配网行波故障预警与定位装置如何利用行波测距技术|江苏宇拓电力

今天江苏宇拓电力科技来跟大家聊一聊配网行波故障预警与定位装置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。

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