配网行波故障定位装置如何利用行波测距技术

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及其行波测距技术应用。

一、设备概述

配网行波故障预警与定位装置YT/XJ-001，该装置针对配网线路单T接、多T接、架空电缆混架等复杂拓扑结构，集成现场监测终端、数据中心及客户端三大模块，通过监测线路行波电流、工频电流、电压波形等数据，实现故障精确定位、绝缘隐患监测及小电流接地选线等功能，其故障定位精度达≤±90m，区间定位可靠性≥99%，适用于6kV-20kV配网架空线路的故障诊断与运维。

二、行波测距技术在设备中的应用原理

该装置基于分布式行波在线测量技术，利用故障暂态行波的传播特性实现故障定位，具体过程如下：

1. 行波信号的产生与捕捉

当配网线路发生短路、接地等故障时，故障点瞬间释放能量，产生高频暂态行波信号（频率通常在kHz至MHz级）。行波沿线路向两端传播，其传播速度接近光速（约3×10⁸m/s，实际受线路参数影响略有差异）。
现场监测终端作为核心感知单元，需沿线路分布式布置（按“一线一案”原则，主线首末端及间隔5km配置，长支线首末端配置，短支线首端配置），实时采集线路行波电流、工频电流及电压波形数据。终端采用一体化结构设计，支持带电安装，确保在复杂线路拓扑中无死角捕捉行波信号。

2. 行波数据的传输与时间同步

监测终端采集的行波信号通过通信网络实时上传至数据中心。为保证行波到达时间的准确性，装置需通过高精度时钟同步技术（如GPS或北斗授时）实现各终端的时间统一，误差控制在微秒级。这是后续通过时间差计算故障位置的关键前提。

3. 基于时间差的故障定位计算

数据中心接收相邻终端上传的行波到达时间后，利用双端行波测距原理进行定位：

• 当故障发生时，行波分别向线路两侧传播，相邻两个监测终端会先后捕捉到行波信号，记录时间差Δt。

• 结合行波在当前线路中的传播速度v（由线路材质、截面、电压等级等参数决定，配网中通常取2.9×10⁸m/s左右），通过公式“故障距离=（v×Δt）/2”计算故障点与两终端中点的距离，进而锁定具体位置。

• 对于多T接或分支线路，装置通过识别行波在主支线传播的幅值衰减、极性变化等特征，结合“一线一案”的配置拓扑，区分主支线故障，避免传统技术中支线故障误判问题。

4. 行波信号的抗干扰与故障辨识

为确保测距可靠性，装置需解决行波信号的干扰问题：

• 雷击与故障辨识：通过行波频谱特征分析，区分雷击产生的暂态行波与短路/接地故障行波（雷击行波频率更高、持续时间更短），辨识准确率≥90%。

• 高阻接地故障处理：针对配网常见的高阻接地故障（如经树木、土壤接地），终端通过放大微弱行波信号、结合工频电流突变特征，确保行波信号有效捕捉，实现定位精度≤±90m。

• 绝缘隐患监测：对于线路绝缘薄弱点（如树障、鸟害导致的局部放电），装置通过分析行波信号的幅值、频次及相位特征，结合大数据自学习算法，提前辨识隐患类型并定位，准确率≥99%。

三、技术优势与行业适配性

该装置通过行波测距技术的应用，突破了传统配网故障定位依赖人工巡线、区间模糊的局限：

• 分布式部署：适应配网多T接、混架线路拓扑，终端覆盖主线、支线关键节点，确保行波信号无遗漏。

• 实时性与自动化：从故障发生到定位结果输出全程自动化，数据中心分析时延控制在秒级，通过客户端短信或WEB端实时推送，缩短故障排查时间。

• 高可靠性：故障区间定位可靠性≥99%，小电流接地选线准确率≥98%，不受中性点接地方式影响，适用于各类配网接地系统。

综上，配网行波故障预警与定位装置YT/XJ-001通过“行波信号捕捉-时间同步-时差计算-抗干扰辨识”的全流程技术实现，将行波测距技术与配网实际工况深度融合，为复杂配网故障定位提供了专业化解决方案。