[发明专利]一种电缆－架空混合线路故障行波测距方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆-架空混合线路故障行波测距方法，特别是针对电力电缆线混合线路的特殊性和复杂性，将基于工频量和行波的故障测距方法进行了有效的融合。属电力系统继电保护技术领域。

背景技术

输电线路的故障定位是电力系统运行中长期存在的难题，准确的故障测距定位可以极大的缩短巡线时间，加快恢复供电，对电力系统的安全和经济运行具有非常重要的意义。理论和实践都证明，行波法[在单一架空输电线路或电缆线路上能够很好的实现，测距精度也能满足要求。

随着电力系统的迅速发展，电力电缆的广泛应用使电缆-架空混合输电线路日益增多。例如：上海小洋山110kV电缆-架空混合线路、10kV铁路自闭贯通电缆-架空线路以及电气化铁路27.5kV电缆-架空混合线路。相比于电缆、架空线路的故障测距，电缆-架空混合输电线路故障测距会面临如下新难题：①行波在电缆和架空线路的连接处会发生反射，增加了反射波的识别难度；②行波在电缆和架空线路中的传播速度明显不一致，难以直接测距；③行波特别是反射波在经过较长的电缆线路传播后，波头幅值衰减较大，易受到干扰信号的影响，从而影响测量精度。因此通常行波法也无法直接应用与混合线路的故障测距中。

有关电缆-架空混合输电线路故障测距也逐渐引起了广大学者的关注。于玉泽、覃剑和李功新等人发表的《电缆-架空线混合线路故障测距方法综述》是针对220kV电缆-架空线路的故障测距提出同时向故障相和非故障相注入脉冲电流，通过比较故障相和非故障相行波信号先判断连接点和故障点位置再去精确测距的方法，但脉冲发射装置以及其同步性在实际应用中比较难实现。蔡玉梅发表的《10kV铁路自闭贯通线路故障测距方法研究》针对10kV铁路自闭贯通电缆-架空线路的故障测距问题提出了一种比较电流行波线零模分量极性的方法进行区段精确定位的方法，但没有考虑线零模分量在故障点发生耦合的影响。

发明内容

本发明的目的在于针对缆线混合线路的特殊性和复杂性，将基于工频量和行波的故障测距方法进行了有效的融合，提供利用故障后附加负序网络下通过系统两端电气量推导出的电缆-架空连接点处的分布电流的大小判断故障发生区段，再使用单端行波测距装置进行精确故障测距的电缆-架空混合线路故障行波测距方法，先仿真结果证实了该测距方法的正确性和有效性，测距结果准确、可靠。

本发明电缆-架空混合线路故障行波测距方法的技术方案如下：先采集故障后附加负序网络和负序电流下通过混合线路系统两端电气量数据，以定位电缆-架空连接点处的分布电流的大小判断故障发生区段，再利用单端行波故障测距方式准确判别线零模分量各反射波的性质，最后准确测出混合线路系统故障距离，具体步骤如下：

1).提取故障前后M端的三相电压与电流相量，为故障前的三相电压和电流相量，为故障后的三相电压和电流相量，从而求出电压电流突变量和再根据对称分量法求出突变量的序分量和

2).建立故障后混合线路的附加负序网络，利用系统M、N端测量到的电气量从两端进行推导，得出电缆-架空连接点处的分布电流的大小；