配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法研究

陳艷艷

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，電網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)大已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)大的同時(shí)，用戶對(duì)供電的可靠性以及電能質(zhì)量的要求也變得越來(lái)越高。配電線路由于受各種因素的影響，經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障?；诖?，文章將配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法進(jìn)行了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：配電線路；在線故障識(shí)別；診斷方法；故障檢測(cè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM732 文章編號(hào)：1009-2374（2015）21-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.069

在對(duì)整個(gè)電力線路的研究中，許多相關(guān)人士更多地傾向于研究輸電線路的在線檢測(cè)，但是配電線路作為電力線路的重要組成部分，其每個(gè)階段所發(fā)生的故障都需要被重視并得以解決，以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。配電線路與每個(gè)人的安全與工作都密不可分，因此必須加以重視，如果配電線路故障無(wú)法及時(shí)得到解決，很有可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，所以應(yīng)當(dāng)投入相應(yīng)的人力與物力，為配電線路提供可靠的保障，這樣不僅僅能夠提升配電網(wǎng)的質(zhì)量，還能提高安全性，滿足用戶需要。

1 配電線路的常見(jiàn)問(wèn)題

電能是主要能源之一，涉及到各行各業(yè)，與每個(gè)人每個(gè)單位都息息相關(guān)，因此配電線路發(fā)生故障將會(huì)給用戶帶來(lái)許多麻煩，同時(shí)在對(duì)配電線路故障問(wèn)題進(jìn)行檢查時(shí)過(guò)程繁瑣復(fù)雜，會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力以及財(cái)力，但是為了能夠保證供電可靠性，提高電能質(zhì)量，在對(duì)配電線路的故障進(jìn)行檢查與維修時(shí)，應(yīng)當(dāng)努力做到快速、準(zhǔn)確，為用戶提供可靠的電能，保證在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)努力將損失降低到最小。故障問(wèn)題一般能夠規(guī)劃為幾大類，包括高阻故障、短路與單相接地故障以及間歇性故障，下面將一一進(jìn)行介紹。

1.1 高阻故障

由于受各方面因素的影響，有些架空線路不可避免地會(huì)與一些大樹或者是建筑相鄰，由于這些物體的影響，架空線可能會(huì)發(fā)生斷裂，一旦斷裂垂到地上的部分定會(huì)與地面發(fā)生接觸，由于地面阻抗高，二者接觸后會(huì)發(fā)生短路問(wèn)題，導(dǎo)致故障發(fā)生，此時(shí)以往使用的過(guò)電流保護(hù)方法檢測(cè)已經(jīng)失效，因?yàn)橄啾纫话憬拥毓收想娏魉絹?lái)講高阻故障電流水平較高，同時(shí)高阻故障所導(dǎo)致的后果也更為嚴(yán)重，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

1.2 短路與單相接地故障

此故障是配電線路最主要的故障，由這些原因?qū)е碌墓收习l(fā)生后，相關(guān)工作人員很難及時(shí)察覺(jué)到問(wèn)題所在，要知道這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因在多數(shù)時(shí)候都是由于硅橡膠絕緣的氧化鋅避雷器擊穿導(dǎo)致，由于避雷器擊穿厚，所以難以檢測(cè)出問(wèn)題，其中出現(xiàn)短路故障時(shí)，電流將會(huì)發(fā)生較為明顯的變化，但此故障相比單相接地故障而言，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，單相接地故障有的故障類型又大致可分為兩種，詳見(jiàn)表1。而在單相接地故障中最難檢測(cè)的則是小電流單相接地故障，一旦上述故障發(fā)生，相關(guān)工作人員只是通過(guò)分段和閘法或是巡線對(duì)故障部分進(jìn)行檢查，可以說(shuō)很難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。此時(shí)工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡\(yùn)用專業(yè)知識(shí)并且結(jié)合電容電流的暫態(tài)分量對(duì)故障進(jìn)行分析，降低損害。

1.3 間歇性故障

這種問(wèn)題在配電網(wǎng)系統(tǒng)中可能并不是特別常見(jiàn)，但是如果發(fā)生了也會(huì)給整個(gè)供電系統(tǒng)造成一定的影響，如果不及時(shí)進(jìn)行解決甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作出現(xiàn)問(wèn)題。間歇性故障即瞬間性與重復(fù)性，出現(xiàn)的時(shí)間或者是次數(shù)也具有不確定性，一旦發(fā)生間歇性故障，相關(guān)工作人員也要重視起來(lái)并且認(rèn)真檢查，并且及時(shí)維修，避免出現(xiàn)更大的問(wèn)題影響系統(tǒng)工作。

2 故障檢測(cè)方法

配電線路是供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，但是由于受天氣因素的影響，比如大風(fēng)或是大雨、大雪天氣經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，無(wú)法為供電部門提供較為穩(wěn)定可靠的保障，導(dǎo)致事故率增高，而這些故障又較難檢測(cè)出，因此研究故障檢測(cè)的方法是一門很重要的技術(shù)，接下來(lái)將對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行介紹。

