故障分析法

故障分析法是利用故障時記錄下來的工頻電壓、電流量,通過分析計算,求出故障點的距離。事實上, 在系統運行方式確定和線路參數已知的條件下,輸電線路故障時,測量點的電壓、電流量是故障點距離的函數,因此完全可以用故障時記錄下來的測量點電壓和電流量通過分析計算,得出故障點的位置。如果再加以細分:按所採用的電路模型來看,可分為集中參數法和分佈參數法;按所使用物理量的特徵分,可分為工頻相量方法和瞬時值方法(大部分採用工頻量);按所需要的測量信息來分類,可分為單端電氣量法和雙端電氣量法。

下面介紹單端電氣量法和雙端電氣量法:

(1)單端電氣量法:

根據單端的電壓和電流以及必要的系統參數, 計算出故障距離。由於只使用單端信息,且測量設備與保護裝備及故障錄波裝置共用同一套 PT、CT 等設備,硬件投資小,現場實現簡單方便,也不受系統通信條件的限制。

對於現有的單端電氣量法還有以下三個主要問題:(1)故障過渡電阻或對端系統阻抗變化對測距精度的影響;(2)輸電線路以及雙端系

統阻抗的不對稱性對測距的影響;(3)測距方程的偽根問題。造成測距誤差的根本原因是存在故障過渡電阻,要消除其影響,就要引入對

端系統的阻抗,那就必然要受到對端系統阻抗變化的影響,這是單端電氣量法長期以來一直沒有解決的一個難題。

(2)雙端電氣量法:

雙端電氣量法就是根據線路各端的電壓和電流以及必要的系統參數,經過化簡得到測距方程,解出故障距離。利用雙端數據的測距算法,方程數等於未知量數,原理上可以完全消除故障過渡電阻的影響,實現準確測距,但它必須使用通道來傳遞兩端的信息,有的算法還要解決兩端數據的同步和測距方程的偽根問題。