崔林寧 鄭凱博

摘 要：在10千伏配電線路高壓電力電纜實際使用的過程當中，總是會由于各種因素的影響產(chǎn)生一系列故障。為了使得人們的日常生產(chǎn)生活用電得到保障，本文結(jié)合我國實際情況提出了一種基于行波故障測距原理的高精度、快速線路故障在線檢測方法。

關(guān)鍵詞：高壓;電力電纜;配電線路故障;在線檢測方法

高壓電力電纜配電線路在應用的過程當中由于不得不長期在一些惡劣的環(huán)境下使用，比如高端高寒地區(qū)、極端天氣以及地質(zhì)災害等。在應用中發(fā)生故障的概率相對來說比較高。一旦配電線路發(fā)生故障將會對人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活用電造成極大的影響，因此快速找到高壓電力電纜配電線路產(chǎn)生故障的地點對于人們的電力正常供應有著非常重要的意義。本文對高壓電力電纜配電線路故障在線監(jiān)測方法進行了分析。

1配電線路故障在線檢測方法

1.1基于行波故障位置檢測

如果行波速度已知，那么相應的故障在線監(jiān)測可以采用以下的方法進行：假設故障處行波的速度為r。為了確定故障點的具體位置可以應用故障初始行波到配電線路端點時間運行故障發(fā)生位置。其實際運算原理如下所示：

假設某處高壓電力電纜配電線路的實際長度為L，故障發(fā)生的實際位置距離配電線路兩端P和Q的距離分別為p和L-p，初始故障行波到配電線路兩端點的時間分別為s和 s'，那么最終可得：

這種方法由于在實際應用過程當中所表現(xiàn)出來的一系列特點，非常適合配電線路接地或者是非接地的故障。這種方法在實際應用中，最重要的前提就是行波速度r處于已知的狀態(tài)當中。然而，高壓電力電纜配電線路在實際使用的過程當中，相應的行波速度會受到各種內(nèi)部或者是外界因素的影響。因此，不同的高壓電力電纜配電線路故障及相應的行波速度r并不相同，如果單純的將光速作為行波速度將會導致故障在線監(jiān)測出現(xiàn)極大的誤差。

如果在行波速度未知的情況下，相應的故障在線監(jiān)測方法可以根據(jù)線模和零模分量到P點和Q點的時間進行故障的在線檢測工作，通過這種方法的合理使用，可以極大的降低行波對故障檢測造成的影響。假設線模和零模的行波速度分別為r1 和r0，有以下的關(guān)系式：

聯(lián)立2～4最終得到：

如果高壓電力電纜配電線路由于各種因素的影響產(chǎn)生非接地故障的時候，由于并不存在零模分量，因此也不存在s1 和s'1 ，因此公式6在應用的時候僅僅可以被用來測量接地故障。高壓電力電纜配電線路在實際應用的過程當中，彼此之間的間隔相對來說比較大，相應的配電線路故障類型常常為單相接地故障，因此這種方法擁有很高的應用價值。

1.2故障位置處電阻值檢測

將1.1節(jié)監(jiān)測到的高壓電力電纜配電線路故障發(fā)生位置處的配電線路兩端用P和Q來進行表示，并且為了方便監(jiān)測工作的進行在P端投入一個容量大小合適的電容。

通過這樣的方式可以更加準確的監(jiān)測到線路發(fā)生故障的詳細信息。

2實驗分析

為了驗證本文所提出方法的高效性，一段長度為3300千米的高壓電力電纜配電線路作為實例進行相應的故障在線檢測工作。為了使得檢測結(jié)果擁有一定的對比性，將本文所提出的方法和基于VMD和TEO的高壓電力電纜配電線路故障在線檢測方法的最終檢測結(jié)果進行全方位的對比后，結(jié)果分別如表1和表2所示。

通過這兩個表格的內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)本文所提出的方法可以更加精確的檢測出高壓電力電纜配電線路故障發(fā)生的具體位置，并且擁有很高的故障檢測精度。在實際故障檢測工作中，有著較高的應用價值。

在相關(guān)工作人員對高壓電力電纜配電線路的故障進行在線檢測的時候，由于各種因素的影響很可能會發(fā)生一些錯誤的故障檢測以及遺漏故障檢測。經(jīng)過多次實驗之后，發(fā)現(xiàn)本門所采用的方法相應的錯誤故障檢測率始終比較低，其變化范圍處于3.55%～6.12%，結(jié)果表明本文所提出的方法故障檢測率低，可以更加準確的分辨出故障線路和非線路故障。平均遺漏故障檢測率為2.41%，說明通過本文所提出的方法可以更加精確的監(jiān)測高壓電力電纜配電線路所發(fā)生的故障，使得配電線路的供電可靠性得到有效的保障。

3結(jié)束語

高壓電力電纜配電線路在實際使用的過程當中擁有很多優(yōu)勢，在配電系統(tǒng)中獲得了廣泛的應用。本文所提出的故障測距方法擁有較高的實用性，可以更加精確的判斷故障發(fā)生的位置。

參考文獻：

[1]趙小猛. 電力電纜故障精確定點及其背景降噪技術(shù)研究[D].西安電子科技大學，2019.

[2]王建順. 基于低壓脈沖法的煤礦高壓電力電纜故障定位研究[D].河南理工大學，2015.

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