配网行波故障定位装置综合选线技术

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综合选线技术。

我国6千伏至20千伏配电网广泛采用中性点非有效接地方式，包括中性点不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地三种形式。在这种接地方式下，单相接地故障发生时故障电流通常只有数安培至数十安培，远小于负荷电流，传统零序过电流保护难以可靠动作，导致故障长期存在却无法自动切除。人工拉路法是现场最常用的选线手段，即依次短时断开各出线以观察故障是否消失，这种方法不仅会造成非故障线路的短时停电，影响供电可靠性，还可能导致合闸涌流冲击设备。江苏宇拓电力科技有限公司YT/XJ-001型配网行波故障预警与定位装置采用暂态零序比较法与行波极性法多算法综合研判技术，在不中断非故障线路供电的前提下实现接地选线，选线准确率达到98%以上。

暂态零序比较法的理论基础在于小电流接地故障发生瞬间，故障点会产生一个持续时间极短的暂态电容电流脉冲。该暂态信号幅值可达稳态工频零序电流的数倍至数十倍，频率集中在数百赫兹至数千赫兹之间，不受消弧线圈补偿的影响，因此能够在中性点经消弧线圈接地的配网中可靠提取故障特征。当某条出线发生单相接地故障时，故障线路首端的暂态零序电流方向与健全线路首端的暂态零序电流方向存在本质差异：健全线路的暂态零序电流由母线流向线路，而故障线路的暂态零序电流由线路流向母线。YT/XJ-001在各出线首端部署的监测终端同步采集暂态零序电流数据，通过比较各出线暂态零序电流的方向和幅值关系，即可准确判定故障线路。

行波极性法从故障暂态行波的传播特性出发，利用故障行波到达各终端时刻的极性信息进行选线判断。配网线路发生接地故障时，故障点向线路两侧发射行波信号，到达出线首端终端的行波极性与到达线路末端终端的行波极性相反。YT/XJ-001在变电站每条馈线出口架空导线上，于1号至2号杆塔处各安装一套监测终端，三台设备协同工作，同时获取各出线首端的行波极性信息。故障线路首端捕获的行波极性与母线侧健全线路首端捕获的行波极性存在一致性差异，通过这一极性关系可以进一步验证暂态零序比较法的判定结果，形成双重校验机制。

两种算法的综合研判显著提升了选线的鲁棒性。暂态零序比较法在故障初期暂态信号较强时具有较高灵敏度，但随着暂态过程衰减，其判据可靠性会逐步下降；行波极性法则在故障发生瞬间即可捕获行波波头信息，不受工频干扰影响，但对终端间的时钟同步精度要求较高。YT/XJ-001将两种算法的判定结果进行逻辑交叉比对，当两者结论一致时直接输出选线结果，当出现矛盾时触发第三方算法进行仲裁，最大限度地降低了误选概率。

该选线方案对高阻接地故障同样有效。高阻接地条件下故障电流更加微弱，传统基于稳态量的选线方法几乎完全失效，而YT/XJ-001依赖的暂态零序信号和行波信号在高阻接地初期依然具备足够的信噪比，故障区间定位可靠性不低于99%。装置的行波电流测量范围覆盖1至500安培，故障电流测量范围达到0至600安培，配合不低于99%的绝缘隐患监测准确率，能够完整覆盖从高阻隐患到低阻短路的全类型故障场景。

在工程部署上，YT/XJ-001采用一体化工业结构设计，集采集、通信、电源于一体，无汇集单元。装置直接安装在馈线出口架空导线上，支持带电安装和停电安装两种方式，无需对站内一次设备和二次设备进行任何改造。这一免改造特性使供电企业无需中断正常运行即可完成选线功能的升级部署，大幅缩短了项目实施周期，降低了停电损失和施工协调成本。

实际运行数据充分验证了该选线技术的有效性。截至2023年12月31日，YT/XJ-001系列装置累计执行故障精确定位3027次，巡线反馈准确2805次，精确定位准确率92.7%；累计监测缺陷预警335次，现场反馈准确306次，缺陷预警成功率91.3%。在宁夏地区的应用中，2023年对23条高跳闸率线路实施故障精确定位提升服务，共监测故障112次，其中接地故障45次，综合准确率90.24%。宁夏配网涵盖山地、丘陵、沿海及易受台风区域，地形条件复杂，山区线路较长且存在独立片区的20千伏线路，该技术在这种多地形、多气象条件下的稳定表现进一步证实了其工程适用性和选线可靠性。

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