导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

输电线路故障测距分析

文档作者：梁国坚于恒有文档来源：广东电网公司中山供电局		点击数：	更新时间： 2025年07月12日
下载地址：点击这里	文件大小： 225.62 KB 共4页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共4页]

本文件共4页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：225.62 KB 共4页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：输电线路故障的查找

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

第25卷第12期
2012年12月
广东电力
GUANGDONG EI ECTRIC POWER
VO1．25 No．12
Dec．2012
doi：10．3969／j．issn．1007-290X．2012．12．004
输电线路故障测距分析
梁国坚，于恒有
(广东电网公司中山供电局，广东中山528400)
摘要：以广东电网公司中山供电局的线路带电参数测试实例说明同杆架设双回线路间的互感对线路阻抗有较大
的影响；分析了单相接地故障时线路间互感和故障点接地电阻时故障测距的影响并通过仿真计算加以验证，指
出这些影响因素导致故障测距产生误差；提出一种测距校正方法，对单回放射线路、单端电源互感线路、双端
电源线路3种情况下的故障测距进行校正，案例分析结果表明该方法能准确计算故障点距离。
关键词：输电线路；故障测距；互感；接地电阻
中图分类号：TM773 文献标志码：B 文章编号：1007—29OX(2012)12—0016—04
Range Analysis on Transmission Line Fault
LIANG Guojian，YU Hengyou
(Zhongshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid，Zhongshan，Guangdong 528400，China)
Abstract：This paper explains mutual inductance between joint use double circuit lines affects resistance of the line greatly on
the basis of line charged parameter testing in Zhongshan power supply bureau of Guangdong power grid，analyzes affection
on fault range by mutual inductance between lines when happening single phase grounding fault and grounding resistance of
the fault point．By simulating calculation，it proceeds verification and points out that these influencing factors result in errors
in fault range，presents one correction method for ranging which may rectify fault ranging under three conditions including
single circuit radiation line，single—ended power mutual inductance line，double-ended power line．Case analysis shows that
this method can correctly calculate distance between fault points．
Key words：transmission line；fault ranging；mutual inductance；grounding resistance
随着电网规模的日益扩大，输电线路变得相对
集中，造成存在互感的线路越来越多¨1 ]。线路间
的互感和接地电阻会影响故障测距的精度。现有的
故障测距是基于单端信号，且没有考虑线路间的互
感，因而难以得到精确的故障测距结果_3]。本文对
线路间的互感和接地电阻对单相接地故障测距的影
响进行分析，并提出一种补偿算法。
1 线路互感测量
2008年初，广东电网公司中山供电局完成了
线路带电参数测试项目。此次测试采用武汉大学电
气工程学院研制的TPT．SYS II型线路参数测量系
收稿日期：2012-09-11
统，将数台测量装置分别布置在各个变电站，利用
全球卫星定位系统授时进行异地信号的同步采样，
在有互感耦合的多条线路带电运行的条件下测出各
