地下電纜故障測距方法

　　故障定位技術的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段：模擬式定位技術、單端數(shù)字式定位技術、雙端定位技術。早期的故障定位裝置是機電式或靜態(tài)電子儀器構成的模擬式裝置。后期的故障錄波器是以光電轉化為原理、以膠片為記錄載體、根據(jù)故障錄波儀記錄的電信號來粗略估計故障點位置。

　　測試技術的出現(xiàn)以及計算機技術和通信技術都加速了故障定位技術的發(fā)展。這個階段出現(xiàn)了許多利用計算機進行故障定位的方法，其特點是采用單端信息，應用計算機的運算能力對各自算法進行修正，求得故障距離。有些算法已應用到實際故障定位裝置中，不足之處是無法克服故障電阻對故障定位精度的影響。

　　其中，單端阻抗法只用到線路一側的電壓、電流測量值，由于其理論上無法克服過渡電阻的影響，需要在測距算法中做一定的假設，所以其測量精度在很多情況下難以保證，但是有著造價低，不受通信因數(shù)的限制的優(yōu)點，在實際應用中有著一定的應用需求。單純依靠單端信息不能有效地消除因素包括：負荷電流；系統(tǒng)運行阻抗；故障點過渡電阻，這自然影響到測距的精度。

　　單端行波法

　　是基于單端信息量的一種測距方法，其中單端行波測距的關鍵是準確求出行波第一次到達監(jiān)測端與其從故障點反射回到監(jiān)測端的時間差，并包括故障行波分量的提取。常用的行波單端故障定位算法有求導數(shù)法、相關法、匹配濾波器法和主頻率法。由于行波在特征阻抗變化處的折反射情況比較復雜(如行波到達故障點后會發(fā)生反射也會通過故障點折射到對側母線上去)，非故障線路不是“無限長”，由測量點折射過去的行波分量經(jīng)一定時間后，又會從測量點折射回故障線路等，使行波分析和利用單端行波精確故障定位有較大困難。

　　雙端行波測距

　　是通過計算故障行波到達線路兩端的時間差來計算故障位置，其測距精度基本不受線路的故障位置、故障類型、線路長度、接地電阻等因素的影響。雙端行波法的關鍵是準確記錄下電流或電壓行波到達線路兩端的時間，誤差應在幾微秒以內，以保證故障定位誤差在幾百米內，行波在線路上的傳播速度近似為300m/μs，1μs時間誤差對應約150m的測距誤差。雙端信號要求嚴格的同步，隨著GPS對民用開放，使得雙端故障定位法迅速發(fā)展。這種定位方法的定位精度高，已成為近幾年來故障定位方法研究的熱點。

　　電纜故障定位技術經(jīng)過國內外專家學者幾十年的共同努力，已取得了很多有價值的成果。但由于實際情況的復雜性，影響定位精度的因素很多。故障定位領域還有很多問題尚未解決。因此，還急需研究新的方法，提高故障定位的精度，解決實際問題。

　　在故障定位理論研究方面，各國學者提出了各種不同的新方法。文中提到將專家系統(tǒng)應用到故障定位中，即用計算機來模擬專家思維，構建知識庫，知識庫可以從以往的故障事件中提取，并可以在實際應用中進行修改。專家系統(tǒng)根據(jù)故障定位的三個主要內容把任務分成三個階段:故障診斷、故障預定位(故障粗測)、故障精確定點。