输电线路铁塔高耸、分布广且地处旷野,很容易遭受雷击,出现跳闸、火灾等事故,给供电安全造成了巨大威胁。因此,输电线路在设计、运行中都有严格的防雷要求,包括架设避雷线、安装自动重合闸、加装避雷器、加强设备检修等。

输电线路雷击
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输电线路雷击

为了确保安全,快速精准地定位雷击故障点也是提升输电线路供电安全和稳定性的关键所在。

一、输电线路分布式故障诊断装置概述

基于分布式行波测距技术的高压输电线路故障定位的实时监测与预警装置,利用故障点初始行波到达故障线路本端、对端以及相邻线路对端的绝对时刻进行测距,可快速准确定位故障点(杆塔级)及识别故障类型(雷击故障/非雷击故障),有效减少雷击对电网的破坏,提高电网运行效率。

二、输电线路分布式故障诊断装置特点

1、可自动采集线路故障产生的工频电流和行波电流,自动记录高精度GPS时钟,并通过无线通信方式回传监测中心系统。可监测范围30公里。

2、采用双罗氏线圈,通过并联方式搭建模拟信号无源叠加模型,降低雷电监测系统设计难度;可对电流进行间接测量,具有测量范围广、结构简易、线性良好等特性,有效解决了有源信号看加法进行多通道大电流采集所导致的检测装置故障与功耗增加的问题。

3、可准确定位故障区间及故障点,定位误差百米内,并根据故障行波波形识别故障原因,如山火、树障、风偏、雷击等。雷击故障可辨识饶击或反击,识别准确率>90%;可在线记录线路雷电流及雷击次数统计。

故障行波信号
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故障行波信号

4、供电方式灵活,支持感应取电、太阳能电池供电以及组合供电等。电池容量10Ah/12V、太阳能板功率20W/18V,无光照环境下电池可维持设备正常运行15天以上。

5、采用动态功耗控制技术,智能电源管理技术;工作模式可切换APN电力专网传输,稳定性高。

三、结论

要通过行波检测实现输电线路故障定位并非易事,因为架空线路的特殊性质使得行波的传播受到多种因素的影响,如线路参数的频率相关特性、多导线间的相互耦合以及线路末端的反射波等。输电线路分布式故障诊断装置通过“分布式”安装,极大避免了 这个问题。