输电线路分布广泛，所处环境复杂，容易受到各种因素的影响而发生故障。快速、准确地定位故障点，对于及时修复线路、恢复供电、减少停电损失具有重要意义。行波故障定位原理作为一种故障定位方法，在输电线路故障定位系统中得到了广泛应用。

• 行波的基本概念

行波是指在输电线路中以一定速度传播的电磁波。当输电线路发生故障时，故障点会产生向线路两端传播的行波。行波包含了丰富的故障信息，如故障发生的时间、故障点的位置等。根据行波的传播特性和特点，可以利用相关技术对故障点进行定位。

• 行波主要分为电压行波和电流行波。电压行波是指故障瞬间在输电线路上产生的电压突变所形成的波，电流行波则是由电压行波引起的电流突变所形成的波。行波的传播速度接近光速，在不同类型的输电线路中略有差异。在架空输电线路中，行波的传播速度约为 298m/μs，在电缆线路中，由于电缆的介电常数较大，行波的传播速度会相对较慢。

• 行波故障定位的基本原理

• 双端行波故障定位原理

双端行波故障定位原理是利用安装在输电线路两端的测量装置分别记录故障行波到达两端的时间，通过比较两端行波到达时间的差异来确定故障点的位置。设输电线路两端分别为 A 端和 B 端，故障行波到达 A 端的时间为 tA，到达 B 端的时间为 tB，输电线路的全长为 L，行波的传播速度为 v，故障点距离 A 端的距离为 x，则可以得到以下公式：

x = [L + v×(tA - tB)] / 2

双端行波故障定位方法的优点是不受行波反射波识别的影响，定位精度较高。同时，该方法对线路参数的变化不敏感，具有较强的适应性。然而，双端行波故障定位方法需要在输电线路的两端安装测量装置，并且两端的测量装置需要进行精确的时间同步，设备投资和运行维护成本相对较高。

• 行波故障定位系统的关键技术

• 行波信号的检测与提取

行波信号的检测与提取是行波故障定位系统的关键环节之一。由于行波信号的持续时间较短，信号强度较弱，并且容易受到外界干扰的影响，因此需要采用高性能的传感器和信号处理技术来准确检测和提取行波信号。目前，常用的行波传感器有电流互感器、电压互感器、罗氏线圈等。在信号处理方面，通常采用小波变换、希尔伯特 - 黄变换等方法对行波信号进行分析和处理，以提取行波信号的特征信息。

• 行波到达时间的精确测量

行波到达时间的精确测量是保证行波故障定位精度的关键。为了实现行波到达时间的精确测量，需要采用高精度的时钟同步技术和时间测量算法。目前，常用的时钟同步技术有全球定位系统（GPS）和北斗卫星导航系统（BDS）。这些卫星导航系统可以提供高精度的时间信号，确保输电线路两端的测量装置具有统一的时间基准。在时间测量算法方面，通常采用相关分析法、阈值检测法等方法来确定行波的到达时间。

• 故障类型的识别

在实际应用中，不同类型的故障所产生的行波特征存在一定的差异。因此，准确识别故障类型对于提高行波故障定位的精度和可靠性具有重要意义。目前，常用的故障类型识别方法有基于行波极性比较的方法、基于行波频谱分析的方法等。这些方法通过分析行波的极性、频谱等特征信息，来判断故障的类型，如单相接地故障、两相短路故障、三相短路故障等。

*博客内容为网友个人发布，仅代表博主个人观点，如有侵权请联系工作人员删除。