一种T型接线输电线路故障的精确定位方法

摘要

本发明涉及一种T型接线输电线路故障定位方法，包括以下步骤：数据采集以获得被检测线路多端的电压、电流信号；记录并交换故障前后的电气量以获得故障定位所需数据；故障定位以获得故障点准确位置。本发明的故障定位方法的基本思路是：通过理论分析推导出T型接线输电线路故障发生支路的判据，基于基尔霍夫定律得出T型线路三端电气量的微分方程关系式，将T型接线输电线路的故障定位问题转化为双端系统的定位问题，利用已有的或本发明推荐的双端故障定位方法即可定位出故障点。从而圆满解决了T型接线输电线路的故障定位问题。

主权项

1.一种T型接线输电线路故障的精确定位方法，包括以下步骤：(一)数据采集以获得被检测线路多端的电压、电流信号1)对输电线路二次侧的电压、电流信号经过电压、电流变送器变换成可进行采集和测量的低电平，经采样变换成计算机能够处理的数字信号；2)利用GPS实现输电线路多端的同步采样，对所采集的电气量打上时标；3)根据采样所得到的电流信号，判断线路是否发生故障，若线路无故障，则重复以上过程；若发生故障，则记录并保存故障前后的电气量以获得故障定位所需数据；(二)记录并交换故障前后的电气量以获得故障定位所需数据1)  线路发生故障，则开始进行故障录波，记录故障前后一定时间内线路的电压、电流数据，对所记录的数据打上时标并保存在数据文件中；2)数据保存后，各侧变电站交换所保存的数据；(三)故障定位以获得故障点准确位置：1)判断故障支路对于T型接线的输电线路，F、M、N分别是T型系统的三个端点，T为线路三个分支的公共点，FT、MT、NT分别代表三条支路，l_F、l_M、l_N分别是三条支路FT、MT、NT的长度；故障发生支路的判据如下：其中：min表示取最小值_MN＝‖u_T，M-u_T，N‖，_NF＝‖u_T，N-u_T，F‖，_FM＝‖u_T，F-u_T，M‖u_T，M、u_T，N、u_T，F分别是由TM、TN、TF支路参数求得的T点电压； $u_{T,X}=u_X-(L_X\frac{{\mathrm{di}}_X}{\mathrm{dt}}+R_X{i}_X),$式中X＝F、M或NL_X，R_X分别为XT支路电感矩阵和电阻矩阵，i_X为支路电流；2)转化成双端系统的故障定位判断出故障发生支路以后，将T型接线线路故障定位转化为双端系统的故障定位；若MT支路发生短路故障，此时以M、T端分别为双端网络的两端点，M端信号为采集的信号，T端信号则从F、N端的信号转化得到；T端电压由下列公式计算得到： $u_{T,\mathrm{Ma}}=u_{\mathrm{Ma}}-R_{\mathrm{sM}}{i}_{\mathrm{Ma}}-L_{\mathrm{sM}}\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Ma}}}{\mathrm{dt}}-R_{\mathrm{mM}}{i}_{\mathrm{Mb}}-M_M\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Mb}}}{\mathrm{dt}}-R_{\mathrm{mM}}{i}_{\mathrm{Mc}}-M_M\frac{d{i}_{\mathrm{Mc}}}{\mathrm{dt}}$ $u_{T,\mathrm{Mb}}=u_{\mathrm{Mb}}-R_{\mathrm{sM}}{i}_{\mathrm{Mb}}-L_{\mathrm{sM}}\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Mb}}}{\mathrm{dt}}-R_{\mathrm{mM}}{i}_{\mathrm{Ma}}-M_M\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Ma}}}{\mathrm{dt}}-R_{\mathrm{mM}}{i}_{\mathrm{Mc}}-M_M\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Mc}}}{\mathrm{dt}}$ $u_{T,\mathrm{Mc}}=u_{\mathrm{Mc}}-R_{\mathrm{sM}}{i}_{\mathrm{Mc}}-L_{\mathrm{sM}}\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Mc}}}{\mathrm{dt}}-R_{\mathrm{mM}}{i}_{\mathrm{Mb}}-M_M\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Mb}}}{\mathrm{dt}}-R_{\mathrm{mM}}{i}_{\mathrm{Mo}}-M_M\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{Ma}}}{\mathrm{dt}}$式中：下标a、b、c表示a、b、c相；R_sM，L_sM，R_mM，M_M分别为MT线路的自阻，自感，互阻，互感T端电流i_T由公式i_T＝i_N+i_F计算得到；若NT支路发生短路故障，此时以N、T端分别为双端网络的两端点，N端信号为采集的信号，T端信号则参照上述方法从F、M端的信号转化得到；若FT支路发生短路故障，此时以F、T端分别为双端网络的两端点，F端信号为采集的信号，T端信号则参照上述方法从M、N端的信号转化得到；这样，T接线的故障定位就转换成双两端故障定位问题；3)利用双端故障定位方法确定故障点。