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摘要：随着我国的基础建设的不断完善，我国的高压输电网设施也有很多的建设，但是在高速发展的同时高压输电网也出现了一系列的故障。结合实际情况，针对高压输电线路故障原因、方法以及差别进行了分析，可为以后的高压输电线路故障测距提供一些参考意见。
关键词：高压架空;输电线路;故障测距
引言
随着我国的经济实力的提高，基础建设也越来越多，其中电力能源的运输方法主要采用的是架空线路，因此，架空线路的故障也就随之增多，影响电力系统的运转。并且，架空输电线路分布的地域广且地形复杂，所以极易出现故障，一旦出现了故障，若是采用逐条排查，不仅工作量大、耗时长、效率也低，若是故障不及时排除，容易引起一系列的反应。所以，采用有效的线路故障排除方法十分有必要，能有效的保障电力系统正常的运转。
1.高压输电线路的故障分析法
故障分析法如今已经得到了较为广泛的应用，具体来讲，如果系统运行方式和线路参数已经被掌握，那么我们可以将测量装置得到的电压电流给应用过来作为函数，之后加上故障录波记录的故障数据，就可以有效地构建电压电流回路方程，这样故障距离就可以计算出来。
1.1利用单端数据的故障分析法
阻抗法、电压法以及解方程法等都是借助于单端数据的故障分析法，阻抗法指的是有故障出现时，对线路一端的电压电流进行计算，然后将故障回路的阻抗给求出来，因为有正比关系存在于测量点和故障点之间，那么故障距离就可以被求出来。电压法指的是如果输电线路的某一部位出现了故障，将故障点处电压的最小值给充分利用起来，来科学计算故障相电压的沿线分布情况，在找出来故障相电压的最低点之后，就可以实现故障测距的目标。通过对比我们可以发现，前者计算方式太过复杂。
1.2利用双端数据的故障分析法
借助于双端数据的故障分析法，包括多种类型，如借助于两端电流一端电压的方法、解微分方程的方法等。
1.3影响故障分析法测距精度的因素
（1）线路参数的测量，要对多种条件进行假设，方可以计算输电线路参数，但是无法符合现场实际情况，很多因素都会影响到高压输电线路的参数，如沿线地质、气候、大地电阻率的分布等，并且季节的改变，也会影响到线路长度，容易有测距误差产生。
（2）工频电气量的采集问题，因为将工频电气量应用到算法中的电流和电压中，而非周期分量、工频量和各次谐波分量都存在于故障暂态过程电流和电压中，因此，在故障测距之前，需要数字滤波采集到的各种数据。
（3）采样数据的同步性问题，将同步算法应用过来，首先就需要对线路两端同步采样的问题进行解决，实践研究表明，传统的数据同步方法出现了诸多的问题。那么就可以应用先进的GPS技术，但是需要配备一些硬件设备，如GPS接收装置等，需要较高的造价成本，同时，GPS只有可靠稳定的运行，方可以开展测距工作。
（4）信息的采集会受到现场硬件的延迟，那么数据同步无法真正的实现，因此，就在一定程度上限制了它的应用。
2.高压输电线路的故障测距行波法
行波法也是一种常规的电路故障测距方法，他所采用的原理就是利用行波的传输速率，当电路发生故障后就会产生一种行波向电路的两端产送，行波的传输速率不亚于光速，我们就是通过测量因故障而改变的行波在线路上的传送所需时间，进行计算输电线路的故障距离，利用行波计算故障距离方法的精度不会因为线路的不同、故障线路的电阻和两端系统而受到影响。
2.1行波法种类
行波法的测距故障的装置种类主要分为A、B、C三种，A型和B型的计算方法都利用到了行波的传播过程，其中A型测距装置的工作原理是利用故障线路产生的行波从测量点传播到故障点的一个来回所需要的时间以及行波的传播速度进行确定故障点的距离计算。B型装置的工作原理是利用故障点产生的行波传递到两端的测量点的时间差进行确定故障点的位置。最后就是C型故障测距装置，这种测距装置的工作原理是在故障发生后，装置产生一种高频或者是直流脉冲，根据脉冲从装置到故障点的时间进行计算，从而精确判断故障点的位置。A、B、C三种的测量方法中，A和C都是利用单程的测量方法测量故障位置，B种测量方法则是采用的是双向的测量方法进行判断故障的位置。
2.2行波信号检测方法
利用行波的故障距离测量的方法中，主要的技术是行波的检测，如果行波的检测数据不够精确，将会直接影响故障距离测量的准确性，所以说，行波的检测技术很关键，而主要的行波检测技术有以下几种，分别是求导法、相关法、主频率法、滤波器匹配法以及小波变换法。求导法的计算原理是依照监测点测出的行波的一阶或二阶的导数與所规定的阈值进行对比，根据是否超过设定的阈值来判断行波是否达到了母线值的一种方法。而相关法的计算方法的依据是故障点的正向行波与反向行波的极性是相似的，所以这两个信号的相关性是非常强的。主频率法的测量依据是行波频率的最强分量进行判断故障距离。滤波器匹配法的原理是建立在相关性上的，利用高频滤波器的装置使行波的叠加效果不好，提高计算的准确性。至于其他的方法都或多或少的与故障点产生行波有些关系，在此就不一一赘述了。
2.3行波法的缺点
如果想通过行波法的测量方法获得高精确的测量距离，还需要解决以下几个问题，首先是故障产生的行波无法确定，并且故障具有随机性，若果故障是发生在电压为零的时刻，测试就无法确定故障的位。其次就是线路上还存在这许多的干扰波，其波的特性与故障产生的波的特性很相似，所以对行波的检测存在问题，影响故障位置的精确判断、最后就是行波信号的获取有一定的难度，目前行波测距中的电压互感器的截止频率低，不能够传变暂态行波信号。
2.4行波的获取
暂态行波有着较宽的覆盖频带，为了保证能够在二次侧对线路上的暂态行波进行观察，就对电压和电流信号变换回路的响应速度提出了很高的要求。如行波传输速度和光速相等，那么为了保证测距分辨率不超过500m，就需要严格控制电压和电路暂态信号变换回路输出信号的上升时间，控制相应变换回路额截止频率。如今，电容式电压互感器被广泛应用到超高压线路上，但是电容式电压互感器没有较好的行波传变特性，在较大程度上限制了电压行波法的应用。而常规的电流互感器，则可以对100kHz以上的暂態电流信号进行传变，因此与行波测距的要求较为符合。有文献对行波测距的失效点问题进行了研究，如果有两相短路故障发生于电压过零点附近或者两相电压相等处，故障就会产生很弱的行波，并且在很大的工频量信号上叠加，再加上其他因素的干扰作用，检测难度较大，那么行波测距算法就失去了效果。
结语
通过上文的叙述分析我们可以得知，高压输电线路因为自身的一些特点，在运行过程中经常出现各种各样的故障，严重影响到电力系统正常运行，对人们的正常供电也会受到影响，因此，需要对故障测距产生足够的重视。如今，微机保护或者微机故障记录装置安装于电力系统各个厂站，通过系统现有的设备分析相关数据，就可以采用故障分析法，实现起来更加的方便。但是在应用过程中会出现诸多的误差，需要相关人员深化研究，提升测量精度。
参考文献
[1]周鹏.含串补装置的高压输电线路故障测距方法研究[D].中国矿业大学，2018.
[2]管永丽.电缆一架空线混合线路故障测距方法的研究[D].东南大学，2017.