[精选]行波测距技术-资料课件.ppt
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1、输电线路故障行波测距技术输电线路故障行波测距技术科汇电气有限公司科汇电气有限公司科汇电气目录目录 概述 阻抗测距方法存在的问题 早期行波测距装置 现代行波测距原理 关键技术问题的解决 XC系列行波测距装置及系统 行波测距装置应用中的若干问题 实际故障测距结果故障测距的作用故障测距的作用 缩短故障修复时间,提高供电可靠性,减少停电损失。 发现造成线路瞬时故障的绝缘薄弱点、线路走廊下的树支等事故隐患,及时处理,防止故障的再一次发生。 减轻人工巡线工作量。故障测距方法分类故障测距方法分类 故障分析法:根据故障时电压、电流录波图估算故障距离。 阻抗法:通过测量阻抗来计算故障距离。 行波法:通过测量电压
2、、电流行波在线路上传播的时间,计算故障距离。目录目录 概述 阻抗测距方法存在的问题 早期行波测距装置 现代行波测距原理 关键技术问题的解决 XC系列行波测距装置 行波测距装置应用中的若干问题 实际故障测距结果阻抗测距原理阻抗测距原理 根据在母线处测量到的阻 抗(电抗)值计算故障距离 Zm = Vm/Im = Rm + jLm = x.R0 + x.L0 x-故障距离 R0,L0-单位长度电阻、电抗值VmZm 测距误差大,受多种因素影响,包括: 故障点弧光电阻 电源阻抗 电压、电流互感器变换误差 线路不对称(换位)影响 长线分布电容 线路走廊地形变化,引起零序参数变化。测距误差大测距误差大 不宜
3、用于以下线路: 直流输电线路 带串补电容线路 分支线 部分同杆架设双回线适用性差适用性差目录目录 概述 阻抗测距方法存在的问题 早期行波测距装置 现代行波测距原理 关键技术问题的解决 XC系列行波测距装置 行波测距装置应用中的若干问题 实际故障测距结果 基本原理:通过测量电压、电流行波在故障点及母线(电站)之间的传播时间测距。 优点:行波在线路上传播速度接近光速,且不受故障电阻、线路结构及电压、电流互感器误差影响,因而测量精度高,适应性好。 A型测距装置高速拍照,记录故障产生的电压行波,识别电压脉冲故障点及母线间往返一次的时间计算故障距离。装置复杂,可靠性差。50年代试制,没有推广应用。 B型
4、测距装置线路对端的装置在接收到故障电压脉冲后向本端发送信号,比较本端接收到故障脉冲及对侧信号的时间差,计算故障距离。可靠性较好,但需要常备通信通道,构成复杂。在美国、日本等个别国家安装使用,没有大量地推广应用。 C型测距装置在线路故障时,向故障点注入电压行波脉冲,测量故障点反射脉冲到来时间测距。装置构成复杂,可靠性较差。国外日本等国安装使用,国内开展过研究,没有大量地推广应用。目录目录 概述 阻抗测距方法存在的问题 早期行波测距装置 现代行波测距原理 关键技术问题的解决 XC系列行波测距装置 行波测距装置应用中的若干问题 实际故障测距结果根据到达母线的故障初始行波脉冲S1与由故障点反射回来的行
5、波脉冲S2 之间的时间差测距XL = v /2 = v(TS1-TS2)/2优点:只需要在线路一端安装装置缺点:波形分析困难,可靠性差单端单端A A型测距(新)原理型测距(新)原理RSt初始行波故障点反射波TS1TS2TS3Ftt 利用故障初始行波到达线路两端的时间计算故障距离:XL =(TS-TR)v + L/2优点:可靠性高,测距准确。缺点:需要在线路两端安装装置及通信配合。双端(双端(D D型)测距原理型)测距原理RSFTrtTst单端(单端(E E)型测距原理)型测距原理通过测量重合闸脉冲在故障点的反射到达时间测距:适用于测量永久短路及断线故障tvXL21RSFt合闸脉冲故障点反射脉冲
6、t目录目录 概述 阻抗测距方法存在的问题 早期行波测距装置 现代行波测距原理 关键技术问题的解决 XC系列行波测距装置 行波测距装置应用中的若干问题 实际故障测距结果早期行波测距装置不成功的原因早期行波测距装置不成功的原因 当时对线路行波现象的研究认识还不充分 受技术条件地限制,行波的记录、分析及处理手段有限。 早期行波测距装置均利用电压行波信号,需安装专用电压行波耦合装置,投资大,安装复杂,不容易为现场所接受,影响装置推广使用。行波信号的测量行波信号的测量 保护与测距利用信号的带宽常规电流、阻抗等保护: 0-1KHz (50Hz)阻抗测距装置:0-1KHz(50Hz)行波保护: 0-2KHz
7、行波测距:0-300KHz,距离分辨率500m 电容式电压互感器(CVT)不能传变电压行波,早期行波测距使用电容分压(耦合器)测量电压行波,安装复杂,需要额外投资。 光PT、CT离商业化应用有距离。利用普通的电流互感器测量电流行波利用普通的电流互感器测量电流行波 科汇在世界上首次提出利用普通的电流互感器测量电流行波,并通过数字仿真分析及对实际CT的测试证明之。 利用CT测量电流行波优点象常规的保护录波装置一样接入,具有简单、易于实现的优点。不需要额外投资由于母线有较大的分布电容,母线处感受到电压行波波头幅值较小且上升速度慢,而电流行波波头却有较大的幅值且上升速度很快,利用故障电流行波检测灵敏度
8、高。电压行波电压行波电流电流行波电压行波电流行波比电压行波上升速度快u 行波测距要求1MHz的采样频率,普通的CPU控制A/D转换很难实现。u 设计了专用硬件超高速数据采集电路,记录故障行波数据。u CPU在故障后以较慢的数据读取存入超高速数据采集电路RAM里的数据,进行分析处理。解决采样速度与CPU处理能力有限的矛盾。超高速行波数据采集技术超高速行波数据采集技术CPU超高速数据采集电路电流输入徐丙垠徐丙垠:GPSGPS时间同步技术时间同步技术 线路两端装置装置要有1us的时间同步精度,以保证装置测距的精度。 使用GPS同步时钟可以实现装置的1us时间同步,使装置记录电流行波到达时间的精度在1
9、us以内。 通过对记录波形的分析可以精确地找出行波信号到达的时间,避免因信号上升慢,电路触发延时造成的测距误差。脉冲到达时刻检测到信号时刻远程通信及分析技术远程通信及分析技术 装置之间可以使用电话网、INTERNET数据网、电力系统专用通信通道等广域通信网互联,交换数据,实现双端测距。 由于不需要在故障后立即动作,不要求为测距装置之间设置常备通信通道。 可以使用一台PC机作为主站按通信规约读取装置记录下的电流行波到达的时间信息及行波波形数据并存盘,自动或由操作人员在计算机辅助下分析故障电流行波数据,计算出故障距离。行波测距通信系统广域通信网测距装置测距装置测距装置测距装置PC主站目录目录 概述
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