配電架空電纜混合線路單相接地故障定位技術(shù)的研究報(bào)告

1、.配電架空電纜混合線路單相接地故障定位技術(shù)的研究一、 目的和意義配電網(wǎng)通常是指110kV及以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)，在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著向用戶直接供電的職能。配電網(wǎng)供電的可靠性直接影響用戶用電的安全性和經(jīng)濟(jì)性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力用戶遭受的停電時(shí)間95%以上是由于配電系統(tǒng)原因造成的，電力系統(tǒng)損耗約有一半產(chǎn)生在配電網(wǎng)。近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電負(fù)荷大幅增加，部分地區(qū)由于配電網(wǎng)建設(shè)跟不上用電負(fù)荷水平的增長(zhǎng)而出現(xiàn)拉閘限電、故障頻發(fā)等現(xiàn)象。與此同時(shí)，用戶對(duì)電能質(zhì)量要求也越來(lái)越高。無(wú)論是電網(wǎng)調(diào)度人員還是用戶都迫切希望能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)供電的安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行量化分析，以提高調(diào)度員決策的精確性和配電網(wǎng)的智能化水平。研究分

2、別針對(duì)短路故障和單相接地故障的快速故障定位方案對(duì)于提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性具有舉足輕重的地位，而在配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行過(guò)程，對(duì)配電網(wǎng)當(dāng)前存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理評(píng)估并相應(yīng)做出預(yù)警報(bào)告是有效降低配電網(wǎng)停電故障發(fā)生率，提高運(yùn)行穩(wěn)定性的有效措施；斷路器動(dòng)作隔離故障并恢復(fù)非故障區(qū)域供電后，根據(jù)斷路器信息，保護(hù)信息以及相關(guān)的電壓電流信息進(jìn)行配電網(wǎng)故障診斷，可以進(jìn)一步有效提高配電網(wǎng)的故障處理能力?；诖?，研究故障前的配電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)警技術(shù)，故障過(guò)程中的快速故障定位技術(shù)以及故障后的配電網(wǎng)故障診斷技術(shù)對(duì)于當(dāng)前配電網(wǎng)智能化建設(shè)具有重要的理論研究意義和工程實(shí)踐價(jià)值。配電網(wǎng)存在兩種故障情況，第一種是短路故障，包括兩相短路、兩相

3、接地短路及三相短路，第二種是單相接地故障。當(dāng)發(fā)生短路故障后，位于變電站的出線斷路器跳閘隔離故障，如果不具備配電自動(dòng)化功能，需要查尋并排除故障后再恢復(fù)供電。我國(guó)配電網(wǎng)絕大多數(shù)采用中性點(diǎn)非有效接地方式，包括中性點(diǎn)不接地及中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障的概率遠(yuǎn)大于兩相短路故障的概率，由于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相接地電流很小，多數(shù)情況下接地點(diǎn)電弧能自行熄滅，不需要斷開(kāi)線路就能恢復(fù)正常運(yùn)行，規(guī)程規(guī)定中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后可以帶故障運(yùn)行1-2小時(shí)。但正是由于單相接地電流很小，繼電保護(hù)裝置無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別并斷開(kāi)故障線路，DTU和FTU裝置也無(wú)法準(zhǔn)確確定故障區(qū)

4、段。因此，研究關(guān)鍵技術(shù)提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)相間短路故障的處理能力具有重要的意義。隨著當(dāng)前配電自動(dòng)化系統(tǒng)不斷深入開(kāi)展，大量的配電終端（FTU, TTU, DTU）為實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀況提供必要條件。通過(guò)對(duì)配電終端上傳至主站控制中心的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息（包括正常運(yùn)行信息和故障信息）進(jìn)行深入挖掘分析，就可以在快速準(zhǔn)確確定故障區(qū)段的同時(shí)制定供電恢復(fù)優(yōu)化策略，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。特別是針對(duì)全網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以有效解決多重故障的復(fù)雜情況。目前我國(guó)輸電線路故障定位技術(shù)已取得重大進(jìn)展，定位效果很好，但是由于配電線路與輸電線路相比有很大差異，從而導(dǎo)致廣泛應(yīng)用于輸電線路的阻抗法、行波法等定位技術(shù)在配電線

5、路上難以應(yīng)用。我國(guó)配電線路有三個(gè)特點(diǎn)：（1）分支眾多，往往存在多級(jí)分支，主干線只占其中一小部分，絕大部分線路都是分支線，無(wú)論哪一點(diǎn)發(fā)生單相接地故障，全網(wǎng)的故障相電壓都會(huì)下降，而非故障相電壓都會(huì)升高，即使在變電站確定了故障線路，也難以確定故障點(diǎn)的位置。（2）信號(hào)測(cè)量功能不足，目前很多DTU和FTU無(wú)法檢測(cè)零序電流和零序電壓，因此對(duì)單相接地故障的定位難度較大。（3）單相接地情況復(fù)雜，包括金屬性接地、經(jīng)高阻接地、經(jīng)電弧接地多種情況。特別是經(jīng)高阻接地時(shí)故障電流信號(hào)微弱、經(jīng)電弧接地時(shí)故障電流信號(hào)復(fù)雜。因此單相接地故障定位問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)困擾運(yùn)行部門(mén)，對(duì)這個(gè)問(wèn)題大力開(kāi)展研究工作具有重要而深遠(yuǎn)的意義。第一、單相

