电缆混合线路的行波故障定位方 法，适用于由至少一段电缆段和至少一段架空线串联组成的受测混合线路，电缆段和架空 线在受测混合线路中交替设置，设定：受测混合线路全部的电缆段和架空线的总数量为η 段，η多2,它们由受测混合线路的M端至N端依次表示为线路段D11D2, · · *，Dn，受测混合 线路中相邻电缆段与架空线的连接点由M端至N端依次表示为L11L 2, · · *，Lnl，M端和N 端分别为受测混合线路的首端和末端或者M端和N端分别为受测混合线路的末端和首端。
[0026] 本发明的行波故障定位方法包括：
[0027] 步骤一，在受测混合线路的M端和N端分别安装行波采集装置，其中，该两台行波 采集装置之间时间同步。
[0028] 步骤二，利用行波信号发生器分别在受测混合线路的连接点L11L2, · · *，Lnl注 入行波信号，使得注入的行波信号从注入位置向受测混合线路的M端和N端传输，并利用两 台行波采集装置分别记录每个注入行波信号达到受测混合线路M端和N端的时间，从而计 算出当行波信号发生器在受测混合线路的连接点1^注入行波信号时，注入行波信号分别达 到受测混合线路M端和N端的注入行波时间差为At 11, i = 1，…，n-1。
[0029] 步骤三，对受测混合线路的M端断路器进行合闸送电，以此在受测混合线路中产 生合闸行波信号，使得该合闸行波信号从受测混合线路的M端向N端传输，并利用两台行波 采集装置分别记录该合闸行波信号达到受测混合线路M端和N端的时间，从而计算出该合 闸行波信号分别达到受测混合线路M端和N端的合闸行波时间差Δ t2。
[0030] 步骤四，分别计算行波信号在受测混合线路位于M端至连接点1^之间的区段上的 传输时间
·，以及，分别计算行波信号在受测混合线路位于连接点1^至N端之间 的区段上的传输时丨'目
其中，i = 1，…，n-1。
[0031] 步骤五，在受测混合线路发生故障时，用两台行波采集装置分别记录故障行波信 号到达受测混合线路M端和N端的时间，从而计算出故障行波信号分别达到受测混合线路 M端和N端的故障行波时间差Δ tf。
[0032] 步骤六，依次比较Atf与At n，At12,…，Atun 1}的大小，如果存在满足At f < Atli判定条件的Atli, i = 1，…，n-l，则判断受测混合线路的故障点位于线路段Dk上， 其中，At1A At11, At12,…，Atun 1}依次与Atf的大小比较中最先满足判定条件的注入 行波时间差，K为1至n-1中的其中一个值；如