【《配电网单相接地故障测距的几种方法综述》2700字】

配电网单相接地故障测距的几种方法综述目录TOC\o"1-3"\h\u5754配电网单相接地故障测距的几种方法综述 1121261.1行波法 145741.1.1行波法测距基本原理 1101831.1.2行波法存在的问题 279321.2故障分析法 2314861.3其他方法 473701.4各种测距方法的对比 61.1行波法1.1.1行波法测距基本原理行波法（图3-1）是基于传播理论的故障线路传播定位方法，测点到故障点的速度波长决定故障路线，对接地故障的定位速度和精确度都很高；B型通过信号获得波长时差、波速之积，定位故障点；C型发生故障时，向线路施加高频脉冲信号确定故障点；B用在临时故障，C用在永久故障。图3-1行波的折射与反射A型行波测距决定测量出和故障处的距离，此方法简单且精确度高，可对故障处的行波特性不了解，不推荐使用此方法。B型行波测距借助通信通道得到第一个波头的信号进行测距，消除了反射波和折射波的影响。C型行波测距在故障线路的一侧加上脉冲信号，依靠脉冲信号的往返时间来测距。1.1.2行波法存在的问题行波法存在的问题依旧需要解决：1非线性元件的动态延时电流互感器（TA）是提取电流运动波信号的耦合元件。TA二次侧的时间常数为100，但由于饱和和剩余核的影响，TA的动态延时会更大；位移波的起始元素阻止时间延迟。在新算法中，1最大间隔误差为300米。现有文献中还没有定量研究动态延迟、耦合引起的误差和非线性制导对行波变化精度的影响。2参数频率变化和波速的影响因素利用复数透入深度分析了参数的频率变化；相模变换阵、阻抗特性、衰减常数和波速均为非线性函数。波速是影响精度变化的主要因素，其计算取决于大地电阻率和架空线路的配置。沿线地质条件复杂，不同地质段ρ的数值不同，与气候密切相关。在这类故障中，土的模态分量频率变化对波速的影响，全球变暖引起高频分量的衰减，以至于参数的频率和波长的不确定性成为主要因素。3使用全球定位系统（GPS）的成本很高GPS-USO同步两个或多个信号，大大简化了B型附加设备，测距精度可达1。但是，要提供基于GPS的级的定时精度，您的基础设施和维护需要大量的资金投入。1.2故障分析法当你确定系统是如何工作的，线路发生故障时，根据终端故障唯一位置和终端故障重复位置的分类方法，简要介绍了故障分析方法。该方法用端部电压电流和系统参数去计算故障距离。高压线有十种短路类型。为了不失去通用性，本文以双电源单相落地缺陷为例，图3-3是图3-2对应的等效电路。图3-2双电源单回线（单相接地故障）图3中的已知量为被测电压、电流和终端线M参数Z11、Z10(Z11=Z12),M端到f的距离是X。对应图3-3，列出电路方程：图3-3与图3-2对应的集中参数等效电路UM=（IM+KIM0）·xZ1+3RfIf0（3-1）（3-2）（3-3）补偿系数：If0为故障支路电流的零序分量，是不可测未知量If0为故障支路电流的零序分量，是不可测未知量：IM1、AIM1、IM0、IMf-3/2(AIM-IM0)均为。已知量（可测量）：DA0,DA1分别为零序和正序电流分布系数，均与对端系统阻抗有关。1.3其他方法利用工频量（相量）的测距方法方程式（3-1）的x、Rf、If是未知量。当Rf=0时，方程式（3-1）可以直接准确地测量距离：当Rf≠0时，消去多余未知量。其实0＜Rf＜100，所以不能消除对精度的影响最大的缺陷。消去多余未知量求故障距离，围绕If0与IM0(或IM1、AIM1、IMf)提出各种测距算法。1解一次方程测距法方程式（3-2）、（3-3）假设If0与测量端电流IM0或IM1同相位，则DA0或DA1为实数，得出变化量x的方程。2解二次方程测距法方程式（3-1）和方程式（3-2）或方程式（3-1）和方程式（3-3）恒等变换，消去Rf,得到关于x的一元二次方程，理论上解决了过渡电阻的影响，但还是存在误差。3耦合双回线的一次方程测距法在分析双回线故障特性的基础上，得到了双回线耦合电路中故障测距的一阶方程。提出了一种精确定位非对称单回线路故障线路的方法，根据线路缺陷和另一回线路完整性的特点，推导了对端系统参数的公式和精确范围的一阶方程，数值仿真表明，该方法基本达到了无误差范围。4迭代法除了求解一阶和三阶方程外，大多数由方程（3-1）和方程（3-2）或方程（3-1）和方程（3-3）导出的方程必须通过数值迭代求解。5零序电流相位修正法在方程（3-1）和方程（3-2）的基础上，画相量图，求出各相量之间的比值，得到关于x的迭代公式。由If0与IM0的相位差可得测距方程：(3-4)原则上，这种方法可以消除故障电阻的影响。如果If0=DA0ΔIM0或If0=DA1ΔIM1，消弱负荷分量的影响，就算知道系统的阻抗，结果也达不到实际失效距离。6解微分方程法测距端的瞬时电压平衡方程式为（3-5）R0、L1、X1和R1分别为线路单位长度零序和正序电感、电抗和电阻，if0、Rf、x为未知量。这类方法假设故障支路电流与测量if0端相位相同，利用两个不同时刻的瞬时值得到两个独立的方程组，然后同时得到x。只有当两端都是不同时刻的瞬时值时才是正确的。排出误差的决定因素是过渡电阻Rf的取值。7计及线路分布电容影响的测距算法之前的方法都是依据在集中参数等效电路的基础上推导出来的，只是用在短线路测距。长线路因分布电容的影响会产生很大的误差，在高电阻接地下可能会产生无法处理的误差。电路的分布参数方程：（3-6）（3-7）（3-8）方程式中的s=0，1，2；γs、Zcs为常数和特性阻抗，γ1=γ2，Zc1=Zc2；UMS、IMS、UNS、Ifs、IfRS分别为各序电压和电流矢量。单相故障检测方法的电源频率问题：主要问题有：故障电阻变化或阻抗变化对相对端系统故障位置精度的影响；误差位置精度对误差位置精度的影响；输电线路非对称阻抗和双端系统在故障点的影响；距离方程的伪根问题，到达误差的主要原因是对缺陷过渡的电阻。为了减小影响，有必要依次引入对端系统的阻抗，这是单端测距解决不了的问题。随着电力系统自动化程度的提高和通信技术的发展，提出了一种双端或多端故障定位方法。双端数据测距故障的两种方法：此方法列出两端电路的方程，得到故障距离。由于方程的个数等于未知量的个数，过渡电阻的影响原则上可以完全消除，并且可以实现精确的测距。1.4各种测距方法的对比1工频量与解微分法：两个方法使用了瞬时电压和电流。解微分法简单、计算量小、兼做保护和测距，但工频量采用了集中参数模型，可以补偿分布电容的影响，按时间换精度的原则，工频量更实用。2集中参数电路法与分布参数电路法：将工频量作为主算法，集中参数电路法是简化模型，计算方便；分布参数电路法是精确模型，计算复杂，但是精确度高于集中参数电路法。两个方法都有伪根问题，为了提高精确度，采用分布参数电路法。3工频量与行波法：工频量投资小，可运用现已设备；行波法投资大，需要使用专属设备，技术比较复杂。从抽取电压电流的时间