6、接地故障定位技術(shù)有利于提高供電可靠性小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升高，如果發(fā)生間歇性弧光接地時(shí)，能夠引起弧光過(guò)電壓，系統(tǒng)絕緣受到威脅，容易擴(kuò)大為相間短路。因此應(yīng)盡快找到故障點(diǎn)，盡快排除故障。目前的人工巡視方法不僅耗費(fèi)了大量的人力物力，而且對(duì)于絕緣子擊穿等隱蔽故障不易發(fā)現(xiàn)。所以快速準(zhǔn)確的故障定位技術(shù)有利于提高供電可靠性，提高供電部門(mén)和用戶的經(jīng)濟(jì)效益。第二、故障選線和定位技術(shù)有利于維護(hù)電網(wǎng)設(shè)備小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，非故障相的電壓升高，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的絕緣產(chǎn)生破壞作用。如果發(fā)生間歇性電弧接地，由于過(guò)電壓較高破壞作用相當(dāng)大；即使發(fā)生恒定電阻接地，工頻過(guò)電壓也會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生損傷，

7、這種損傷積累到一定程度會(huì)破壞設(shè)備絕緣性能。部分配電網(wǎng)在單相接地持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間后發(fā)生了電弧燃火、人身觸電、絕緣子閃絡(luò)情況，因此雖然規(guī)程規(guī)定單相接地后可以帶故障運(yùn)行1-2小時(shí)，但實(shí)際上多數(shù)供電部門(mén)都要求在20-30分鐘內(nèi)切除故障線路。目前在現(xiàn)場(chǎng)工作人員往往通過(guò)試?yán)贩ù_定故障區(qū)段，即首先斷開(kāi)變電站內(nèi)故障線路的出線斷路器，然后斷開(kāi)線路中間的分段開(kāi)關(guān)，最后重合變電站的出線斷路器，如果沒(méi)有故障發(fā)生說(shuō)明故障點(diǎn)位于分段開(kāi)關(guān)的后面，以此類(lèi)推。每一次開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和閉合都會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，容易產(chǎn)生操作過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓，頻繁的開(kāi)關(guān)操作也會(huì)減少開(kāi)關(guān)使用壽命。對(duì)于無(wú)人值班變電站，需要遠(yuǎn)方遙控操作，更增加了設(shè)備的負(fù)擔(dān)。所以快

8、速準(zhǔn)確的故障定位技術(shù)有利于維護(hù)電網(wǎng)設(shè)備，提高設(shè)備的使用壽命，減少維護(hù)檢修負(fù)擔(dān)。綜上所述，小電流接地系統(tǒng)單相接地故障定位技術(shù)能夠提高供電可靠性、提高供電部門(mén)和用戶的經(jīng)濟(jì)效益、維護(hù)電網(wǎng)設(shè)備，具有重要的意義。實(shí)施配電自動(dòng)化是解決配電網(wǎng)目前存在的問(wèn)題的根本保證，而配電網(wǎng)故障定位是配電自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一，如何快速準(zhǔn)確地對(duì)配電網(wǎng)故障進(jìn)行定位對(duì)我國(guó)配電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行起著重要的作用。但是故障定位的方法多種多樣，而且得到的定位結(jié)果各有差異，因此有必要研究配電網(wǎng)故障處理性能測(cè)試的方法用以保證故障定位的準(zhǔn)確性，不僅保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且有助于新能源技術(shù)在電力系統(tǒng)的推廣使用，能夠提高供電部門(mén)和用戶

9、的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)具有重要的意義。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)故障處理測(cè)試方面，現(xiàn)有的工廠驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和實(shí)用化驗(yàn)收手段一般是針對(duì)配電自動(dòng)化主站、子站和終端的功能和性能進(jìn)行測(cè)試?，F(xiàn)有的故障處理性能測(cè)試方法并不是試驗(yàn)結(jié)果且不能完全反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，就是與真實(shí)故障現(xiàn)象不完全相符，帶來(lái)的測(cè)試效果都不理想，不能很好地滿足配電網(wǎng)故障處理性能測(cè)試的需要。因此，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)故障處理測(cè)試方面，需要研制全新的配電網(wǎng)故障處理性能測(cè)試方法以滿足配電網(wǎng)故障處理性能測(cè)試和驗(yàn)證的要求。基于上述背景，對(duì)電纜架空混合線路單相接地故障特征進(jìn)行詳細(xì)深入的研究，對(duì)基于智能融合算法的配電架空電纜混合線路單相接地故障定位

10、技術(shù)深入研究，當(dāng)發(fā)生故障后，主站實(shí)現(xiàn)綜合故障區(qū)段定位及故障測(cè)距功能。并構(gòu)造出故障定位系統(tǒng)的軟硬件功能架構(gòu)，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的軟件平臺(tái)和相應(yīng)接口模塊。本研究適用于中性點(diǎn)不接地方式和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式下的電纜架空混合配電網(wǎng)，能夠解決金屬性接地、經(jīng)高阻接地、經(jīng)電弧接地等多種類(lèi)型的接地故障定位問(wèn)題，并能夠充分保證故障定位的準(zhǔn)確性。本研究提出的新型在線故障定位將極大提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。本研究的研究成果可以應(yīng)用到全國(guó)中性點(diǎn)采用小電流接地方式的配電網(wǎng)中，能夠以標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的形式推廣應(yīng)用，解決現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題。本研究的研究成果推廣后將解決三個(gè)問(wèn)題：1) 利用基于智能融合算法的定位技術(shù)，提高故障定位的正確性；2) 研

11、制出實(shí)用化的電纜架空混合線路故障定位系統(tǒng)；3) 實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng)單相接地故障點(diǎn)精準(zhǔn)定位問(wèn)題。配電網(wǎng)絡(luò)線路長(zhǎng)、分支多、拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜，發(fā)生故障時(shí)一般僅出口斷路器跳閘，即使在主干線上用開(kāi)關(guān)分段，也只能隔離有限的幾段，要找出具體故障位置往往需耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間。配電網(wǎng)直接面向用戶，其供電可靠性既是電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的直接體現(xiàn)，又對(duì)應(yīng)著不可估量的社會(huì)效益。目前用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求日益提高，本研究的研究成果能夠極大縮短停電時(shí)間、提高供電可靠性、減少停電損失，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。二、 國(guó)內(nèi)外研究水平綜述隨著配電網(wǎng)電容電流的不斷增加，越來(lái)越多的10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式由不接地改為

