[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

本發明涉及一種基于110kV部分同塔雙回線路的雷擊故障選線與定位方法，屬于電力系統繼電保護技術領域。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。

技術領域

本發明涉及一種基于110kV部分同塔雙回線路的雷擊故障選線與定位方法，屬于電力系統繼電保護技術領域。

背景技術

隨著電網建設的發展，110kV輸電線路在所有輸電線路中所占的比重越來越大，其重要性不言而喻。根據云南省某有關研究院數據，云南省某一年內(2009-2010年)110kV及以上輸電線路由雷擊引起的跳閘事故共發生596次，占總跳閘次數的54.6％。其中500kV、220kV與110kV輸電線路由雷擊引起的跳閘事故次數分別39次、113次與444次。110kv輸電線路由于在輸電系統中占比較大，往往發生雷擊的次數也較多。并且在建設中多使用同塔雙回線路結構與部分同塔雙回結構，以達到充分利用土地資源增加線路傳輸容量的目的。由于同塔雙回線路桿塔結構與單回線路結構不同，往往桿塔較高、避雷線屏蔽性能較差，導致線路存在防雷性能整體降低等缺點。因此如何對雷擊故障進行有效準確的選線和定位，確定改善同塔雙回線路耐雷水平的方法對今后部分同塔雙回線路的發展有著指導性的意義。

對于同塔雙回線路國內外學者已有較多的研究。在故障定位方法方面，包含用電弧故障的轉移特性與單端推導故障處參數構造故障測距公式故障進行定位。也有以故障前后端工頻電壓、電流的幅值研究對象，提出一種適用于同塔雙回線路的故障測距新算法。還有在同塔雙回線路解耦的基礎上，利用序分量故障計算模型，提出了一種適用于開環網絡的三端局部耦合雙回輸電線路故障分析方法。但經過大量驗證該方法對于含閉環網絡的部分同塔線路并不適用。雖然對于同塔雙回線路故障定位技術各國學者已進行一定的研究，但現有研究分析大多數針對于全程同塔雙回線路或僅針對某一特定的線路情況，而110kV部分同塔雙回線路在實際運行中占有一定的比重，針對這一線路類型缺乏有效的分析，其對現有測距方法的適用性也有待研究，因此對于這一線路類型的分析對110kV系統的安全穩定運行具有極其重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于110kV部分同塔雙回線路的雷擊故障選線與定位方法，通過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進行故障測距。

本發明的技術方案是：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，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。

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；