一种长距离输电线路故障检测定位方法与流程

本发明提供一种长距离输电线路故障检测定位方法，属于长距离输电线路故障检测定位。

背景技术：

1、根据交流输电线路工频电气参数测量的相关规定，针对新建和改建的单回路交流输电线路在运行前应进行线路单位长度电阻、电感、电容等工频电气参数的测试；使得线路参数测试已经成为高压输电线路投产前或改造后必须进行的一项检查工作，在高压输电线路投入运行之前，除了要检查线路的绝缘情况、核对相位外，还需测量各种工频参数值，这些参数是进行电力系统潮流计算、短路电流计算、继电保护整定计算和选择电力系统运行方式的工作之前的必备参数。

2、在输电线路参数测试中不仅要对线路电阻、电抗、电容等线路本身参数进行测量，而且还要针对发现一些线路故障进行上报和预警，比如常见线路故障有相序错误、线路单相接地、线路三相接地等故障；然而目前面临的故障检测问题主要在于，待检测输电线路距离较长，针对发现故障点的定位依赖人员巡线，比如在一条20公里的输电线路上有一个接地点，安排线路工人全面巡线，按400米的平均档距，50个塔基，按20个工人巡线，巡完20公里线路需要一天左右的时间，费时费力，此外在进行线路参数测试的时候，往往正是送电前最后一天，测试时间紧，需要以最短时间确定并精准定位接地故障点，目前采用的检测方法尚无法实现。

技术实现思路

1、本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种长距离输电线路故障检测定位方法的改进。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种长距离输电线路故障检测定位方法，包括如下的检测定位步骤：

3、步骤一：在待检测长距离输电线路的两端分别设置首段测试仪器和末端测试配合装置，控制末端测试配合装置开路，控制首段测试仪器对待检测线路进行零序升压；

4、步骤二：分别检测查看线路a、b、c相线路的功率因数cosφa、cosφb、cosφc，并进行如下判断：

5、情形一：如果三相线路功率因数都小于0，则判断为线路三相无接地；

6、情形二：如果其中一相线路功率因数大于0，其余两相线路功率因数小于0，则判断为线路单相接地故障；

7、情形三：如果其中两相线路功率因数大于0，其余一相线路功率因数小于0，则判断为线路两相接地故障；

8、情形四：如果三相线路功率因数都大于0，则判断为线路三相接地故障；

9、步骤三：根据步骤二中不同的判断情形，分别计算并定位接地故障点位置：

10、步骤3.1：当检测到情形一的结果时，直接进入线路参数测试流程；

11、步骤3.2：当检测到情形二的线路单相接地故障时，对线路进行单相施加电压，基于线路接地等值阻抗模型，得到零序阻抗为：z=r+x；

12、假如a相接地，末端测试配合装置的控制开关k1、k2、k3处于开路状态，对a相施加电源，得到a相接地阻抗为：za=ra+xa；

13、将控制开关k2闭合后接地，控制开关k1、k3悬空，控制首段仪器升压得到b相接地阻抗：zb=rb+xb；

14、将控制开关k3闭合后接地，控制开关k1、k2悬空，控制首段仪器升压得到c相接地阻抗：zb=rc+xc；

15、根据待测线路全长为l全，a相接地点距离为未知la，则故障点位置的计算公式为：

16、；

17、步骤3.3：当检测到情形三的线路两相接地故障时：

18、假如a、b相接地，末端测试配合装置的控制开关k1、k2、k3处于开路状态，对a相施加电源，得到a相接地阻抗为：za=ra+xa；

19、假如a、b相接地，末端测试配合装置的控制开关k1、k2、k3处于开路状态，对b相施加电源，得到b相接地阻抗为：zb=rb+xb；

20、将控制开关k3闭合后接地，控制开关k1、k2悬空，控制首段测试仪器升压，得到c相接地阻抗为：zb=rc+xc；

21、根据待检测线路全长为l全，a相接地点距离为未知la，b相接地点距离为未知lb，则故障点位置的计算公式为：

22、；

23、；

24、步骤3.4：当检测到情形四的线路三相接地故障时，首先需要判断线路三相接地点是否在同一位置：

25、对三相线路同时施加零序电流，当三相线路零序电流大小相同时，说明线路三相接地点在同一位置，如果不相同则不在同一位置；

26、针对线路三相接地点在同一位置时的故障点定位方法为：

27、线路末端测试配合装置控制开关k1、k2、k3处于开路状态，对三相线路施加正序电压，获得线路接地处的正序阻抗x1，然后通过收集线路资料可以获得线路每公里正序电抗值xkm，则线路接地距离l的计算公式为：

28、；

29、针对线路三相接地点不在同一位置时的故障点定位方法为：

30、线路末端切换装置控制开关k1、k2、k3处于开路状态，对线路a相首段施加零序电压，获得一端a相电抗xa1，然后在a相末端在施加零序电压，获得另一端a相电抗xa2，线路a相总阻抗为xa=xa1+xa2；

31、另外分别给b相、c相首段施加零序电压，获得电抗xb和电抗xc；

32、分别计算接地点距离la、lb、lc，计算公式为：

33、；

34、；

35、。

36、本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的针对长距离输电线路进行故障检测定位的改进方法，主要通过对三相线路功率因数大小值进行检测来判断具体的故障类型，然后通过施加电压得到接地阻抗的方式，并由优化后的数据处理算法，计算得到接地点即故障点的距离数据，与现有技术相比，该方法不仅能够判断出线路故障类型，并且能够快速，精确定位故障接地点，大量缩短了高压长距离输电线路人工巡线时间，大量节省了人工成本和时间成本。

技术特征：

1.一种长距离输电线路故障检测定位方法，其特征在于：包括如下的检测定位步骤：

技术总结
本发明提供一种长距离输电线路故障检测定位方法，属于长距离输电线路故障检测定位技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种长距离输电线路故障检测定位方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：在待检测长距离输电线路的两端分别设置首段测试仪器和末端测试配合装置，控制末端测试配合装置开路，控制首段测试仪器对待检测线路进行零序升压；分别检测查看线路A、B、C相线路的功率因数：如果三相线路功率因数都小于0，则判断为线路三相无接地；如果其中一相线路功率因数大于0，其余两相线路功率因数小于0，则判断为线路单相接地故障；本发明应用于输电线路故障检测定位。

技术研发人员：叶兵兵,李健,王峰,张巍,武汉伟,韩东晖,韩炜,张超,贾尉冬
受保护的技术使用者：山西益通电网保护自动化有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22