配网行波故障定位装置的行波测距技术

今天江苏宇拓电力科技来跟大家聊一聊配网行波故障定位装置YT/XJ-001的行波测距技术。

配网行波故障定位装置YT/XJ-001的行波测距技术，是基于分布式行波在线测量原理，通过多终端协同采集与数据分析，实现复杂配网线路故障点精准定位的核心技术。该技术针对配网线路“T接多、混架多、主支线难分辨”的痛点，结合行波信号的瞬时特征与线路拓扑数据，构建了“信号采集-时差计算-干扰排除-位置输出”的全流程定位体系，为配网故障快速处置提供了关键技术支撑。

一、技术原理：基于行波时差的分布式定位逻辑

该技术以故障暂态行波为核心监测对象，通过分析行波在线路中的传播特性实现定位：

• 分布式行波采集：线路沿线部署的监测终端同步采集故障瞬间产生的高频行波信号（行波电流测量范围1～500A），记录行波波头的到达时间、极性及幅值特征。终端间距根据线路复杂度配置，主线间隔约5km，支线首末端必装，确保行波信号无盲区覆盖。

• 时差定位算法：利用相邻终端采集到的行波波头到达时间差，结合行波在电缆中的传播速度（约2.9×10⁸m/s），计算故障点与终端的距离。例如，故障行波到达A终端的时间为t₁，到达下游B终端的时间为t₂，若A、B终端间距为L，则故障位置距A终端的距离为（t₂-t₁）×传播速度/2，通过线路拓扑数据修正后输出最终结果。

• 干扰信号排除：通过行波信号的持续时间、极性规律及工频数据辅助判断，排除雷击（辨识准确率≥90%）、负荷波动等非故障干扰。例如，雷击产生的行波信号持续时间＜100ms且无后续工频异常，装置直接过滤此类信号，避免误判。

二、实现方式：终端-数据中心-客户端的协同架构

技术落地依托“现场监测-云端分析-运维应用”三级架构，实现数据采集、分析与结果呈现的闭环管理：

• 现场监测终端：采用一体化工业结构设计（集成采集、通信、电源模块），支持带电安装（无需停电）。终端实时采集行波电流、工频电流（0～600A）及电压波形数据，通过安全认证通道上传至数据中心，确保原始信号的完整性（采样率20MHz）。

• 数据中心：接收多终端同步数据，通过行波时差算法与线路拓扑模型（含T接、支线长度等参数）计算故障位置，并结合工频数据验证定位合理性（如零序电流异常与行波信号关联性）。中心内置故障类型识别模块，可区分短路、接地等故障类型，提升定位结果的可用性。

• 客户端应用：运维人员通过WEB界面或短信告警获取定位结果，内容包括故障点精确坐标（误差≤±90m）、故障类型及建议巡线范围。例如，某10kV架空线路发生单相接地故障，客户端显示故障位于“主线K0+500m处”，定位可靠性≥99%，指导运维人员直接前往目标区域排查。

三、技术指标：定位精度与可靠性的双重保障

该技术通过严格的指标控制确保实用化效果，核心性能参数如下：

• 定位精度：故障定位误差≤±90m，满足配网线路杆塔间距（通常50～150m）的巡线需求，可直接缩小至单基杆塔范围内。

• 可靠性：故障区间定位可靠性≥99%，即装置输出的故障区间（如A支线2#-3#杆塔之间）包含真实故障点的概率达99%以上，避免运维人员无效巡线。

• 适应性：支持6kV～20kV配网架空线路，兼容单T接、多T接、架空电缆混架等复杂拓扑结构，在山地、沿海、易台风等环境下仍保持稳定运行。

四、应用场景：复杂配网线路的故障定位需求

技术针对性解决传统方法在配网场景中的应用瓶颈，适用于以下典型场景：

• 多T接线路：通过支线终端与主线终端的行波时差对比，实现主支线故障区分。例如，某线路含3个T接支线，故障发生在2#支线时，装置根据支线终端的行波到达时间早于主线终端，直接锁定2#支线并定位具体位置。

• 长距离架空线路：替代传统人工巡线（效率低、耗时久），实现故障后5分钟内输出定位结果。如宁夏某57.956km长线路故障，装置定位精度±85m，运维人员仅用1小时完成故障排查，较传统方式缩短6小时以上。

• 绝缘隐患监测：通过行波信号的微小特征变化，识别树障、鸟害等导致的早期放电隐患（监测准确率≥99%），定位隐患点并提前消缺，避免故障扩大。

五、关键优势：从“盲目巡线”到“精准抢修”的技术突破

相比传统故障指示器（仅区间定位）和保护测距技术（不适配配网拓扑），该技术的核心优势体现在：

• 主支线精准区分：通过行波传播路径分析，解决传统方法无法分辨主支线故障的问题，定位准确率较传统方式提升80%以上。

• 缩短故障恢复时间：精确定位结果将巡线范围从“全线排查”缩小至“百米级区域”，平均故障恢复时间缩短60%，减少停电时长（截至2023年，累计为电网公司节约停电时间数千小时）。

• 全工况适应性：不受中性点接地方式、线路阻抗变化影响，小电流接地选线准确率≥98%，高阻接地故障（接地电阻＞1000Ω）定位成功率仍达92.7%，覆盖配网95%以上故障类型。

通过上述技术特性，配网行波故障定位装置YT/XJ-001的行波测距技术有效填补了复杂配网故障定位的市场空白，成为提升配网运维效率与供电可靠性的核心技术手段。