[發明專利]基于電壓振蕩頻率的接地極線路過電壓擊穿點定位方法

有效

• 申請號: 201710375138.3
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107024645B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 李小鵬;滕予非;甄威;張星海;姜振超
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發明公開了基于電壓振蕩頻率的接地極線路過電壓擊穿點定位方法，依次包括以下步驟：步驟1：選定故障接地極線路，根據prony信號分析，得出因過電壓擊穿后的故障電壓波形的振蕩頻率fz；步驟2：根據接地極線路首端電壓的傳遞函數，得到電壓振蕩頻率fz與接地極線路電感L之間的關系曲線；步驟3：根據步驟2中，電壓振蕩頻率fz與接地極線路電感C之間的關系曲線，得到振蕩頻率fz對應的接地極線路電感L；步驟4：遍歷不同故障距離對應的接地極線路等效阻抗，得到接地極線路電感與故障距離之間的關系曲線；步驟5：根據步驟4中，接地極線路電感與故障距離之間的關系曲線，得到接地極線路電感L3對應的故障距離d，實現過電壓擊穿點定位。

技術領域

本發明涉及一種過電壓擊穿點定位方法，具體涉及基于電壓振蕩頻率的接地極線路過電壓擊穿點定位方法。

背景技術

目前，在特高壓直流系統發生單極故障后，接地極線路將流過較大的故障電流，這一暫態過程將導致接地極線路出現過電壓。若接地極線路沿線存在絕緣薄弱點或接地極線路的絕緣配置不當，極易導致接地極線路發生過電壓擊穿，導致直流電流未經接地極而直接入地，引發后續控制保護動作，嚴重時甚至會造成直流閉鎖。實際特高壓直流工程中已多次出現接地極線路過電壓擊穿的情況。在接地極線路發生過電壓擊穿后，若能準備判斷擊穿點位置，則有助于運維人員查找絕緣薄弱點，處理相應的絕緣缺陷，避免再次出現接地極線路過電壓擊穿。

然而，直流接地極線路上沒有配置專門的故障定位裝置，無法在接地極線路發生過電壓擊穿后進行擊穿點定位，只能依靠人工巡線查找過電壓擊穿點，費時費力。對于瞬時性故障，若擊穿痕跡不明顯，甚至查找不到故障點，給故障的進一步處理帶來困難。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是直流接地極線路上沒有配置專門的故障定位裝置，無法在接地極線路發生過電壓擊穿后進行擊穿點定位，目的在于提供基于電壓振蕩頻率的接地極線路過電壓擊穿點定位方法，解決直流接地極線路上沒有配置專門的故障定位裝置，無法在接地極線路發生過電壓擊穿后進行擊穿點定位的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

基于電壓振蕩頻率的接地極線路過電壓擊穿點定位方法，依次包括以下步驟：步驟1：根據直流系統參數和接地極線路參數，得到接地極線路首端電壓的傳遞函數表達式步驟2：按不同的接地極線路長度對應的送端接地引線電感L₃，遍歷接地極線路首端電壓傳遞函數H(s)，傳遞函數H(s)的極點包含著電壓的振蕩頻率fz，由此得到不同的送端接地引線電感L₃與振蕩頻率fz之間的關系曲線L₃-fz。步驟3：按不同的接地極線路過電壓擊穿距離x，遍歷接地極線路等效電感L，得到擊穿距離x與接地極線路等效電感L的對應關系曲線x-L。

步驟4：選定故障接地極線路，根據prony信號分析，得出因過電壓擊穿后的故障電壓波形的振蕩頻率fz1。步驟5：根據L₃-fz曲線，查找故障后電壓振蕩頻率fz1對應的接地極線路總電感L₃₁。步驟6：根據x-L曲線，查找接地極線路總電感L₃₁對應的擊穿距離x。本發明所要解決的技術問題是直流接地極線路上沒有配置專門的故障定位裝置，無法在接地極線路發生過電壓擊穿后進行擊穿點定位，提供了基于電壓振蕩頻率的接地極線路過電壓擊穿點定位方法，根據上述步驟可得出最終的過電壓擊穿點。

其中，步驟1中的傳遞函數公式的推導過程如下所示：

如圖1所示，當特高壓直流輸電工程出現單極故障時，在換流器閉鎖前，故障電流將通過整流側換流器CSr、極線平波電抗器La、直流線路故障點f、送端接地極址g、接地極引線、中性極線平波電抗器Lb形成回路。在換流器控制系統以及回路中線路集中式電容、電感等元件作用下，該回路中的電壓、電流在故障后將產生較為復雜的響應過程，并導致過電壓等現象的出現。