2.1 短路與接地線故障檢測(cè)方法

首先是短路故障檢測(cè)方法，由于發(fā)生短路故障時(shí)電流會(huì)發(fā)生變化，因此工作人員可以根據(jù)電流和電壓的實(shí)際變化情況對(duì)配電線路短路故障進(jìn)行檢測(cè)，并且依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)做出綜合的評(píng)判，找出解決方法。另外一個(gè)則是接地線故障的檢測(cè)，大電流接地系統(tǒng)是處理電力系統(tǒng)故障的主要方法，盡管在3～66kV的電壓等級(jí)內(nèi)很少采用接地的方式，但是在某些特別的地方依舊要選用這種接線方式，主要是小電流接地系統(tǒng)，小電流接地系統(tǒng)其實(shí)就是高阻接地和諧振接地，一旦出現(xiàn)單相接地故障時(shí)就會(huì)出現(xiàn)電流值較小的現(xiàn)象。所以盡管出現(xiàn)這種故障也不會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生影響，只是一段時(shí)間，若是持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就無(wú)法保證了，但是相關(guān)工作人員完全可以利用這一段時(shí)間對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)。不過(guò)一旦這樣的系統(tǒng)被長(zhǎng)時(shí)間的使用，那么兩相對(duì)地電壓就會(huì)不穩(wěn)定，極易導(dǎo)致絕緣體被擊穿，從而發(fā)生相間短路，嚴(yán)重影響用戶的正常使用。經(jīng)過(guò)電力工作人員的實(shí)踐與研究，最終研究出了相關(guān)的綜合檢測(cè)算法，這種算法通過(guò)對(duì)電壓的變化情況的分析，并且以此來(lái)當(dāng)作彌補(bǔ)電容電流檢測(cè)對(duì)于閥值精確度的要求在最大限度上防止失誤出現(xiàn)。

2.2 被動(dòng)式定位法

主要包括三種方法，首先是區(qū)段查找法，這個(gè)方法是通過(guò)配電網(wǎng)中自動(dòng)化設(shè)備對(duì)各個(gè)線路監(jiān)測(cè)的電氣信息，快速準(zhǔn)確的查找出故障發(fā)生的部分，通過(guò)這樣的方法能夠減小工作量，節(jié)省時(shí)間提高效率，縮小了故障區(qū)域。接著是阻抗法，在這三種方法中，其最主要的優(yōu)點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)性，但是受路徑阻抗與線路負(fù)荷的影響較大。最后就是行波法，這種方法能夠很好地在監(jiān)測(cè)故障的工作中發(fā)揮作用，但是對(duì)于故障的準(zhǔn)確性卻無(wú)法及時(shí)

把握。

2.3 主動(dòng)定位法

首先是s注入法，這個(gè)方法的定位精度較高，因?yàn)檫@個(gè)方法首先對(duì)所發(fā)生的故障進(jìn)行確定，接著會(huì)通過(guò)信號(hào)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行確定，不過(guò)s注入法無(wú)法應(yīng)用于配電網(wǎng)故障的在線定位。第二是交直流綜合注入法，這個(gè)方法無(wú)法對(duì)所發(fā)生故障的區(qū)域進(jìn)行較為及時(shí)的檢測(cè)，會(huì)影響工作效率，同時(shí)這種檢測(cè)方法具有一定的危險(xiǎn)性。

2.4 監(jiān)測(cè)定位法

這個(gè)方法就是將故障探測(cè)器設(shè)置在線路支點(diǎn)極易發(fā)生故障的地方，可以對(duì)定位點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障檢測(cè)器就會(huì)做出反應(yīng)，工作人員可以根據(jù)檢測(cè)線路參數(shù)的變化去分析與確定故障的發(fā)生地，從而對(duì)這個(gè)點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)的維修。

2.5 智能定位方法

這種方法是基于故障投訴信息進(jìn)行推理的故障定位的方法，是利用svm方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相結(jié)合去確定故障發(fā)生的區(qū)域，不過(guò)這種方法使用于線性可分的數(shù)據(jù)，從而使得配電線路的在線故障被識(shí)別。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)配電線路常見(jiàn)問(wèn)題以及相關(guān)檢測(cè)方法進(jìn)行了分析，希望能在發(fā)生故障時(shí)得以應(yīng)用，以保證電力網(wǎng)的安全運(yùn)行。伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)配電網(wǎng)提出的要求也越來(lái)越高，為了給國(guó)家發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的后盾，配電網(wǎng)能夠安全可靠運(yùn)行就顯得至關(guān)重要，配電線路更是設(shè)備運(yùn)行中的重要環(huán)節(jié)，因此電網(wǎng)工作人員應(yīng)當(dāng)切實(shí)履行職責(zé)，保證變電設(shè)備能夠可靠運(yùn)行，為國(guó)家發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint