输电线路故障测距计算方法

       按照所需信息的来源，故障测距可分为单端法和双端法，但由于单端法仅使用单侧信息，简单易实现，在实际电网中获得广泛应用。按照分析时采用的等值模型，故障测距可分为集中参数法和分布参数法。在比武中，通常采用集中参数(即R-L模型)求解，分布参数的概念多出现在客观题中。

       以图1所示的双电源系统为例，母线M侧和N侧的系统等值阻抗分别为ZM和ZN，线路单位阻抗为Zmn，长度为l。

       设线路MN上发生单相接地故障时，M侧保护安装处的电压、电流分别为Um、Im；N侧保护安装处的电压、电流分别为Un、In；故障点电压、电流分别为Uf、If，过渡电阻为Rf。其中，Im=Imφ+3KI0。故障点距M侧保护的距离百分比为ρ。

       现行的保护装置中测距算法通常采用该式，其特点是在金属性故障时，测距准确；在非金属性故障时，测距误差大。但考虑到微机保护装置的定位，采用上式能满足工程应用。

        双端测距的优势明显，不收过渡电阻的影响，但由于需要线路对侧的测量量，不受青睐，特别是对侧PT或CT断线、通道故障时将无法进行求解。随着保护通信通道的日益可靠，有部分厂家已经采用了该方式进行故障测距。

 

分享一道比武竞赛题，具体如下：

       某500kV MN线路正序阻抗Z1=j40Ω，零序阻抗Z0=j130Ω，线路全长153公里。线路发生A相故障，从录波图上读得同一时刻线路M侧A相电压为252∠0°kV，A相电流为3.9∠-73°kA，零序电流3I0为4.4∠-73°kA；N侧A相电压为196∠0°kV，A相电流为15.4∠-73°kA，零序电流3I0为16.8∠-73°kA。问：

       （1）如线路M侧采用单端电流电压量计算，则故障点距离M侧多少公里；

       （2）如线路M侧采用双端电流电压量计算，则故障点距离M侧多少公里。

       采用上述两种计算方式，可分别进行求解，答案分别是133.88km和127.52km，过程不赘述，大家自行求解。

       在上式中，既可以引入负序量也可以用零序量进行求解。仿真结果表明，采用负序量是效果优于零序量。该方法优势明显，继保工作者提出了很多改进方案，感兴趣可以去知网上查查看。

 

分享一道比武竞赛题，具体如下：

       某线路MN，发生C相高阻接地故障，线路差动保护跳闸，M侧保护PCS-931A-G测距为25kM。现已获取故障后20ms的两侧电压电流值（同一时刻）如下：

       M侧：Ua=62.1V∠0°，Ub=61.5V∠-121°，Uc=60.5V∠-242°，Ia=0.49A∠0°，Ib=0.51A∠-122°，Ic=0.55A∠-245°，3I0=0.06A∠107.5°

       N侧：Ia=0.49A∠-179.6°，Ib=0.51A∠58°，Ic=0.36A∠-65°，3I0=0.12A∠118.5°

       通过M侧电压和两侧电流分析计算，本次保护故障测距是多少，保护测距误差是多少？已知线路每千米零序、正序阻抗分别为Z0=1.032Ω∠80°、Z1=0.341Ω∠80°，线路全长52kM。

       采用上述方法进行计算，故障定位是16km，过程不赘述，大家自行求解。

       此外，请大家对比方法1和方法3，同样是采用单端量，但后者明显优于后者。

       如果实在算不出来，可以给我留言或者私信再交流。