500KV输电线路精确故障定位研究

500KV输电线路精确故障定位研究

杨鸿

四川科锐得实业集团有限公司

摘要：随着电力系统的稳定发展，国内在电能输送的环节有着显著的进步，超高压输电线路的500kv输电线为保障电力系统的正常运转有重要的作用，对此，相关部门及专业的工作人员都对其有着高度重视，也在持续进行技术、管理的更新和完善。本文就针对500kv输电线路精确故障定位进行探究与分析，为提高国内在电力行业中的进一步发展。

关键词：电力线路；故障定位；500kV

引言

作为电力系统的骨干部分，500kv的稳定运行是保障了正常输电的基础，因此，对500kv输电线路故障的精准定位是对后期维修和恢复的重要保障，也会降低因断电造成的影响与损失，对我国的电力发展有着重大的意义。

一、高压输电线路故障测距的研究意义

电力系统的关键元件之一就是输电线路，它承担着运输电力，保障了人民日常生活的用电，针对高压线路精准故障的定位是保障了后期维修与恢复的前提，也是输电线路工程的一大话题，对于从事电力行业的员工来说，故障的定位是他们所看重的话题，定位准确就会减少因断电造成的损失和危险以及区域影响力。一般来说，故障的出现分为暂时性和持续性，暂时性的故障对输电线路来说没有显性的故障出现，会给专业的工作人员带来查找的困难，这一故障的出现表明了系统的弱点问题，需要紧急处理，以免问题过大造成巨大的损失；而持续性故障一般需要排查相关因素，但这也需要一定的时间才能处理，如果因过长的时间导致无法确定故障的位置，就会造成停电的时间更长，对整个系统的稳定也会产生影响。^[1]因此，线路故障后准确而快速地找到故障点，有助于故障的快速排除，对电力系统的持续稳定和经济运行都有非常重要的意义。

二、基于信息融合的精确故障定位技术研究

基于电力系统的稳定发展，我国已形成了稳定的高压、超高压输电线路的正常运行，对于精准地故障定位提出了很大的压力。进行输电线路精准的故障分析是电力网络的稳定发展和日常生活的保障，对于高压输电线路的测距方式有多种，基于信息融合可分为单端、多端等多种方式，单端法比较简单且成本比较低，但缺点就在于有故障过渡的电阻，其解决办法就是要进行系统的更改，这是长期未解决的难题；双端法虽然没有原理上的误差问题，也能够抵抗电阻的影响，但双端法的劣势就是对GPS需求性强，成本消耗也会比较大。

1.因电力系统的复杂程度逐渐增加，单传感器已然难以满足测距的目的，不能够准确进行定位操作，因此，在故障精准定位之时，往往采取多传感器的技术进行补充，根据源融合技术，进行测距的信息补充和完善，用以提高故障定位的准确性。^[2]

2.从加权数据融合的综合故障测距算法用三种不同的数据源进行分析，专业工作人员再进行实验数据的分析，获得具体的信息，但其中也牵连到各单端数据的算法，因此也存在一定的误差性。一般情况下，为减少造成故障的客观因素，会进行针对性的检修与维护。

三、高压输电线路故障测距方法

1.阻抗法

阻抗法是将测量出的数据算出故障回路的阻抗，但此方法的前提是忽略输电线路的电容与漏电导，且假设输电线路是平均线路，这样的前提下进行测算出电抗与测量点距离，若成正比，则可算出故障的距离。当下，阻抗法已经取得了较好的使用效果，且改变了早期精确性较小的装置设备用了技术较高的微型处理机来测距。其优点主要为比较简单的操作，但多数的阻抗都有误差等问题，主要由于算法本身的假设情况，只有当电阻为0的时候，故障点推算距离才算比较准确，且实际情况下的线路会因不对称、不可知因素的问题会造成误差较大。

2.行波法

根据行波传输理论所形成的行波法是进行故障定位数据检测的主要方法之一，因自动化设备和信息化技术的提升，对故障线路的维修时间大大降低，这也有助于采集到行波法的数据信息。因要从比较短的时间内进行复杂波形的分析，这就增加了算法的运算难度。行波法的运行受运行方式、电阻和分布电容的作用，测量的准确性比较高，但受参数频变和波速变化影响比较大，电压相角低于零值或者出现问题的时候，所产生的电压波就会比较小，会造成各种复杂的故障。因电力系统容易形成许多因素之间的关系，测距法易形成一定的局限性，所以常用多种测距方式加以融合得出结论。

3.故障分析法

故障分析法通常与行波法一并使用，但它是用电压、电流量的方式进行计算，得出与故障点的距离，确定具体的故障位置，一旦输电线路出现故障，各项参数都明确的前提下，用所测量的电压和电流量进行计算出故障点距离，这样的方式简单易行，但前期因常常需要人工来计算，需要一定的知识水平且易出差错，但当下，智能设备与应用的开发让故障的测距数据得到了有效的发展，也使得未来电力系统的稳定有着可期的发展。^[3]

四、输电线路故障定位技术的发展

一直以来，确定故障定位一直都处于研究完善状态，关于故障定位的测量一直受到电网系统和专业人士的重视，国内外已经对测距进行了深度发展。并且在1935年，就已经在两种输电系统中进行了投入运行，分别是34.5kv和230kV的输电线路。因早期定位的精准度不够，且需要专业的经验才可以操作得当，因此，在二战后，故障精准定位在多数国家取得了进步与发展，在经过技术更新和计算机应用的发展取得了不少新进步，许多新的测距方式已经投入使用，随着微机型设备的发展，通过不增加硬件设备只增加了软件去进行故障定位，使得故障录波器形成了新的功能。这几年的发展下，微机型测距出现的时间不长，但在理论上有所更近，且在超高压输电线路的故障定位，行波法、阻抗法等都有效进行着它们的作用。

五、结语

当下，利用无人机进行巡查500kv线路已经成了比较普及的方式，但针对无人机进行故障定点识别和研究还在进行，图片化虽然可以得出大致的问题但因计算量比较大、程序也较为复杂，且图片缺乏准确性，还需进一步提高。运用多种测距方法进行精确定位具有一定的准确性，也是当下正在实行的主要方式之一，但跟随大数据的更新和智能设备的完善，对超高压输电线路的故障精确定位将会有巨大的进步。

参考文献

[1]胡海洋，李海林。基于图像匹配的无人机目标定位方法[J].舰船电子工程，2012，32（12）：49-51.

[2]周双勇，邹书涵，朱耀中，等.500kV输电线路精确故障定位技术研究[J].科学时代,2014,(23).

[3]余军，蓝磊，孙泽中，王慧雯，王羽，邓冶强。考虑地面倾角下±1100kV重要输电通道内邻近线路间雷电屏蔽效应仿真计算 [J].电网技术,2018,42(02):366-373.

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