12、經(jīng)消弧線圈接地。隨著而來(lái)的問(wèn)題是單相接地故障選線和定位難度的增加，現(xiàn)場(chǎng)往往采用手動(dòng)拉路的方法選線，采用人工巡視的方法定位。目前用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求日益提高，手動(dòng)拉路和人工巡視的處理措施極大的制約了配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。國(guó)外的配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式多數(shù)向小電阻方式發(fā)展，不存在選線和故障定位的問(wèn)題。一些具有中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈運(yùn)行方式的國(guó)家，其選線和定位技術(shù)與我國(guó)情況基本一致，也存在很大難度。目前達(dá)到實(shí)用化的單相接地故障定位技術(shù)主要由以下幾種：(1) 基于故障指示器的定位：故障指示器的工作原理是將指示器裝置設(shè)定好故障電流定值，并懸掛于線路上，通過(guò)判斷檢測(cè)到電流是否超過(guò)定值發(fā)出信號(hào)。故障指示器只能測(cè)量相

13、電流，不能測(cè)量零序電流。由于小電流接地系統(tǒng)單相接地電流很小，通常都遠(yuǎn)小于負(fù)荷電流，因此故障指示器經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)單相接地故障定位準(zhǔn)確性是較低的。(2) 基于饋線自動(dòng)化的定位基于饋線自動(dòng)化的定位裝置通過(guò)在架空線路開(kāi)關(guān)或者環(huán)網(wǎng)柜開(kāi)關(guān)內(nèi)部安裝零序電流互感器測(cè)量零序電流，但是僅僅通過(guò)零序電流超過(guò)定值來(lái)判斷單相接地故障。配電線路有四個(gè)特點(diǎn)，第一是廣泛采用小電流接地方式，單相接地后故障線路、正常線路都有零序電流，靠定值啟動(dòng)的方法難以準(zhǔn)確檢測(cè)；第二是消弧線圈日益增加，導(dǎo)致零序電流功率方向出現(xiàn)了變化，正常線路和故障線路的零序電流相位幾乎沒(méi)有差別，增加了選線和定位的困難；第三是架空線路和電纜線路通?；旌显谝黄?，結(jié)構(gòu)復(fù)

14、雜，不易獲得準(zhǔn)確的線路參數(shù)；第四是單相接地情況復(fù)雜，包括金屬性接地、經(jīng)高阻接地、經(jīng)電弧接地多種情況。因此目前基于饋線自動(dòng)化的定位裝置對(duì)于單相接地故障的正確率不高。(3) S信號(hào)注入法：其原理是通過(guò)母線PT向接地線的接地相注入信號(hào)電流，其基波頻率處于工頻n次諧波與n+1次諧波之間,然后利用專(zhuān)用的信號(hào)電流探測(cè)器查找故障線路和故障點(diǎn) 。S信號(hào)注入法選線定位技術(shù)通過(guò)向系統(tǒng)中注入220Hz電流信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位，運(yùn)行實(shí)踐表明，當(dāng)接地點(diǎn)過(guò)渡電阻大于1K時(shí)，該方法往往會(huì)失效。值得一提的是10kV配電網(wǎng)的接地故障的過(guò)渡電阻很多都在1k以上。這就是S信號(hào)注入法在實(shí)際運(yùn)行中為什么常常失效并沒(méi)有推廣應(yīng)用的重要原因。S注

15、入法不能圓滿解決中壓配電網(wǎng)的故障定位問(wèn)題，只是在一定條件下有效。(4) 行波法：行波法是基于故障距離與行波從故障點(diǎn)傳輸?shù)綑z測(cè)點(diǎn)的時(shí)間成正比的原理，一般分為A、B、C、D、E五種。A型行波定位方法是利用故障產(chǎn)生的行波進(jìn)行單端定位的方法。在線路發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)產(chǎn)生的電流（電壓）行波在故障點(diǎn)與母線之間來(lái)回反射，根據(jù)行波在測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間和行波的波速來(lái)確定故障點(diǎn)的距離。B型定位原理利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波到達(dá)線路兩端的時(shí)間差來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。雙端定位只利用行波第一波頭到達(dá)線路兩端時(shí)刻進(jìn)行定位計(jì)算，因而只需捕捉行波第一個(gè)波頭，不用考慮行波的反射與折射，而且行波幅值大，易于辨識(shí)，使得計(jì)算處理簡(jiǎn)單。

16、但要求線路兩端測(cè)量系統(tǒng)有精確到微秒的同步時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)兩端的時(shí)間同步。隨著GPS時(shí)鐘同步技術(shù)和數(shù)字光纖通信技術(shù)的發(fā)展在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，線路兩端的數(shù)據(jù)交換已成為可能。因此，目前國(guó)內(nèi)外輸電線路很多都采用基于GPS系統(tǒng)的雙端故障定位方法。C型原理是通過(guò)注入信號(hào)在注入端和故障點(diǎn)之間往返一次所需要的時(shí)間來(lái)計(jì)算故障距離；與A型行波不同的是它不利用故障時(shí)故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波信號(hào)，而是在故障后，人工向故障線路發(fā)射脈沖信號(hào)，然后檢測(cè)發(fā)射脈沖信號(hào)的時(shí)刻和來(lái)自故障點(diǎn)的反射波到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)刻。D型現(xiàn)代行波故障測(cè)距原理為利用故障暫態(tài)行波的雙端測(cè)距原理，它利用線路內(nèi)部故障產(chǎn)生的初始行波浪涌到達(dá)線路兩端測(cè)量點(diǎn)時(shí)的絕對(duì)時(shí)間之差值

