行波法也是電力電纜故障測距中一種比較常用的方法。行波法故障定位具有速度快、精度高等優(yōu)點,具體包括:A、B、C和D型行波測距法。
(1)A型行波測距 故障點發(fā)生故障后,產(chǎn)生的行波就會在在故障點與測量端來回傳播,可以通過行波往返故障點與測量端一次的時間和行波波速來確定故障點的距離。這種方法不受過渡電阻和對端負(fù)荷阻抗的影響,此原理簡單,所用裝置較少,且可以在理論上達(dá)到較高的精度。多年來,由于沒有深入地了解故障點產(chǎn)生的行波特性以及傳播特性,再加上需要高速采樣系統(tǒng)和精準(zhǔn)時間計時系統(tǒng)等條件,所以一直沒得到廣泛應(yīng)用。近年來,比較常用的A型行波測距方法主要有:脈沖電流法和脈沖電壓法。 脈沖電流法是80年代初發(fā)展起來的一種測試方法,該方法具有安全、可靠和接線簡單等優(yōu)點。其原理是:通過線性電流耦合器測量電纜故障擊穿時產(chǎn)生的脈沖故障電流信號。它實現(xiàn)了儀器和高壓回路的電耦合,省去了電容與電纜之間串聯(lián)的電容和電感,簡化了接線,而且還易于分辨?zhèn)鞲衅黢詈铣龅拿}沖電流信號。 脈沖電壓法,又稱為沖擊閃絡(luò)法。該方法原理為:首先利用直流高壓和脈沖高壓信號把電纜故障點擊穿,然后通過放電電壓脈沖在測量端與故障點之間往返一次的時間來測距。其優(yōu)點是不需將高阻和閃絡(luò)性故障擊穿,直接利用故障擊穿產(chǎn)生的瞬時脈沖信號,測試速度比較快,測量過程簡便。其缺點是:在利用此方法測距時,高壓電容對脈沖信號呈短路狀態(tài),需要串聯(lián)一個電阻或電感產(chǎn)生電壓信號,這樣就增加了接線的復(fù)雜性,且降低了電容放電時加在故障電纜的電壓,使故障點難以擊穿;還有在測量過程中,分壓器耦合的電壓波形變化不明顯,難以分辨。
(2) B型行波測距 B型行波測距的基本原理是:只利用故障點行波產(chǎn)生的第一個行波波頭信號到達(dá)電纜兩端的信息,并借助于通信通道進(jìn)行故障測距的。此方法的優(yōu)點在于只利用第一個波頭,因而故障點的反射波和透射波不會限制此方法的應(yīng)用。但此方法仍需要精確的故障行波到達(dá)測量端的時間。
(3) C型行波測距 C型行波測距的基本原理:電纜發(fā)生故障時,將該電纜與電網(wǎng)斷開,通過脈沖發(fā)射裝置向故障電纜發(fā)射高頻脈沖,然后計算脈沖信號在裝置與故障點之間的來回時間,從而計算出故障距離。 目前,常用的C型行波測距方法主要有低壓脈沖反射法和二次脈沖法。 低壓脈沖反射法,又叫雷達(dá)法。主要用于電纜的低阻(或短路)故障及斷路故障的測距。這種方法比較簡單直觀,通過觀察故障點反射脈沖與發(fā)射脈沖的時間差來進(jìn)行測距。不同的故障性質(zhì)具有不同的反射波,如果發(fā)射脈沖是正極性的,回波脈沖也是正極性的,表示是斷路故障或終端頭開路,即電壓不能饋至另一端的故障;如果回波是負(fù)極性脈沖,則是短路接地故障,表示電纜故障點絕緣電阻低于該電纜的特性阻抗,甚至為零的故障。低壓脈沖反射法的優(yōu)點是簡單、直觀,不需要詳細(xì)的電纜原始資料,還可以根據(jù)反射脈沖的極性分辨故障類型。缺點是不能用于測量高電阻與閃絡(luò)故障。