线路的自感和互感。测试线路如图1所示。
图1 带电参数测试项目的测试线路
第12期 梁国坚，等：输电线路故障测距分析
110 kV同美甲、乙线双回同杆架设，220 kV
永同甲、乙线双回同杆架设，110 kV同海甲、乙
线与220 kV永同甲、乙线部分线段4回同杆架
设，测量结果见表1。测量结果表明：同杆架设的
双回线路问互感较大，对线路阻抗有较大影响。
表1 线路带电参数测试结果
、
z ．忉 0／km+j0．500 9 ／km
注：Zt为单位长度线路正序阻抗；Zo为单位长度线路零序阻
抗；Z为单位长度线路阻抗；Zu为单位长度线路互感阻抗。
2 线路互感和接地电阻对测距的影响
2．1 线路互感对故障测距的影响
如图2所示，同杆架设的线路1和线路2存在
互感，线路1发生单相接地故障时的电流为 ，流
过线路2的电流为 z(线路2的零序电流I舵=12／
3)，故障点与电源侧的距离为L ，系统阻抗为Z 。
图2 互感线路故障电路原理
线路2
线路单相阻抗
Zu：(LkZ^f102+LkZI1)／J1=Lk(Z+ZM 2／3I1)，
平行互感线路故障测距
L。=Z L1／z=Lk(1+Z肘，2／3ZI1)．
故障测距受线路互感影响。平行线路零序电流
与故障相电流的相差小于90。时，故障测距增大；
相差大于90。时，故障测距减小。
2．2 接地电阻对故障测距的影响
如图3所示，M侧系统阻抗为z ，N侧系统
阻抗为z ，两端电源线路发生单相接地故障时，
故障点与M 侧电源的距离为L 、与N侧电源的
距离为L ，接地电阻为尺 ，M 侧电流为， ，N
侧电流为， 。
图3 双端电源线路故障电路原理
故障时线路两端的阻抗：
Z．u， =[L 2 +Rg(Im+，n)]／Im=LmZ+Rg(1+，n／Im)，
Z ， =[Ll 十Rg(fm+L)]／L=LItZ+Rg(1+k／L)．
式中：Z L1' 为故障时M侧的线路阻抗；Z 为故
障时N侧的线路阻抗。
线路两端故障测距：
L =ZL1， ／Z=L +R (1+ ／， )／Z，
L =ZLl,n／z：L 十R (1+J ／j )／Z．
式中：L 为M侧的故障测距；L 为N侧的故障
测距。
故障测距受接地电阻的影响，由于， 与f
反相，导致故障测距值一侧减小另一侧增大。
3 仿真计算
3．1 仿真计算模型
仿真计算模型如图4所示。
图4 存在互感的双回线路故障仿真计算模型
模型参数：M侧电源电动势E =428 kVsin wt，
N侧电源电动势E ：388 kVsin(cot+30。)，两侧电
源正序电抗均为j250 Q，两侧电源负序电抗均为j50
Q；线路正序阻抗Z =1．56 Q十j31．27 Q，线路零
序阻抗Zo=3．66 Q+j94．12 Q，互感M12=3．18×
10～H／km，两条线路长度均为100 km。
3．2 仿真计算结果
单回线路发生单相接地故障的仿真计算结果见
表2。表2的结果表明：线路间互感、接地电阻对
单相接地故障测距的影响的仿真计算结果与理论分
析一致。
广东电力 第25卷
表2 单回线路金属性短路时的故障测距
故障点至 无互感线路时故障 有互感线路时故障
R g／a M 侧电源 测距／m 测距／m
距离／m 单端电源 双端电源 单端电源 双端电源
4 测距校正方法
4．1 单回放射线路
单回放射线路如图5所示，单端电源，没有同
杆架设互感线路，故障测距基本正确。
图5 单回放射线路故障
案例：广东电网公司中山供电局110 kV涌栏
线24号塔L2相发生接地故障，Lk=6．74 km，故
障测距L。=6．593 km，故障测距相对误差在
2．5％以内，一般无需校正。
4．2 单端电源互感线路
单端电源存在互感的同杆架设线路，双回同时
故障，或一回故障而另一回经负荷侧母线向故障点
供电，如图6所示。
同杆架设双回线路同时故障或平行线路单回故
障时，故障测距会比实际故障位置大。校正计算故
障位置
L a=L c +ZMI 2／3ZI ．
案例：同杆架设的广东电网公司中山供电局
110 kV逸朗乙线、逸泮线26号塔L1相受雷击造
成线路跳闸，故障点位置为6．986 m，逸朗乙线、
逸泮线的故障电流分别为381 6 A、6 696 A，故障
测距分别为10．6 km、7．6 km，校正计算故障位置
分别为6．788 km、6．428 km。
案例表明：单端电源的同杆架设110 kV线路双
回同时故障时，故障测距相对误差分别为52％和
9％，校正计算后相对误差分别减小至3％和8％。
4．3 双端电源线路
4．3．1 有互感线路
双端电源的互感线路(有接地电阻)单回故障及
其电路原理如图7所示。
M
(a)线路故障
K
(b)等效电路
图7 双端电源的互感线路单回故障及其等效电路
M侧母线与故障点K之间的电压
Umk=LkZMI1m+LkZM 2，
M侧校正计算故障位置
L =L(I2十I1 )／(I1 +Iln)．
式中：Ilm为本侧故障电流；I 为对侧故障电流。
llm和， 可利用光纤纵差保护测得，， 可利用保
护启动或故障录波装置测得。
案例：广东电网公司中山供电局500 kV海香
甲线120号塔与119号塔之间L3相受雷击而造成