17、計(jì)算故障點(diǎn)到兩端測(cè)量點(diǎn)之間的距離。為了準(zhǔn)確標(biāo)定故障初始行波浪涌到達(dá)兩端母線的時(shí)刻，線路兩端必須配備高精度和高穩(wěn)定度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，而且兩端時(shí)鐘必須保持精確同步。另外，實(shí)時(shí)對(duì)線路兩端的電氣量進(jìn)行同步高速采集，并且對(duì)故障暫態(tài)波形進(jìn)行存儲(chǔ)和處理也是十分必要的。E型原理是利用斷路器重合閘于故障線路時(shí)產(chǎn)生的暫態(tài)行波在測(cè)量點(diǎn)與永久性故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間計(jì)算故障距離。這一點(diǎn)對(duì)于裝設(shè)有重合閘裝置的高壓輸電線路尤為有用，它可以補(bǔ)救因故障發(fā)生在電壓初始角為零或很小時(shí)造成的測(cè)距失敗。設(shè)線路發(fā)生了故障，在繼電保護(hù)作用下，開(kāi)關(guān)將跳開(kāi)故障線路，之后在重合閘作用下，開(kāi)關(guān)將重新閉合。若故障未消失，則由開(kāi)關(guān)重合所產(chǎn)生的初始行波

18、經(jīng)延時(shí)后到達(dá)故障點(diǎn)，在故障點(diǎn)行波又反射回檢測(cè)母線，這段時(shí)間間隔包含有故障距離信息，同樣可用于測(cè)距。以上幾種行波方法都只限于理論，仿真，并沒(méi)有研發(fā)出真正實(shí)用于配電網(wǎng)故障定位的裝置，因此該類(lèi)方法無(wú)效。目前應(yīng)用于電纜架空混合配電網(wǎng)在線故障定位系統(tǒng)都沒(méi)有很好地解決單相接地點(diǎn)定位問(wèn)題，而用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求日益提高，手動(dòng)拉路和人工巡視的處理措施極大的制約了配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，電纜架空混合配電網(wǎng)故障定位是今后的發(fā)展方向，將成為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。目前發(fā)生單相接地故障后，都是通過(guò)人工操作進(jìn)行故障隔離，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在帶故障運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)故障擴(kuò)大的嚴(yán)重后果。目

19、前也沒(méi)有采用針對(duì)單相接地的重合閘技術(shù)。同時(shí)發(fā)生單相接地故障后，對(duì)于非故障區(qū)域的自愈控制優(yōu)化能力不夠，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行重構(gòu)，容易導(dǎo)致過(guò)負(fù)荷或者故障區(qū)域擴(kuò)大。三、 研究的理論和實(shí)踐依據(jù)研究的重點(diǎn)在于研究電纜架空混合線路故障狀態(tài)，以及故障波形的變化規(guī)律，采取新的計(jì)算方法以適用于混合線路。研究基于暫態(tài)信號(hào)的定位方法，從暫態(tài)電流中提取有用的特征分量，進(jìn)行故障分析。研究新型行波測(cè)距定位技術(shù)，利用線路內(nèi)部故障產(chǎn)生的初始行波浪涌到達(dá)線路兩端測(cè)量點(diǎn)時(shí)的絕對(duì)時(shí)間之差值計(jì)算故障點(diǎn)到兩端測(cè)量點(diǎn)之間的距離。建立模型進(jìn)行相關(guān)仿真研究，驗(yàn)證新方法的有效性。采用暫態(tài)信號(hào)算法，包括暫態(tài)HHT算法、EMD算法、暫態(tài)能量算法、首半

20、波算法，并將多種算法進(jìn)行融合進(jìn)行研究，研究出適用于混合線路的故障信號(hào)處理算法。提出了一種新型的行波測(cè)距方法，基于線模和地模時(shí)間差進(jìn)行測(cè)距。單端測(cè)距的優(yōu)點(diǎn)是可以只在一端測(cè)得數(shù)據(jù)，不要求與對(duì)端進(jìn)行GPS對(duì)時(shí)，降低了對(duì)終端設(shè)備的要求。而雙端測(cè)距原理的優(yōu)點(diǎn)則是易于檢測(cè)波頭，行波衰減幅度較小。綜合利用單端測(cè)距和雙端測(cè)距，可以有效減少項(xiàng)目投資，同時(shí)保證測(cè)距的精確性。關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)在于：（1）采用HHT-數(shù)學(xué)形態(tài)處理技術(shù)進(jìn)行信號(hào)分析，確保有效識(shí)別故障信號(hào)特征，為故障定位提供數(shù)據(jù)支持。（2）利用HHT-數(shù)學(xué)形態(tài)處理技術(shù)分析的結(jié)果，采用參數(shù)識(shí)別和電流突變檢測(cè)技術(shù)確定故障區(qū)段。（3）研究實(shí)用的配電自動(dòng)化終端實(shí)現(xiàn)技術(shù)

21、，具有單相接地故障特征檢測(cè)功能。（4）研究實(shí)用的高速采樣終端，具備行波測(cè)距功能。（5）研究單相接地區(qū)段定位及故障測(cè)距應(yīng)用軟件的體系結(jié)構(gòu)、接口方式和實(shí)現(xiàn)方法。四、 研究?jī)?nèi)容和實(shí)施方案主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線：1、電纜架空混合線路的故障特征研究小電流接地方式下發(fā)生故障后的短路電流幅值小，不易檢測(cè)，這就需要我們?nèi)で蟾嗟墓收咸卣鱽?lái)作為定位方法的突破口，尤其是在電纜架空混合線路系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易獲得準(zhǔn)確的線路參數(shù)，更加需要更明顯的故障信號(hào)來(lái)作為定位的標(biāo)準(zhǔn)。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)雖然也屬于小電流接地方式，但是由于消弧線圈產(chǎn)生的電感電流對(duì)系統(tǒng)電容電流補(bǔ)償，使得單相接地故障特征有所不同。由于現(xiàn)場(chǎng)消弧線

