一种输电线路雷电反击故障与绕击故障的辨别方法

摘要

本发明提出了一种输电线路雷电反击故障与绕击故障的辨别方法。所述方法包括：利用高速采集设备对输电线路上的三相暂态电流进行实时采样记录，比较同一观测点三相暂态电流的最大幅值，判断出故障相，分析故障相电流的暂态波形，辨识出雷电流前行波，以及是否有与前行波极性相反，幅值较小的脉冲，判别为雷电反击故障或雷电绕击故障。以往利用工频电压进行故障类型识别的方法，往往受到负荷电流、线路长度以及过渡电阻的影响。本方法基于故障高频暂态信号的特征差异，具有不受线路负荷电流、线路长度和过渡电阻影响的特点，而且具有判据简单易于实现的优点。

说明书

技术领域

 本发明涉及对输电线路雷击故障类型进行辨别的技术领域，尤其涉及对输电线路雷电反击故障与绕击故障的辨别方法。

背景技术

输电线路往往翻山越岭，或通过空旷地带，并且架空线路往往较高，在雷雨天气时容易遭受雷击而发生故障跳闸。线路遭受雷击故障往往造成设备损坏，严重者造成线路跳闸，系统失压而影响电网供电。

    高压输电线路发生雷击故障后要求准确识别故障类型，一方面这对分析和排除故障具有重要意义，另一方面对于有效采取输电线路防护措施具有指导作用。目前，国内还没有直接的监测技术实现雷电反击和绕击故障辨识，由于缺乏有效的技术手段来鉴别故障原因，同时寻线的工作质量有时难以控制，有些事故难以找到真实原因。这使得输电线路的运行维护水平提升受到制约，也直接影响了输电线路安全运行的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题，就是提供一种当输电线路发生雷击故障后，能够快速而准确的辨别出该故障是雷电反击故障，还是雷电绕击故障的输电线路雷电反击故障与绕击故障的辨别方法，为分析和排除故障提供依据。

为解决上述技术问题，本发明提供一种输电线路雷电反击故障与绕击故障的辨别方法，所述方法通过对线路电流采样测量获取故障相电流的暂态波形，并辨识暂态行波电流中的雷电流前行波，以及是否有与前行波极性相反，幅值较小的脉冲，从而准确简明地辨别出故障是雷击故障还是非雷击故障。

所述辨别方法的具体步骤包括：

S-1，实时采样记录：安装高速采集设备，对输电线路上的三相暂态电流进行实时采样记录；

S-2，判断故障相：比较同一观测点记录的三相暂态电流的最大幅值                                               、和，幅值大的为故障相；

S-3，辨识雷电流前行波：幅值最大的脉冲为雷电流前行波；

S-4，判断雷击故障类型：分析故障相电流的暂态波形，在雷电流前行波到来之前是否有与雷电流前行波极性相反、幅值小于前行波幅值1/3的脉冲，若有，则判断为雷电反击故障；若无，则判断为雷电绕击故障。

所述的高速采集设备的采样频率为10MHz。

所述的高速采集设备为柔性无磁芯Rogowski线圈。

有益效果：本方法基于故障高频暂态信号的特征差异，通过准确采集并分析故障相电流的暂态波形，能够准确判断为雷电反击故障或绕击故障，整个波形分析及判断过程简单、易于实现。与以往利用工频电压进行故障类型识别的方法相比，具有不受线路负荷电流、线路长度和过渡电阻影响的特点。

附图说明

图1是本发明基于高频行波电流的输电线路雷电反击故障与绕击故障的辨别方法的步骤流程图；

图2是本发明仿真得到的雷电绕击故障电流的暂态行波波形；

图3是本发明仿真得到的雷电反击故障电流的暂态行波波形； 

图4是本发明实测的雷电绕击故障电流的暂态行波波形；

图5是本发明实测的雷电反击故障电流的暂态行波波形。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明的基于高频行波电流的输电线路雷电反击故障与绕击故障的辨别方法的实施例步骤流程图。

所属辨别方法包括以下步骤：

S-1，实时采样记录：安装柔性无磁芯Rogowski线圈，对输电线路上的三相暂态电流进行实时采样记录； 

在本步骤中，利用采样频率为10MHz的柔性无磁芯Rogowski线圈对输电线路上的电流进行实时采样记录，获取输电线路三相暂态电流的暂态波形。

S-2，判断故障相；

在本步骤中，比较同一观测点记录的三相暂态电流的最大幅值、和，幅值最大的为故障相。

图2-图5所示即是故障相的暂态行波波形。

S-3，辨识雷电流前行波；

在本步骤中，分析故障相电流的暂态波形，幅值最大的脉冲为雷电流前行波；

图2-图5中的雷电流前行波十分明显。

S-4，判断雷击故障类型：分析故障相电流的暂态波形，在前行波到来之前是否有与前行波极性相反、小于前行波幅值1/3的脉冲，若有，则判断为雷电反击故障；若无，则判断为雷电绕击故障。

参阅图2和图4，在前行波到来之前没有与前行波极性相反、小于前行波幅值1/3的脉冲，则判断为雷电绕击故障。

参阅图3和图5，在前行波到来之前有与前行波极性相反、小于前行波幅值1/3的脉冲，则判断为雷电反击故障。