電力系統(tǒng)故障線路的定位研究

蘭成平

【摘 要】在電力系統(tǒng)中，線路作為關(guān)鍵的構(gòu)成內(nèi)容，承擔(dān)著電力傳輸?shù)氖姑?。但是，?duì)于電力系統(tǒng)的電路而言，一旦出現(xiàn)線路故障，就會(huì)影響到日常的生活與生活。針對(duì)準(zhǔn)確的故障定位技術(shù)，不但可以滿足巡線負(fù)擔(dān)的減輕，同時(shí)也能夠加快線路恢復(fù)供電。從而，提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低實(shí)際的運(yùn)營成本耗費(fèi)。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；故障線路；定位

1 線路故障定位技術(shù)的作用

1）能夠節(jié)約時(shí)間。線路故障定位技術(shù)的合理應(yīng)用在一定意義上能夠使得運(yùn)行維護(hù)人員能夠快速確定故障點(diǎn)，使維修人員減少巡線時(shí)間。2）降低經(jīng)濟(jì)損失。在電力系統(tǒng)線路當(dāng)中如果產(chǎn)生故障，難免會(huì)帶來相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失，故障定位技術(shù)的合理應(yīng)用能夠讓運(yùn)行維護(hù)人員在對(duì)故障點(diǎn)確定之后及時(shí)地排除和維修，降低經(jīng)濟(jì)損失。3）能夠?qū)€路薄弱點(diǎn)實(shí)施合理的分析。電力線路有時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)故障都是產(chǎn)生在線路的薄弱部位，而故障定位技術(shù)的應(yīng)用使得運(yùn)行維護(hù)人員能夠及時(shí)對(duì)薄弱部位進(jìn)行分析，從而采用科學(xué)合理的措施實(shí)施保護(hù)，避免其產(chǎn)生永久故障，使得線路維護(hù)成本降低，將電力線路的安全以及穩(wěn)定性不斷提升。

2故障產(chǎn)生的原因

2.1自然損壞

在日常生活中，我們經(jīng)常會(huì)面臨各種惡劣天氣，而這一部分天氣會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生直接的破壞，特別是遇到雷擊或者是大雪天氣，自然破壞力帶來的影響是不可預(yù)測(cè)的。所以，需要增大對(duì)電力系統(tǒng)的研究，這樣才可以幫助電力系統(tǒng)提升其對(duì)自然災(zāi)害的抵抗能力。

2.2接地放電

在一些影響因素的作用下，很容易讓電纜出現(xiàn)短路問題，再加上主線電流的釋放，導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障；②振動(dòng)破裂，很多時(shí)候電纜所在區(qū)域地面需要被大范圍擴(kuò)建，而導(dǎo)致電纜出現(xiàn)頻繁振動(dòng)等問題，讓電纜外皮遭到破壞，進(jìn)而引發(fā)電纜運(yùn)行故障；③超負(fù)荷運(yùn)行，受其他一些因素的影響，供電緊張因素加劇，這也致使電纜始終處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，加劇了電纜老化問題，引發(fā)更加嚴(yán)重的電網(wǎng)運(yùn)行故障；④接地電阻的影響，在接地電阻阻值確定上，可以為電纜故障解決提供參考，但具體的電阻參數(shù)測(cè)量與當(dāng)?shù)赝寥狼闆r息息相關(guān)，而且與接地電阻相接處的土壤并不會(huì)保持一個(gè)完全均勻的狀態(tài)，讓整個(gè)電阻參數(shù)測(cè)量存在一些誤差，對(duì)電纜故障定位工作產(chǎn)生了影響。

2.3技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛

當(dāng)前，故障自動(dòng)定位以及隔離技術(shù)在配電網(wǎng)中應(yīng)用還不夠廣泛，缺乏必要的普及度，難以充分發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。雖然大多數(shù)供電企業(yè)是非常認(rèn)可故障自動(dòng)定位以及隔離技術(shù)，但是電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，受到人員問題和技術(shù)問題等因素影響，很多區(qū)域無法對(duì)故障定位以及隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)全面應(yīng)用，導(dǎo)致實(shí)際維修效率依舊非常低下，花費(fèi)大量維修時(shí)間，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間停電，影響供用電的穩(wěn)定與安全。在技術(shù)缺乏有效支持下，很難全面做好線路故障運(yùn)維工作，對(duì)企業(yè)效益增長(zhǎng)和正常運(yùn)營非常不利。

3電力系統(tǒng)故障線路定位的方式

3.1接地故障常規(guī)查找方法

在電力系統(tǒng)配電線路的接地故障常規(guī)查找中，主要是利用拉路法和人工巡線目測(cè)法進(jìn)行。首先，在利用拉路法的時(shí)候，需要將線路劃分成為故障與非故障區(qū)域，然后通過人工巡檢目測(cè)的方式來查找故障區(qū)域的接地點(diǎn)。在具體操作中：一旦配電線路存在單相接地之后，電力調(diào)度就會(huì)直接將接地線路停電，然后智慧外線隊(duì)倒閘操作人員將線路開關(guān)或者是刀閘拉開，然后利用排除法的方式來進(jìn)行分段選線；之后，電力調(diào)度給對(duì)應(yīng)的變電所值班人員下達(dá)送電指令之后，通過故障線路所在母線的電壓互感器絕緣，從而判斷會(huì)否已經(jīng)接地，這樣就可以找到接地故障所在的區(qū)域；最后，組織相關(guān)的人員對(duì)電氣元件進(jìn)行檢查，在找準(zhǔn)故障之后進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。但是在使用上述故障查找方法的時(shí)候，難免會(huì)出現(xiàn)缺陷。（1）拉路法查找故障的時(shí)間較長(zhǎng)，這樣會(huì)導(dǎo)致人員勞動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)一步增大。（2）人工巡線目測(cè)法在出現(xiàn)電器元件或者是瓷件擊穿的時(shí)候，無法用肉眼發(fā)現(xiàn)故障，其工作效率較低。（3）在惡劣天氣或者是夜尋找接地故障更加的困難。（4）接地故障區(qū)域選擇是否正確，也會(huì)受到人員的判斷影響。

