故障分析法

故障分析法是利用故障时记录下来的工频电压、电流量,通过分析计算,求出故障点的距离。事实上, 在系统运行方式确定和线路参数已知的条件下,输电线路故障时,测量点的电压、电流量是故障点距离的函数,因此完全可以用故障时记录下来的测量点电压和电流量通过分析计算,得出故障点的位置。如果再加以细分:按所采用的电路模型来看,可分为集中参数法和分布参数法;按所使用物理量的特征分,可分为工频相量方法和瞬时值方法(大部分采用工频量);按所需要的测量信息来分类,可分为单端电气量法和双端电气量法。 下面介绍单端电气量法和双端电气量法:

(1)单端电气量法:

根据单端的电压和电流以及必要的系统参数, 计算出故障距离。由于只使用单端信息,且测量设备与保护装备及故障录波装置共用同一套 PT、CT 等设备,硬件投资小,现场实现简单方便,也不受系统通信条件的限制。

对于现有的单端电气量法还有以下三个主要问题:(1)故障过渡电阻或对端系统阻抗变化对测距精度的影响;(2)输电线路以及双端系

统阻抗的不对称性对测距的影响;(3)测距方程的伪根问题。造成测距误差的根本原因是存在故障过渡电阻,要消除其影响,就要引入对

端系统的阻抗,那就必然要受到对端系统阻抗变化的影响,这是单端电气量法长期以来一直没有解决的一个难题。

(2)双端电气量法:

双端电气量法就是根据线路两端的电压和电流以及必要的系统参数,经过化简得到测距方程,解出故障距离。利用双端数据的测距算法,方程数等于未知量数,原理上可以完全消除故障过渡电阻的影响,实现准确测距,但它必须使用通道来传递两端的信息,有的算法还要解决两端数据的同步和测距方程的伪根问题。