T_CES 164-2022 架空输电线路非接触式磁场测量故障定位与识别技术导则.docx

ICS 29.240.01CCS K 47团体标准T/CES 1642022架空输电线路非接触式磁场测量故障定位与识别技术导则Magnetic field measurement based non-contact method ofoverhead transmission lines fault location and identification2022-12-19 发布2022-12-21 实施中国电工技术学会发布T/CES 1642022目次前言. 1 范围. 12 规范性引用文件. 13 术语和定义. 14 系统构成. 24.1 概述. 24.2 磁测量传感器. 24.3 数据采集单元. 24.4 存储单元. 24.5 通信单元. 24.6 电源单元. 24.7 微处理单元. 25 架空输电线路等值模型 . 36 架空输电线路故障类型 . 36.1 单回、多回故障类别划分 . 36.2 短路断线故障类型划分 . 37 架空输电线路故障类型识别方法 . 37.1 故障识别依据. 37.2 故障类别识别. 37.3 短路断线故障类型识别 . 48 架空输电线路故障定位方法 . 68.1 概述. 68.2 同步时钟校正. 68.3 行波特征识别. 68.4 故障距离计算. 6附录 A（资料性附录）磁场传感器测量电流的原理 . 7附录 B（资料性附录）架空输电线路模型 . 9B.1 短距架空输电线模型 . 9B.2 中距架空输电线模型 . 9B.3 长距架空输电线模型 . 10附录 C（资料性附录） 架空输电线路故障类型分析.11C.1 单回线故障 .11C.2 多回线故障 . 12附录 D（资料性附录） 故障识别表 . 14附录 E（资料性附录） 行波测距基本方法. 15附录 F（资料性附录） 非接触式线路故障定位与识别试验验证 . 16IT/CES 1642022前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国电工技术学会提出并归口。本文件起草单位：电子科技大学、哈尔滨电工仪表研究所有限公司、成都理工大学、北京交通大学、国网四川省电力公司电力科学研究院、国网四川省电力公司计量中心、四川豪能电力有限公司、四川蜀能电科能源技术有限公司、四川斯仑迪信息科技有限公司。本文件主要起草人：黄琦、李坚、谢桦、滕予非、张真源、胡维昊、井实、吴杰、刘献成、易建波、于雷、蔡东升、李福超、任杰、范昊洋、廖开吉、吴映太、李东海、高鑫、陈世举、李金荣、代志刚。IIT/CES 1642022架空输电线路非接触式磁场测量故障定位与识别技术导则1 范围本文件规定了架空输电线路非接触式磁场测量故障定位与识别技术的识别定位系统构成、故障等值模型、故障类型、故障类型识别方法与故障定位方法。本文件适用于 110kV 及以上电压等级、基于非接触式测量原理的交流架空输电线路（以下简称“架空输电线路”）故障识别与定位。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 28872011 计算机场地通用规范GB/T 2900.492004 电工术语 电力系统保护GB/T 2900.511998 电工术语 架空线路GB/T 72612016 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 76652005 传感器通用术语GB/T 93612011 计算机场地安全要求GB/T 14598.102012 量度继电器和保护装置 第 22-4 部分：电气骚扰试验 电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验GB/T 245982009 铝及铝合金熔化焊焊工技能评定GB/T 356972017 架空输电线路在线监测装置通用技术规范3 术语和定义GB/T 11792017、GB/T 2900.12008、GB/T 2900.511998、GB/T 76652005、GB/T 356972017确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1非接触式测量  non-contact measurement不接触被测物体且不影响被测电路拓扑结构的前提下进行的测量。3.2非接触式磁场测量装置  non-contact magnetic field measurement device以电磁技术与传感器技术为基础，通过磁测量手段，在不接触被测物体表面且不影响被测电路拓扑结构的情况下，通过电磁效应，得到物体电磁学参数信息的测量装置。注：由非接触式磁测量传感器、数据采集单元、存储单元、微处理单元、通信单元以及电源单元等部分组成的装置。1T/CES 16420224 系统构成4.1 概述基于非接触式磁场测量的架空输电线路故障识别与定位测量系统（以下简称“系统”）由磁测量传感器、数据采集单元、存储单元、微处理单元、通信单元以及电源单元等部分组成，其结构应与图 1相符合。图 1测量系统结构图4.2 磁测量传感器由磁场敏感型材料（如磁阻材料、霍尔材料）构成的传感器及相关电路组成。传感器数量应至少等于测定的目标电流数量，且传感器需要能够以至少 1%的精度测量圆线同心绞架空导线中包括直流、交流、脉冲等类型的电流，电磁感应原理见附录 A。4.3 数据采集单元由信号调理模块与模数处理电路组成，信号调理电路主要负责过滤模拟信号的高频噪音，同时对有效信号进行放大。4.4 存储单元由外置 SRAM（静态随机存取存储器）与 FPGA（现场可编程逻辑门阵列）等具有存储与读写功能的硬件设备构成。4.5 通信单元由无线网络模块或其他通信设备组成，通过无线或其他种类的通信方式把经过处理后的带有电流信息的磁场数据发送给上位机。4.6 电源单元用于磁测量传感器及其他所有单元的稳定供电，通常可以采取现场取电或太阳能板电池的方式供电。4.7 微处理单元由系统上搭载的微处理器实现，是连接其他单元的枢纽。可根据不同要求通过硬件编程方式实现对数据的各种处理、如滤波、快速傅立叶变换和时标同步等功能。2