[发明专利]一种基于110kV部分同塔双回线路的雷击故障选线与定位方法

权利要求书

1.一种基于110kV部分同塔双回线路的雷击故障选线与定位方法，其特征在于：首先对杆塔、雷电流、绝缘子进行参数设定，分别从行波传播过程与耦合电流传播过程的角度，利用雷击不同位置时各个量测端零模电流首波头极性同异的特点进行对雷击故障区段的定位，再根据耦合电流行波与初始故障行波到达某一量测端时间不同的原理，对雷击故障位置进行精准测距，最后利用单端测距对110kV部分同塔双回线路雷击故障定位的适用性进行分析，得出经简化后的线路模型利用单端测距法进行故障定位。

2.根据权利要求1所述的基于110kV部分同塔双回线路的雷击故障选线与定位方法，其特征在于具体步骤为：

步骤1：对杆塔、雷电流、绝缘子进行参数设定

(1)杆塔：仿真模型选取型号为SZT-35的110kV同塔双回杆塔，采用多波阻抗模型模拟杆塔，杆塔模型中，多波阻抗的计算模型如下：

将杆塔划分为k段导体，k＝2,3,4…,n，n为圆柱导体数量，导体自阻抗为Z_T-kk，第k根与第l根之间距离为R_kl，互阻抗为Z_T-kl；

进而得出总波阻抗Z_T-n为：

多波阻抗模型可以对n段导体求和得出波阻抗公式：

其中r_e为多导体系统等效半径，可通过下式求出：

式中r为导体半径，R为两导体间距离；

(2)雷电流：根据雷击地面的等值电路，令u₀、i₀分别表示雷电通道电压与雷电流；Z₀与Z_j表示雷电通道的波阻抗与雷击点接地阻抗，由u₀＝i₀Z₀，得出通过Z_j的雷电流i为：

(3)绝缘子：反击时塔顶电位升高至U_td，并与导线电位U_d出现差异，这一差异即为绝缘子两端电压U_j，可由如下公式得到：

步骤2：对110kV同塔双回输电线路进行解耦处理；

将双回线路的电压和电流表示成同向量和反向量形式，具体为：

式中，下标T代表同向量，F代表反向量，A、B、C为相量，I代表I回线，II代表II回线；

步骤3：对于110kV部分同塔双回输电线路雷击行波分析；

步骤4：通过导线上的感应电流行波传播方向与零模电流所取参考方向的同异，利用线路两端零模电流首波头极性的异同判断雷击故障区段；

步骤5：利用故障电流行波与耦合电流行波传播路径上有一定的差异的特点，对于双回线路处的雷击故障，采用一端数据进行故障定位，耦合电流行波与故障电流行波传播路径差的单端测距公式为：

其中，t₁为相电流初始波头到达时刻，t₂为解耦后线模电流行波初始波头的到达时刻，v为行波在线路上的传播速度。