高压电缆故障在线测距技术中高精度时间同步实现

李海深，郭小凯，吴宏晓，方义治，李录照

（1.广东电网公司珠海供电局，广东珠海 519000；2.山东科汇电力自动化股份有限公司，山东淄博 255087）

随着高压电缆在城市输电网的大量应用，其总体故障次数也越来越多。高压电缆故障后如何快速实现故障定位并及时进行故障维修是摆在工程技术人员面前的一个难题[1]。

基于行波原理的双端电缆故障在线测距技术，是根据电缆线路长度参数及线路上行波传播速度，利用故障行波浪涌到达测量端的绝对时间之差[2]，确定故障点的位置，经过国内相关厂家进行的现场实验证明，基于该原理的行波测距技术可以解决高压电缆故障时快速在线测距的技术需求。

1 测距原理

电力电缆发生不同原因故障时，其故障点会产生故障电压信号和故障电流信号，故障信号以行波方式沿线路向电缆两头传播。如图1 所示，F点发生故障时，记其故障发生时间为T0，此故障产生的行波信号向电缆两头传播，到达两头的时间分别记为TA和TB，以上时间都为绝对时间。

图1 电力电缆故障示意图

根据边界条件，故障点到两端的距离L1和L2可由下列公式（1）、（2）计算获得。

在式（3）中，L为电缆线路长度，根据相关文档可以获得，v是故障行波沿电缆线路传播的速度[3]（v与电缆的介电和磁导特性有关系）。

经过变换，故障距离可由式（4）、（5）计算得到：

L1和L2和分别为故障点距离A端和B端的距离。

该技术实现除线路全长可由文档获得外，需要在电缆两头采集电缆故障后传播到的信号，并对信号进行处理以获得到达的绝对时间；……