[發明專利]一種基于110kV部分同塔雙回線路的雷擊故障選線與定位方法

在審

• 申請號: 201811183122.3
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109470989A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 束洪春;徐澤奇;邱大林;李一凡;張瑀明
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于110kV部分同塔雙回線路的雷擊故障選線與定位方法，其特征在于：首先對桿塔、雷電流、絕緣子進行參數設定，分別從行波傳播過程與耦合電流傳播過程的角度，利用雷擊不同位置時各個量測端零模電流首波頭極性同異的特點進行對雷擊故障區段的定位，再根據耦合電流行波與初始故障行波到達某一量測端時間不同的原理，對雷擊故障位置進行精準測距，最后利用單端測距對110kV部分同塔雙回線路雷擊故障定位的適用性進行分析，得出經簡化后的線路模型利用單端測距法進行故障定位。

2.根據權利要求1所述的基于110kV部分同塔雙回線路的雷擊故障選線與定位方法，其特征在于具體步驟為：

步驟1：對桿塔、雷電流、絕緣子進行參數設定

(1)桿塔：仿真模型選取型號為SZT-35的110kV同塔雙回桿塔，采用多波阻抗模型模擬桿塔，桿塔模型中，多波阻抗的計算模型如下：

將桿塔劃分為k段導體，k＝2,3,4…,n，n為圓柱導體數量，導體自阻抗為Z_T-kk，第k根與第l根之間距離為R_kl，互阻抗為Z_T-kl；

進而得出總波阻抗Z_T-n為：

多波阻抗模型可以對n段導體求和得出波阻抗公式：

其中r_e為多導體系統等效半徑，可通過下式求出：

式中r為導體半徑，R為兩導體間距離；

(2)雷電流：根據雷擊地面的等值電路，令u₀、i₀分別表示雷電通道電壓與雷電流；Z₀與Z_j表示雷電通道的波阻抗與雷擊點接地阻抗，由u₀＝i₀Z₀，得出通過Z_j的雷電流i為：

(3)絕緣子：反擊時塔頂電位升高至U_td，并與導線電位U_d出現差異，這一差異即為絕緣子兩端電壓U_j，可由如下公式得到：

步驟2：對110kV同塔雙回輸電線路進行解耦處理；

將雙回線路的電壓和電流表示成同向量和反向量形式，具體為：

式中，下標T代表同向量，F代表反向量，A、B、C為相量，I代表I回線，II代表II回線；

步驟3：對于110kV部分同塔雙回輸電線路雷擊行波分析；

步驟4：通過導線上的感應電流行波傳播方向與零模電流所取參考方向的同異，利用線路兩端零模電流首波頭極性的異同判斷雷擊故障區段；

步驟5：利用故障電流行波與耦合電流行波傳播路徑上有一定的差異的特點，對于雙回線路處的雷擊故障，采用一端數據進行故障定位，耦合電流行波與故障電流行波傳播路徑差的單端測距公式為：

其中，t₁為相電流初始波頭到達時刻，t₂為解耦后線模電流行波初始波頭的到達時刻，v為行波在線路上的傳播速度。