22、圈都運(yùn)行在過(guò)補(bǔ)償或全補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)下，因此本項(xiàng)目只討論過(guò)補(bǔ)償或全補(bǔ)償時(shí)的故障特征。（一）、穩(wěn)態(tài)過(guò)程中相電壓、線電壓及零序電壓的特征圖4-1 電網(wǎng)電路圖中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)簡(jiǎn)化電路可表示為圖4-1，在母線上有三條線路，三條線路各相對(duì)地的電容分別為、，消弧線圈電感值為。與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相類(lèi)似，畫(huà)出戴維寧等效電路圖如圖4-2所示。圖4-2 戴維寧等效電路通過(guò)圖4-2可以對(duì)戴維寧等效電路進(jìn)行計(jì)算，求出接地電流和A相電壓的表達(dá)式為： (4-1) (4-2)其中X表示電感和電容的并聯(lián)回路等值電抗，經(jīng)過(guò)推導(dǎo)可得由于消弧線圈處于過(guò)補(bǔ)償，即電感電流大于電容電流，因此，并聯(lián)回路的等值電抗為感性。計(jì)算出接地電流后

23、，回到原電路如圖4-1所示，在原電路中對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)、中性點(diǎn)電壓和故障相A相電壓進(jìn)行kVL分析，可以求出中性點(diǎn)電壓為： (4-3)由電路圖4-2可知，電阻和等值感抗上的電壓相位差為90°，因此隨著的變化，由式(4-3)和式(4-3)可做出中性點(diǎn)及三相電壓隨故障電阻變化的相量軌跡圖，如圖4-3所示。圖4-3中N點(diǎn)的軌跡應(yīng)為以為直徑的左側(cè)半圓。圖4-3 中性點(diǎn)電壓偏移軌跡從相量圖還可以得出如下結(jié)論：(1) 當(dāng)發(fā)生單相金屬性接地時(shí)，該相對(duì)地電壓將降為零，中性點(diǎn)電位將升為相電壓，這時(shí)其它兩相對(duì)地電壓升為線電壓。(2) 當(dāng)A相發(fā)生經(jīng)電阻接地故障時(shí)，A相電壓一定降低，B相電壓一定升高。(3) 當(dāng)N

24、點(diǎn)位于延長(zhǎng)線的下方時(shí)，C相電壓會(huì)降低，而且A相電壓高于C相電壓。(4) 當(dāng)N點(diǎn)位于延長(zhǎng)線的上方時(shí)，C相電壓會(huì)升高，而且A相電壓低于C相電壓。（二）、線路穩(wěn)態(tài)零序電流特征下面分析圖4-1所對(duì)應(yīng)的零序網(wǎng)絡(luò)圖，如圖4-4(a)所示，可以得出如下結(jié)論：(1) 在忽略線路電阻和感抗的前提下，中性點(diǎn)電壓等于零序電壓。(2) 由于消弧線圈的補(bǔ)償作用，故障線路的零序電流和正常線路的零序電流同相。設(shè)母線指向線路的方位為電流正方向，則故障線路和正常線路的零序電流都超前零序電壓90°。(3) 故障線路的零序電流幅值等于電感電流減去所有正常線路的電容電流之和，幅值不一定最大。(4) 接地電阻不影響零序電流和

25、零序電壓的相位關(guān)系。(a) 零序網(wǎng)絡(luò)圖(b) 相量圖(c) 相量圖圖4-4 零序電壓、零序電流特征需要注意的是，在實(shí)際情況中消弧線圈和線路上都有電阻存在，電阻將會(huì)使零序電流出現(xiàn)有功分量，即零序電流和零序電壓之間的相位不是正好相差90°。根據(jù)圖4-4(a)可知，故障線路的零序電流有功分量與正常線路相反，且幅值最大，也就是說(shuō)故障線路零序電流與零序電壓的相位差應(yīng)大于90°，而正常線路零序電流與零序電壓的相位差應(yīng)小于90°。這個(gè)特征就是“有功分量”選線方法的理論依據(jù)。另外消弧線圈也不能補(bǔ)償電容電流的諧波分量，原因在于對(duì)于諧波分量消弧線圈的感抗會(huì)增加，而線路的容抗會(huì)減小，就

26、會(huì)導(dǎo)致電感電流小于電容電流，相當(dāng)于欠補(bǔ)償?shù)那闆r，此時(shí)故障線路零序電流諧波分量與正常線路零序電流諧波分量反相。這個(gè)特征就是“五次諧波”選線方法的理論依據(jù)。圖4-4(b)是不考慮有功分量時(shí)各條線路的母線零序電壓和各條線路零序電流相量圖，圖4-4(c)是考慮有功分量時(shí)各條線路的母線零序電壓和各條線路零序電流相量圖，圖4-5是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際錄波波形，由圖可見(jiàn)實(shí)際波形與相量圖吻合，證明了上述結(jié)論符合實(shí)際情況。故障線路零序電流母線零序電壓圖4-5 現(xiàn)場(chǎng)錄波波形（三）、線路暫態(tài)零序電流的特征對(duì)于非故障線路和故障線路的非故障相來(lái)說(shuō)，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地的暫態(tài)過(guò)程與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)類(lèi)似，都可以用上述第

