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【摘 要 】架空输配电线路中安装故障标定系统能够快速确定故障位置,为排除线路故障具有非常重大的意义.但目前故障定位系统是利用原有变电站内录波系统信号,对安装位置具有一定要求和使用局限.非接触式传感器具有信号失真度低,安装灵活,安全系数高,在实际输配电线路中完成故障精确定位具有很高的使用价值,本文对于采用非接触传感器的故障标定系统进行研究,基于此研究结果并在220kV系统中试验挂网运行取得了成功.

【关 键 词 】故障点标定,非接触式传感器,GPS时间同步

1.前言

架空输配电线路是我国电网的主要组成部分,承担着各地区电能输送和供电的重要任务,直接影响到整个电网供电的稳定性和安全性.随着各地区经济的高速发展和电网的强化,许多电网安置在地形复杂区域,而且电网结构愈发变得复杂,一旦线路发生短路故障,故障查找将是一个工难度很大的现场作业,如果采用人工沿线寻查,将会花费较长的抢修时间,工作效率比较低[1-3].因此有必要采用一种先进的技术手段,故障发生后能够在远程快速地对故障位置进行早期标定,为第一线维护人员提供准确的故障位置信息,及时排除故障尽早恢复供电.传统故障标定是借助安装在变电所内的故障录波器来完成,由于录波设备采用变电所室内的电压电流传感器采集故障信号,信号受制于既有传感器的性能特点,同时对于安装位置有一定要求,对于复杂线路或无变电站的地区就无法进行双端GPS同步标定方式[4-6].

本次在220kV输电线路中采用的故障标定系统采用最先进的信号采集单元―非接触型电压电流传感器,同时采用先进的信号过滤及补偿方式,具有还原信号好,抗信号干扰,标定精度高的特点,可以满足国内各类电网结构的安装使用,而且故障点标定精度高.

2.背景

目前国内电力系统变电站都装有微机保护或微机故障记录装置,常规定位算法所需要的分析数据可通过系统现有的设备得到,费用低,易于实现.但这些常规定位算法都是建立在一种或几种假设的基础上,这些假设都会与系统的实际情况有所差别,自然会带来一些误差,通过误差补偿或者采用多端线路数据,可以在一定程度上提高算法的精度,但对高阻接地、多电源线路、断线故障、分支线路等许多情况定位效果较差,即使在常规定位算法可以使用的场合,它的实际测量精度也往往超出1km以上[2,4-5].

近年来,故障行波定位技术得到了较快的发展,涌现了许多双端、单端行波故障定位算法和原理,目前,实用化的行波定位装置主要是利用变电站内故障录波器装置,对电流行波信号进行故障定位计算采用电流行波信号进行故障点标定时,电流行波的采集信号受电晕干扰较大,尤其对小波数据分析时,有时会出现波头定位不准,直接影响标定稳定性、可靠性和准确性.而在非雷击绝缘自然破坏