3.2 故障的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

該種方法主要應(yīng)用于電網(wǎng)中，極大程度上改變了傳統(tǒng)的檢測(cè)方式。該方法的應(yīng)用主要分為三步，首先，對(duì)故障定位裝置進(jìn)行安裝，通常安裝在變電站的出線端，以便能夠?qū)﹄娐愤\(yùn)行的情況進(jìn)行了解，對(duì)發(fā)生故障的位置進(jìn)行精準(zhǔn)的定位。第二，將故障定位設(shè)備安裝于用戶設(shè)備附近，通過該種操作，可以對(duì)線路發(fā)生故障的原因進(jìn)行很好的判斷，來確定故障是由何方產(chǎn)生。最后，將故障定位系統(tǒng)安裝與分線路以及電纜運(yùn)維中，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，能夠?qū)λl(fā)生故障的線路進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，減少相關(guān)工作人員的維修難度，進(jìn)而提高整個(gè)線路運(yùn)行的效率。故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該種方法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)整個(gè)故障線路能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，使得維修的難度大大降低，對(duì)故障的測(cè)定十分精準(zhǔn)。其缺點(diǎn)在于該項(xiàng)系統(tǒng)的建立需要耗費(fèi)大量的人力物力，需要投入專人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督與檢查。

3.3故障測(cè)距

從整體看，由于電路長(zhǎng)度的不同，極容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)差距，而且整個(gè)波形畸變因素也更加明顯，這也使得整個(gè)雙端測(cè)距原理的精準(zhǔn)度很容易受到故障點(diǎn)的變化影響。即故障點(diǎn)和兩測(cè)量端的中點(diǎn)相距越來越近時(shí)，得出的結(jié)果也會(huì)越精確。因此在故障點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取之后，可以根據(jù)故障點(diǎn)位置選取與其最接近的 3 個(gè)點(diǎn)，并確保這 3 點(diǎn)的波形畸變較小，在波速被確定之后開展測(cè)距工作。此外，測(cè)點(diǎn)的選擇也要以兩側(cè)點(diǎn)接近中間的位置為主，為故障測(cè)距工作的開展創(chuàng)造有利條件。

3.4積極創(chuàng)新線路故障自動(dòng)定位與隔離技術(shù)

作為一種目前較為先進(jìn)的技術(shù)類型，故障自動(dòng)定位以及隔離技術(shù)為保障配網(wǎng)線路正常運(yùn)行作出了重要貢獻(xiàn)，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，配電線路故障類型也會(huì)逐漸增多，為了充分發(fā)揮該技術(shù)的重要作用，需要積極借助多種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，不斷創(chuàng)新線路故障自動(dòng)定位以及隔離技術(shù)，逐漸提升技術(shù)應(yīng)用范圍和應(yīng)用效率，更加精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)故障定位，并隔離故障，保障電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行，充分提升電力系統(tǒng)供電質(zhì)量。對(duì)故障自動(dòng)定位技術(shù)以及隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)不斷創(chuàng)新，能夠縮減故障尋找時(shí)間，提高故障定位精準(zhǔn)率，降低檢修人員的工作強(qiáng)度，保障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠運(yùn)行。基于此，需要在該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，及時(shí)結(jié)合電力企業(yè)運(yùn)營狀況和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)，最大程度地降低線路故障損失，提高故障解決效率與質(zhì)量，維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.5人工法

當(dāng)線路發(fā)生單相故障時(shí)，若沒有輔助定位的方法，通常采用的方法為人工法，即人工巡線，通過對(duì)故障指示器的動(dòng)作位置人工判定故障所產(chǎn)生的位置，但現(xiàn)階段，10KV 的配電線路規(guī)模越來越大，線路的分支也變得越來越多，又由于小電流接地故障所產(chǎn)生的電流很小，時(shí)間較短，使指示器不能很好的動(dòng)作，不能對(duì)故障實(shí)行精準(zhǔn)定位，所以該種方法逐漸在 10KV 配電線路故障檢查中所淘汰。人工法：該種方法的優(yōu)點(diǎn)在于成本十分低，所涉及的原理簡(jiǎn)單易懂，其缺點(diǎn)在于定位不準(zhǔn)確以及定位十分困難，同時(shí)所需的勞動(dòng)力較多，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于當(dāng)前快速發(fā)展的 10KV 配電線路不匹配。

結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有電路逐漸被淘汰，電路的應(yīng)用越來越廣泛，但一旦出現(xiàn)單相接地故障將會(huì)直接影響到整個(gè)配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，若故障不能及時(shí)的解決，將會(huì)使得整個(gè)電力系統(tǒng)癱瘓，對(duì)相關(guān)設(shè)備造成損耗，所以必須對(duì)故障進(jìn)行快速的定位，綜上所述，各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)不一，相關(guān)的單位要根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行選擇，選擇適合自身的快速定位檢測(cè)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐汝俊.10kV 配電線路單相接地故障定位方法的研究[D].華北電力大學(xué)，2011.

[2] 張聞.10kV 配電線路接地故障快速定位方法的探討[J].電工技術(shù)，2018，03：94-95+97.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司楚雄鹿城供電局）