27、二節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行分析。但是對(duì)于故障線路的故障相來(lái)說(shuō)，就必須考慮消弧線圈的影響，分析系統(tǒng)暫態(tài)電流所用等值回路如圖4-6所示。圖中：為各相回路的對(duì)地等值電容；為各相回路的等值電感，對(duì)于故障相來(lái)說(shuō)是線路的電感，對(duì)于非故障相來(lái)說(shuō)是線路的電感以及電源、變壓器的等值電感之和；為各相回路中的等值電阻，其中包括故障點(diǎn)的接地電阻；為故障相在正常情況下的相電壓；和分別為消弧線圈的有功損耗電阻和電感。由圖4-6可知，暫態(tài)接地電流由暫態(tài)電容電流與暫態(tài)電感電流疊加而成。圖4-6 單相接地故障暫態(tài)等值回路暫態(tài)接地電流的表達(dá)式為：(4-3)式中：式(4-3)等號(hào)右側(cè)第一項(xiàng)為接地電流穩(wěn)態(tài)分量，等于穩(wěn)態(tài)電容電流和電感電流的幅值之

28、差；其余為接地電流的暫態(tài)分量，等于電容電流暫態(tài)分量與電感電流暫態(tài)直流分量之和。由式(4-3)可知，若接地故障發(fā)生在相電壓過(guò)時(shí)刻，暫態(tài)電流中的電容分量出現(xiàn)最大值，暫態(tài)電感電流幾乎為零，暫態(tài)電流主要是電容分量。若接地故障發(fā)生在相電壓過(guò)零點(diǎn)附近，暫態(tài)電感電流出現(xiàn)最大值，暫態(tài)電容電流出現(xiàn)最小值。若接地故障發(fā)生在相電壓時(shí)刻，暫態(tài)電流中既包含暫態(tài)電容電流又包含暫態(tài)電感電流，隨故障時(shí)刻的不同，二者幅值存在差異。根據(jù)圖4-1可知，暫態(tài)電感電流只流經(jīng)故障線路，主要表現(xiàn)為衰減直流分量，而暫態(tài)電容電流既流經(jīng)故障線路又流經(jīng)正常線路。從線路的始端測(cè)量，非故障線路各相的暫態(tài)電流，以及故障線路非故障相的暫態(tài)電流由本線路特征

29、參數(shù)決定。而故障線路的故障相暫態(tài)電流，則包含了其它所有線路暫態(tài)電流之和以及消弧線圈的暫態(tài)電感電流。對(duì)于零序電流而言，從線路的始端測(cè)量，故障線路的暫態(tài)零序電流等于所有非故障線路的暫態(tài)零序電流與消弧線圈電感電流之和。同樣，“暫態(tài)零序電流”指的是各線路三相電流瞬時(shí)值之和()/3。根據(jù)式(4-3)還可以發(fā)現(xiàn)，由于消弧線圈的時(shí)間常數(shù)很大，所以在暫態(tài)過(guò)程的開(kāi)始一段時(shí)間(通常是1個(gè)周期)，消弧線圈的補(bǔ)償電感電流很小。另外消弧線圈對(duì)于暫態(tài)高頻電流的電抗值非常大，因此可以認(rèn)為消弧線圈不影響暫態(tài)電流分布特性，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)在故障后1個(gè)周期內(nèi)的暫態(tài)過(guò)渡過(guò)程與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)近似相同?，F(xiàn)場(chǎng)錄波波形圖4-7反

30、映了電阻較小的情況，該系統(tǒng)是一個(gè)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，單相接地故障發(fā)生后，暫態(tài)過(guò)程明顯，各條線路都產(chǎn)生了較大的暫態(tài)零序電流。可以發(fā)現(xiàn)消弧線圈在最初的暫態(tài)過(guò)程中并沒(méi)有起到補(bǔ)償作用，在進(jìn)入1個(gè)周期后的穩(wěn)態(tài)過(guò)程才開(kāi)始進(jìn)行補(bǔ)償。故障線路零序電流母線零序電壓圖4-7現(xiàn)場(chǎng)錄波波形-暫態(tài)過(guò)程明顯與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)類(lèi)似當(dāng)接地電阻較大時(shí)，等值電路是過(guò)阻尼狀態(tài)，暫態(tài)電流將不存在振蕩過(guò)程，而呈現(xiàn)非周期性的衰減特性?，F(xiàn)場(chǎng)錄波波形圖4-8反映了電阻較大的情況，單相接地故障發(fā)生后，暫態(tài)過(guò)程不明顯，各條線路都沒(méi)有產(chǎn)生較大的暫態(tài)零序電流，很快過(guò)渡到了穩(wěn)態(tài)。圖4-8現(xiàn)場(chǎng)錄波波形-暫態(tài)過(guò)程不明顯（四）、線路上各區(qū)段零序電流

31、特征前面分析了變電站母線上各條線路出口零序電流的特征，下面分析在線路上各區(qū)段零序電流的特征。分析零序網(wǎng)絡(luò)如圖4-9所示，由于消弧線圈的補(bǔ)償，故障路徑上的零序電流相位將超前零序電壓90°，而故障點(diǎn)后以及非故障分支的零序電流相位也超前零序電壓90°。很顯然，母線上的正常線路上主干線及分支的零序電流相位超前零序電壓90°，故障路徑上的零序電流與正常支路的零序電流同相。暫態(tài)零序電流的特征是：在暫態(tài)過(guò)程的開(kāi)始一段時(shí)間(通常是1個(gè)周期)，消弧線圈電感電流幅值較小，因此與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)類(lèi)似，沿故障路徑越靠近故障點(diǎn)的暫態(tài)零序電流幅值越大，故障路徑的暫態(tài)零序電流與非故障線路、非故