线路跳闸，线路长度82．14 km，故障测距和校正
计算结果见表3。
表3 海香甲、乙线故障测距和校正计算结果
线路 线路端Lk／km 二次电流／A L。／kin L ／km
第12期 梁国坚，等：输电线路故障测距分析 19
案例表明：双端电源同杆架设的220 kV线路
发生单相接地故障时，线路两侧故障测距相对误差
分别为21％和10％，校正计算后，相对误差大幅
减小至2％ 和1％ 。
4．3．2 无平行互感线路
如故障线路无平行互感线路，则
L =LI1 ／(I1 一I1 )．
案例：广东电网公司中山供电局220 kV旗三
甲线27号塔L3相受雷击造成线路跳闸，线路长
度28．523 km，故障测距和校正计算结果见表4。
表4 220 kV旗三甲线故障测距和校正计算结果
案例表明：无同杆架设、双端电源的220 kV
线路发生单相接地故障时，线路两侧故障测距相对
误差分别为33％和14％，校正计算后，相对误差
大幅减小至0．5％和0．9％ 。
5 结论
通过理论研究、仿真计算和案例分析，得到以
下结论：
a)双回同杆线路故障测距受互感影响。互感
电流同相时故障测距增大，互感电流反相时故障测
距减小；互感线路较短、互感电流较小时，互感对
故障测距的影响较小。
b)单端电源时，接地电阻不产生电抗分量，
不影响故障测距；双端电源时，接地电阻产生电抗
分量，影响故障测距。一般电源电压高侧的测距
大，电源电压低侧的测距小。
C)可采用校正计算方法对故障测距信息进行
修正，得出较准确的故障位置。
参考文献：
[1]李红巍．一种实用的双回线测距方法[J]．电力系统自动化，
1995， 19(9)：30—33．
LI Hongwei．Anuscful Algorithm for Fault Location of Parallel
Transmission LinesFJ]．Automation of Electric Power Systems，
1995，19(9)：3O．33．
[-23穆国强，孙金凤，李珂，等．同杆并架双回线零序互感对距离
保护的影响分析FJ]．陕西电力，2010，38(5)：49—52．
MU Guoqiang，SUN Jinfeng，LI Ke，et a1．Study on the Influence
of Zero Sequence Mutual Inductance upon Distance
Protection in Double Transmission Line on Same Tower EJ]．
Shaanxi Electric Power，2010，38(5)：49-52．
[33吴刚，喻小婷，陈伟，等．基于双端量的同杆双回线故障测距
EJ]．陕西电力，2011，39(4)：25—29．
W U Gang，YU Xiaoting，CHEN W ei，et a1．Fault Location
Algorithm for Parallel Transmission Line Based on Tow Termial
Data_J]．Shaanxi Electric Power，201 1，39(4)：25．29．
作者简介：粱国~(1973)，男，广东中山人。高级工程师，工学硕
士，主要从事变电技术管理工作。
广 告
广州番开电气设备有限公司⋯⋯ ⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯ 封一
清远市电创电力工程安装有限公司⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯ 封二
清远电力设计有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯ ⋯⋯⋯ 封三
广州南方电力集团电器有限公司⋯⋯ ⋯⋯ ⋯⋯⋯ 封四
广东欧姆龙电力工程有限公司⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯ A1
调峰调频发电公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯ A2
广东电网公司湛江供电局⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯ A3
珠海电力设计院有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯ A4
广州南方电力集团科技发展有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯ A5
广东威恒输变电工程有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯ A6
广东天信电力工程检测有限公司⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ A7
广东先达
广州唯普
厦门红相
世德合金
广东新会
广东顶立
江门市电
广东弘光
佛山市天
广东电网

网友评论 more

电力安全论文最新内容

07-12