配网行波故障定位装置的智能区分主支线

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的智能区分主支线。

配网行波故障定位装置YT/XJ-001的智能区分主支线技术，针对配网线路中大量存在的单T接、多T接、架空电缆混架等复杂拓扑结构，通过“分布式终端部署-多维度信号分析-拓扑模型匹配”三级协同机制，实现对主支线故障的精准识别与定位。该技术突破传统故障定位“主支线信号混淆、故障路径误判”的瓶颈，依托暂态零序比较法、行波极性法等多算法融合，结合“一线一案”的终端配置策略，在复杂线路环境中实现主支线故障的快速区分，支撑故障区间定位可靠性≥99%，小电流接地选线准确率≥98%。

一、智能区分的技术定位：复杂拓扑下的故障路径溯源

配网线路的主支线交织导致故障电流传播路径复杂，传统技术易因信号叠加而无法区分故障位于主线或支线。智能区分主支线技术的核心目标是：通过终端采集的电气信号特征与预设的线路拓扑模型比对，精准判断故障电流的源头方向，从而锁定故障所在的主支线属性。例如，当多T接线路的某一支线发生接地故障时，装置需快速排除主线及其他支线的干扰，仅将故障信息定位至故障支线，避免运维人员对非故障区段的无效巡线。

二、分布式终端部署：构建主支线“物理标记网络”

智能区分主支线的硬件基础是基于线路拓扑特征的“差异化终端配置策略”。装置通过“一线一案”原则，在主支线关键位置部署监测终端，形成与物理拓扑对应的“信号采集节点矩阵”，使终端分布直接反映主支线的结构差异：

• 主线标记：在主线首末端及每间隔5km左右部署终端，形成覆盖主线全程的“基线监测链”，终端编号与主线杆塔编号关联，明确主线的线性结构；

• 支线标记：对长支线（长度＞2km），在其首末端各部署终端，短支线（长度≤2km）仅在首端（T接处）部署终端，通过终端的“双端存在”或“单端存在”特征区分长/短支线，并与主线终端形成“拓扑关联标记”；

• T接节点强化：在主支线T接处部署终端，采集T接位置的行波与工频电流信号，作为主支线电气分界的“信号锚点”，为后续算法分析提供物理参考。

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，可直接固定于杆塔或电缆终端，无需改造线路本体，确保终端部署与主支线拓扑的高度适配。

三、多算法协同：基于信号特征的主支线电气属性识别

在硬件部署基础上，装置通过多维度信号分析算法，提取主支线故障的差异化电气特征，实现主支线的智能区分：

• 暂态零序比较法：故障发生后，终端采集线路的暂态零序电流信号，数据中心对比主支线暂态零序电流的幅值与相位。主线故障时，主线终端的暂态零序电流幅值显著大于支线；支线故障时，故障支线终端的暂态零序电流相位与主线存在明显差异，且非故障支线几乎无暂态零序电流，据此区分主支线故障；

• 行波极性法：利用故障行波的传播极性特征，判断行波方向。主线故障时，行波从故障点向两侧终端传播，主线上游终端与下游终端采集的行波波头极性相反；支线故障时，行波从支线故障点向T接处传播，仅支线首端终端与T接处终端采集到行波信号，且极性一致，据此锁定故障支线。

两种算法协同工作，当暂态零序信号微弱（如高阻接地故障）时，行波极性法可作为补充；当行波信号受干扰时，暂态零序比较法提供验证，确保主支线区分的可靠性。

四、拓扑模型匹配：数据中心的故障路径推演

数据中心预存配网线路的“拓扑结构模型”，包含线路名称、主支线长度、T接位置、终端部署坐标等静态参数。故障发生后，数据中心将终端采集的信号特征（暂态零序电流、行波极性、传播时间差）与拓扑模型进行动态匹配：

• 路径推演：根据行波传播时间差与拓扑模型中的线路长度参数，计算故障点到各终端的距离，结合主支线的物理连接关系，排除不符合拓扑逻辑的故障路径；

• 属性判定：若故障点距离符合主线某区段长度特征，则判定为主线故障；若距离匹配某支线长度且支线终端信号特征显著，则判定为支线故障，并标记具体支线编号（如“主线A-T接支线B”）。

例如，宁夏某20kV多T接线路中，装置通过拓扑模型匹配发现，故障行波传播时间差仅与“支线C”的长度参数吻合，且支线C首端终端的暂态零序电流幅值达300A（主线终端仅50A），最终判定故障位于支线C，定位误差≤±90m，与现场巡线结果一致。

五、应用效能：复杂线路中的主支线区分准确率验证

截至2023年12月，该技术在全国多省区配网线路中应用，累计完成主支线故障区分3027次，巡线反馈准确2805次，准确率达92.7%。在宁夏高跳线路改造项目中，对23条含多T接、混架结构的线路部署装置后，主支线故障区分准确率达90.24%（112次故障中101次准确区分），有效避免了因主支线误判导致的停电范围扩大，平均缩短故障排查时间4小时/次，为配网复杂拓扑下的故障快速处置提供了关键技术支撑。