32、障支路以及故障點(diǎn)之后的線路的暫態(tài)零序電流方向相反。圖4-9故障線路零序電流2、基于暫態(tài)信號(hào)的定位方法研究小電流接地系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程，基本上受中性點(diǎn)的運(yùn)行方式的影響較小，中性點(diǎn)不接地以及中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)具有相似的性質(zhì)。在故障線路上，故障點(diǎn)相當(dāng)于等值接入了一個(gè)零序電壓電壓源，這樣暫態(tài)零序電流方向從故障點(diǎn)流向母線和其他分支。定義母線至故障點(diǎn)的所有支路的集合為故障路徑。，如果從母線指向線路末端為參考方向，那么故障路徑上的暫態(tài)零序電流和零序電壓的突變方向相反，而正常線路及故障線路的非故障分支(包括故障點(diǎn)之后)的暫態(tài)零序電流和零序電壓的突變方向相同。由于暫態(tài)電流信號(hào)幅值大且不受消弧線圈補(bǔ)償?shù)挠绊?，適合

33、用于小電流接地故障選線和定位，需要解決的問(wèn)題就是如何從暫態(tài)電流中提取有用的特征分量，進(jìn)行故障定位。（1）暫態(tài)HHT算法HHT變換是一種在時(shí)域和頻域信號(hào)分析效果均很理想的信號(hào)處理方法，其借 了短時(shí)傅里葉變換的局部化特性，可以對(duì)信號(hào)的不同頻段進(jìn)行精確的細(xì)節(jié)放大， 用于處理奇異性較大的信號(hào)。相較于傅里葉變換而言，傅里葉函數(shù)的基函數(shù)是固 的，而HHT變換的基函數(shù)卻具有多種形式，因而可以根據(jù)處理問(wèn)題的不同而選取 合的基函數(shù)變換，從而使得HHT變換的應(yīng)用更加靈活多樣，更加容易檢測(cè)出頻域 的奇異信號(hào)。（2）EMD算法EMD(經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解)方法，可以將信號(hào)中不同尺度的分量進(jìn)行逐級(jí)的分解，最終分解為一系列的分量

34、，這些分量具有不同的尺度特征，稱之為IMF（固有模態(tài)函數(shù)）。對(duì)單相接地后各條待判斷的線路的零序電流進(jìn)行采樣，然后將采樣所得的信號(hào)進(jìn)行EMD分解，直到最終分解得到的余項(xiàng)滿足停止分解的要求，最終得到的余項(xiàng)即為暫態(tài)過(guò)程衰減直流分量。（3）暫態(tài)能量算法能量法將零序電流的有功分量進(jìn)行計(jì)算，提出利用中性點(diǎn)電壓和零序電流的乘積的積分作為能量函數(shù)。非故障線路消耗能量，其零序能量為正，而故障線路提供能量，其零序能量為負(fù)，并且在所有非故障線路上終端的零序能量之和等于故障線路終端的的零序能量之和。（4）首半波算法所謂首半波是指零序電流的在故障發(fā)生后的最初半個(gè)周波，此時(shí)為故障的暫態(tài)過(guò)程，零序電流先達(dá)到峰值之后，再進(jìn)行

35、震蕩衰減到穩(wěn)態(tài)。在故障發(fā)生后的初始半個(gè)周期中，由于接地電容電流從故障處流向母線處再流向各條線路，所以故障線路的終端的零序電流的首半波峰值與健全線路上的終端的峰值極性相反，且在故障線路上的終端的零序電流首半波幅值應(yīng)較其他線路上的終端大很多。分布在故障線路上的終端則在故障點(diǎn)兩側(cè)的首半波峰值極性相反，與故障點(diǎn)越近的終端首半波幅值越大。（5）多種算法的融合對(duì)第n個(gè)終端測(cè)得的暫態(tài)量進(jìn)行處理后，得到四種不同信號(hào)處理方法處理過(guò)的數(shù)值、。其中暫態(tài)HHT算法、EMD算法、暫態(tài)能量算法和首半波都包含著零序電流的幅值和方向，包含著正負(fù)號(hào)。對(duì)四種信息進(jìn)行融合處理，得到第n個(gè)終端的綜合信號(hào)特征為：其中分別表示權(quán)重，權(quán)重

36、的值能夠自適應(yīng)調(diào)整，基本原則是：某個(gè)方法的信號(hào)特征明顯，則權(quán)重增加，否則權(quán)重減??；如果某個(gè)終端提取的特征信號(hào)方向與其他終端相反，說(shuō)明該終端極有可能位于故障路徑，增加權(quán)重。3、基于線模和地模時(shí)間差新型行波測(cè)距方法研究行波法是基于故障距離與行波從故障點(diǎn)傳輸?shù)綑z測(cè)點(diǎn)的時(shí)間成正比的原理，一般分為A、B、C、D、E五種。A型行波定位方法是利用故障產(chǎn)生的行波進(jìn)行單端定位的方法。在線路發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)產(chǎn)生的電流（電壓）行波在故障點(diǎn)與母線之間來(lái)回反射，根據(jù)行波在測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間和行波的波速來(lái)確定故障點(diǎn)的距離。B型定位原理利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波到達(dá)線路兩端的時(shí)間差來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。雙端定位只利用行波第

37、一波頭到達(dá)線路兩端時(shí)刻進(jìn)行定位計(jì)算，因而只需捕捉行波第一個(gè)波頭，不用考慮行波的反射與折射，而且行波幅值大，易于辨識(shí)，使得計(jì)算處理簡(jiǎn)單。但要求線路兩端測(cè)量系統(tǒng)有精確到微秒的同步時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)兩端的時(shí)間同步。隨著GPS時(shí)鐘同步技術(shù)和數(shù)字光纖通信技術(shù)的發(fā)展在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，線路兩端的數(shù)據(jù)交換已成為可能。因此，目前國(guó)內(nèi)外輸電線路很多都采用基于GPS系統(tǒng)的雙端故障定位方法。C型原理是通過(guò)注入信號(hào)在注入端和故障點(diǎn)之間往返一次所需要的時(shí)間來(lái)計(jì)算故障距離；與A型行波不同的是它不利用故障時(shí)故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波信號(hào)，而是在故障后，人工向故障線路發(fā)射脈沖信號(hào)，然后檢測(cè)發(fā)射脈沖信號(hào)的時(shí)刻和來(lái)自故障點(diǎn)的反射波到達(dá)檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)

