CN106932689A - 一种电力电缆故障电压行波测距方法 - Google Patents

一种电力电缆故障电压行波测距方法 Download PDF

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陈宗军
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Abstract

本发明属于电力***监测领域，具体涉及一种电力电缆故障电压行波测距方法，其特征是，将被测电缆对端环路，对被测电力电缆的完好相施加高压脉冲信号，同时记录故障相和另一条完好相的电压行波反射波形，利用故障相和完好相行波数据的第一个波峰或波谷的时间差，分析计算故障距离。本发明具有更高的准确性。故障点反射脉冲和球间隙脉冲极性相反，容易区分故障点反射脉冲和球间隙脉冲，同时电压行波法不需要增加高压电容，成本增加很少。

Description

一种电力电缆故障电压行波测距方法
技术领域：
本发明属于电力***监测领域，具体涉及一种电力电缆故障电压行波测距方法。
背景技术：
目前在对线路故障测距时应用的一般是脉冲电流法，该方法为通过对故障电缆的故障相施加高压脉冲信号，使故障点击穿放电，测量故障相的电流行波数据。由于存在故障点反射脉冲和球间隙脉冲极性相同的特点，造成故障点反射脉冲和球间隙脉冲不易区分的问题。
发明内容：
本发明的目的在于，克服现有技术不足，提供一种可以克服上述缺陷，简单、方便、准确的电力电缆故障电压行波测距方法。
本发明所提供的电力电缆故障电压行波测距方法，将被测电缆对端环路，对被测电力电缆的完好相施加高压脉冲信号，同时记录故障相和另一条完好相的电压行波反射波形，利用故障相和完好相行波数据的第一个波峰或波谷的时间差，分析计算故障距离；具体包括以下步骤：
(1)、在被测电力电缆的故障相和完好相上各设置一个电压传感器，将电力电缆的另一端三相同时短路；
(2)、将两路电压传感器分别连接电缆故障测试仪的两路高速采样单元，构成双路同步采样结构。
(3)、对未接入电压传感器的另一完好相施加高压脉冲信号，使故障点放电击穿；
(4)通过电缆故障测距仪内的双路高速采样单元和电压传感器，同时记录故障相和完好相的电压行波数据；
(5)将步骤4采集到的电压行波数据进行波形化分析，根据故障点电压行波放电的特征，得出故障相和完好相两个波形第一个波峰或波谷的时间差△t，根据行波在电缆中的传播速度V及被测电缆全长L，得出故障距离D＝L-△t*V/2。
优选的，步骤(3)中电缆对端对故障相和要测试行波的完好相短接后同时施加高压脉冲信号。
本发明的有益效果是：
具有更高的准确性。故障点反射脉冲和球间隙脉冲极性相反，容易区分故障点反射脉冲和球间隙脉冲，同时电压行波法不需要增加高压电容，成本增加很少。本发明简单易行，实现了测试行波数据更易于分析识别的目的，降低对测试人员测试经验的要求，提高了故障测试的效率，缩短停电时间，提高供电质量。故障点放电产生的电压行波，同其它非故障点产生的电压行波具有相位相反的特征，而电流行波不具有该特征，克服了电流行波信号易受不匹配点行波反射影响，造成行波波形难以分析的问题。有望实现全自动的电力电缆故障测距的功能。
附图说明
图1本发明***机构示意图；
图2故障相与完好相波形对比图；
图中：1、被测电缆；2、短接连接线；3、故障相故障位置；4、高压信号发生器；5、电缆故障测距仪；6、电压传感器。
具体实施方式
如图1所示，在被测电力电缆的故障相和完好相上各设置一个电压传感器，将电力电缆的另一端三相同时短路；
将两路电压传感器分别连接电缆故障测试仪的两路高速采样单元，构成双路同步采样结构。
对未接入电压传感器的另一完好相施加高压脉冲信号，使故障点放电击穿；
通过电缆故障测距仪内的双路高速采样单元和电压传感器，同时记录故障相和完好相的电压行波数据；
将步骤4采集到的电压行波数据进行波形化分析，根据故障点电压行波放电的特征，得出故障相和完好相两个波形第一个波峰或波谷的时间差△t，根据行波在电缆中的传播速度V及被测电缆全长L，得出故障距离D＝L-△t*V/2。
行波的反射程度可用发生反射的阻抗不匹配点的反射电压(电流)与入射电压(电流)之比来表示,这比值称为反射系数。电压行波反射的特点是短路处行波反射系数为-1，入射电压和反射电压相位相反，开路处行波反射系数为1，入射电压和反射电压相位相同。根据以上原理得出只有故障点放电产生的反射脉冲和球间隙放电产生的脉冲极性相反。而电流行波法的球间隙放电脉冲和故障点放电脉冲极性相同，不易区分。
因为故障点放电所产生的反射脉冲会产生多次反射容易混叠，只采集一路故障相电压行波不易区分故障点放电脉冲间隔。但是根据故障点放电产生的反射脉冲和球间隙放电产生的脉冲极性相反原理，很容易区分第一个故障点放电脉冲，因此采用同时记录故障相和完好相行波波形，进行比较的方式，很容易获得故障点放电脉冲的传输时间差，由此计算故障距离。

Claims (3)

1.一种电力电缆故障电压行波测距方法，其特征是，将被测电缆对端环路，对被测电力电缆的完好相施加高压脉冲信号，同时记录故障相和另一条完好相的电压行波反射波形，利用故障相和完好相行波数据的第一个波峰或波谷的时间差，分析计算故障距离；具体包括以下步骤：
(1)、在被测电力电缆的故障相和完好相上各设置一个电压传感器，将电力电缆的另一端三相同时短路；
(2)、将两路电压传感器分别连接电缆故障测试仪的两路高速采样单元，构成双路同步采样结构。
(3)、对未接入电压传感器的另一完好相施加高压脉冲信号，使故障点放电击穿；
(4)通过电缆故障测距仪内的双路高速采样单元和电压传感器，同时记录故障相和完好相的电压行波数据；
(5)将步骤4采集到的电压行波数据进行波形化分析，根据故障点电压行波放电的特征，得出故障相和完好相两个波形第一个波峰或波谷的时间差△t，根据行波在电缆中的传播速度V及被测电缆全长L，得出故障距离D＝L-△t*V/2。
2.根据权利要求1所述的电力电缆故障电压行波测距方法，其特征是，所述的步骤(3)中电缆对端对故障相和要测试行波的完好相短接后同时施加高压脉冲信号。
3.实现权利要求1所述方法的装置，包括被测电缆，其特征是，在被测电缆的一端三相短路连接；另一端的故障相和完好相上各设置一个电压传感器，另一相完好相连接高压信号发生器，电压传感器连接电缆故障测距仪。
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