38、刻。D型現(xiàn)代行波故障測(cè)距原理為利用故障暫態(tài)行波的雙端測(cè)距原理，它利用線路內(nèi)部故障產(chǎn)生的初始行波浪涌到達(dá)線路兩端測(cè)量點(diǎn)時(shí)的絕對(duì)時(shí)間之差值計(jì)算故障點(diǎn)到兩端測(cè)量點(diǎn)之間的距離。為了準(zhǔn)確標(biāo)定故障初始行波浪涌到達(dá)兩端母線的時(shí)刻，線路兩端必須配備高精度和高穩(wěn)定度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，而且兩端時(shí)鐘必須保持精確同步。另外，實(shí)時(shí)對(duì)線路兩端的電氣量進(jìn)行同步高速采集，并且對(duì)故障暫態(tài)波形進(jìn)行存儲(chǔ)和處理也是十分必要的。E型原理是利用斷路器重合閘于故障線路時(shí)產(chǎn)生的暫態(tài)行波在測(cè)量點(diǎn)與永久性故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間計(jì)算故障距離。這一點(diǎn)對(duì)于裝設(shè)有重合閘裝置的高壓輸電線路尤為有用，它可以補(bǔ)救因故障發(fā)生在電壓初始角為零或很小時(shí)造成的測(cè)距失敗。

39、設(shè)線路發(fā)生了故障，在繼電保護(hù)作用下，開(kāi)關(guān)將跳開(kāi)故障線路，之后在重合閘作用下，開(kāi)關(guān)將重新閉合。若故障未消失，則由開(kāi)關(guān)重合所產(chǎn)生的初始行波經(jīng)延時(shí)后到達(dá)故障點(diǎn)，在故障點(diǎn)行波又反射回檢測(cè)母線，這段時(shí)間間隔包含有故障距離信息，同樣可用于測(cè)距?；趥鹘y(tǒng)的電力線路行波測(cè)距方法，本項(xiàng)目提出一種新型配電線路行波故障測(cè)距方法，該方法的創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在（1）使用基于零模-線模波速差構(gòu)成的單端測(cè)距原理進(jìn)行故障測(cè)距；（2）綜合多個(gè)檢測(cè)裝置的測(cè)距結(jié)果最終確定故障點(diǎn)位置。這種方法的具體思路是在配電網(wǎng)不同類(lèi)型架空線路和電纜線路兩端安裝少量具有GPS對(duì)時(shí)功能的行波檢測(cè)裝置，首先運(yùn)用離線方法計(jì)算出行波線模分量和地模分量在不同類(lèi)型線路

40、中的波速，當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障后，根據(jù)行波線模分量和地模分量到達(dá)某個(gè)檢測(cè)裝置的時(shí)間差計(jì)算出故障點(diǎn)與該檢測(cè)裝置之間的距離，最后綜合多個(gè)檢測(cè)裝置的測(cè)距結(jié)果確定故障點(diǎn)位置。該方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確故障定位，測(cè)距誤差?。痪C合考慮多個(gè)檢測(cè)裝置的測(cè)距結(jié)果，排除了大量偽故障點(diǎn)，保證了測(cè)距精度；降低了排查故障的時(shí)間，提高了供電可靠性；安裝設(shè)備數(shù)量少、經(jīng)濟(jì)性好，具有很好的實(shí)用性。所述方法包括以下步驟：（1）計(jì)算故障點(diǎn)與某個(gè)檢測(cè)裝置的距離利用線模波速大于地模波速的現(xiàn)象，測(cè)量?jī)蓚€(gè)模分量的時(shí)間差，計(jì)算出故障點(diǎn)與各個(gè)檢測(cè)裝置的距離。（2）綜合多個(gè)檢測(cè)裝置的計(jì)算結(jié)果得到包含故障點(diǎn)在內(nèi)的可能故障點(diǎn)集合每一個(gè)檢測(cè)裝置都可以得到

41、若干個(gè)可能故障點(diǎn)，綜合多個(gè)檢測(cè)裝置的結(jié)果，取交集就可以得到可能故障點(diǎn)集合，在集合中有可能不止一個(gè)故障點(diǎn)。下面結(jié)合實(shí)例對(duì)該配電線路行波故障測(cè)距新方法作詳細(xì)說(shuō)明。如圖4-24所示為某10kV配電線路系統(tǒng)。圖中1-1為變電站母線，1-2為后臺(tái)主站，1-3-1至1-3-9為行波檢測(cè)裝置。母線上共有四條線路，故障發(fā)生在線路1。圖4-16 10kV配電線路系統(tǒng)示意圖具體步驟如下：第一步，計(jì)算故障點(diǎn)與某個(gè)檢測(cè)裝置的距離利用線模波速大于地模波速的現(xiàn)象，測(cè)量?jī)蓚€(gè)模分量的時(shí)間差，結(jié)合測(cè)量的線模和地模波速計(jì)算出故障點(diǎn)與各個(gè)檢測(cè)裝置的距離。具體方法是：針對(duì)1-3-1檢測(cè)裝置，檢測(cè)到故障電壓行波線模分量的到達(dá)時(shí)間為，地模分量的到達(dá)時(shí)間為，計(jì)算出時(shí)間差為；計(jì)算故障線路的所有末端節(jié)點(diǎn)C、D、E行波線模分量和地模分量到達(dá)該檢測(cè)裝置的時(shí)間差，由