配電線路在線故障識別與診斷技術(shù)研究

胡江華

摘要：在社會經(jīng)濟的帶動下，人們?nèi)粘Ｉ畹挠秒娦枨罅恐饾u增加，這對電網(wǎng)運行帶來了巨大壓力。為保證配電線路及電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，防止供電中斷對用戶的日常生活及工作產(chǎn)生影響，需加強對各種線路故障識別及診斷方法的分析與研究。

關(guān)鍵詞：配電線路;在線故障;識別;診斷技術(shù)

1配電線路的在線故障識別

1.1單相故障識別

作為配電線路運行過程中常見的故障類型之一，單相接地故障的在線故障識別需要通過對線路暫態(tài)過程的分解來完成。在識別過程中，需加強對配電線路電容電流暫態(tài)分量的合理把控，及時識別線路的故障問題并予以處理，以便配電線路重新恢復(fù)正常供電。

1.2高阻故障識別

高阻故障指的是由于線路出現(xiàn)斷裂，而使其與地面及周圍物體發(fā)生直接或間接接觸。如果架空線路出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，很有可能會造成配電線路的短路現(xiàn)象。發(fā)生高阻故障時所產(chǎn)生的電流，一般都低于直接接地短路故障的電流。如果出現(xiàn)高阻故障而沒有得到及時的處理，很有可能會導(dǎo)致整個配電系統(tǒng)癱瘓，不能正常投入運行，嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)火災(zāi)。因此，維修人員在進行在線故障識別時，通常會依據(jù)高阻故障的特性，對高阻故障加以有效識別。

1.3間歇性故障識別

這種問題在配電網(wǎng)系統(tǒng)中可能并不是特別常見，但如果發(fā)生了也會給整個供電系統(tǒng)造成一定的影響，如果不及時解決甚至?xí)?dǎo)致整個系統(tǒng)的運作出現(xiàn)問題。間歇性故障具有瞬間性與重復(fù)性的特點，出現(xiàn)的時間或者是次數(shù)也具有不確定。

2配電線路在線故障診斷技術(shù)研究

2.1監(jiān)測定位

監(jiān)測定位診斷方式主要通過探測器的安裝，在故障經(jīng)常發(fā)生的地方，包括分支點等通過安裝分支探測器對故障加以監(jiān)測，當(dāng)然，也可以通過配電線路中的電力參數(shù)變化情況來對故障位置進行判別。這種故障在線診斷方式可以通過探測器進行故障位置確定，但是技術(shù)較難掌握，成本高，后期維護較麻煩，因此這種故障診斷方法很難在在線故障診斷中得到全面發(fā)展。

2.2被動定位

被動定位法可以分為三種方式：行波法在配電線路在線故障診斷中具有較高的準(zhǔn)確性，但是，由于這種方式需要花費的時間較長，不能及時診斷出具體故障點，因此，在實際運用時也需要經(jīng)過充分的考慮。區(qū)段查找法主要是利用配電網(wǎng)自動化設(shè)備在各區(qū)段中進行被動定位，這種方法能夠明確故障發(fā)生的區(qū)段，盡可能縮小故障范圍，直至找到故障點，有效減少了診斷工作的時間、成本、人力和物力。阻抗法具有成本低的優(yōu)點，需要投入的資金較少，但是在實際應(yīng)用過程中，會因路徑阻抗、電源等因素影響，無法充分發(fā)揮其作用。

2.3主動定位

主動式定位包括S注入法、中性點脈寬注入法、交直流綜合注入法三種。S注入法主要是通過單相接地故障所產(chǎn)生的原邊被短接，在暫停狀態(tài)的接地PT中，人為注入特殊信號的電流，通過相應(yīng)的原理，來檢測與跟蹤此信號的電流通路，對接地故障進行選線定位。中性點脈寬注入法主要是在單相接地故障發(fā)生時，對變壓器的二次側(cè)向線路內(nèi)注入特殊信號，通常，變壓器中性點位置及故障線路、故障位置與地面會形成閉合回路，而注入的信號會在故障點間線路上加以流動，這種方式與S注入法也極為相似。通過檢測裝置，可以檢測注入信號，并對配電線路故障發(fā)生點進行定位，具有較強的可靠性與安全性。交直流綜合注入法主要通過對線路注入特殊信號，判斷故障所處位置，這種方式與上兩種方式極為相似。其最大的優(yōu)點是能夠在地面上進行特殊信號的檢測。

2.4智能定位

智能定位是統(tǒng)計日常生活中配電線路故障的投訴信息，通過這些投訴信息，進行故障的分析與處理，并充信息中判斷出故障所在位置。這種方式一般需要通過高科技的手段，包括SVM與計算機網(wǎng)絡(luò)等，來對故障位置與故障發(fā)生范圍進行確定。在這個過程中，需要技術(shù)人員對線路檢查技術(shù)進行很好的掌握與分析，同時還要具備電路故障分析、解決能力，能將所學(xué)知識運用于配電網(wǎng)線路故障的診斷中。

2.5直閃行波與絕緣搖測法

配電線路的對間歇性故障診斷中，也可以利用直閃行波的方式進行在線故障診斷。直閃行波是一種相對有效的診斷方式，主要是在間歇性故障診斷中利用測試高壓器，并結(jié)合電纜故障測距儀配合使用，能夠診斷出配電線路的在線故障。線路絕緣搖測法關(guān)鍵是通過2500伏兆歐表，對配電線路相線中的絕緣電阻加以測量，從而判斷故障類型與故障所發(fā)位置。在配電線路故障檢測中，這種方法不僅方便實用、快速高效，且適用于分支段較多、故障點難尋的在線故障診斷中。應(yīng)用線路絕緣搖測法進行故障診斷，首先應(yīng)確保配電線路不存在逆向供電現(xiàn)象，同時也沒有感應(yīng)電流的產(chǎn)生，之后再將可能出現(xiàn)故障的配電線路加以分段，在分段兩側(cè)利用絕緣遙測法對電阻值進行測量。通常電阻值較小的一側(cè)，就可以判定為故障所發(fā)位置。采用這種方法進行檢測，能縮短至少一半的檢測距離，并準(zhǔn)確判斷故障位置。

2.6短路與接地線故障檢測方法

首先是短路故障檢測方法，由于發(fā)生短路故障時電流會發(fā)生變化，因此工作人員可根據(jù)電流和電壓的實際變化情況對配電線路短路故障進行檢測，并依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)做出綜合的評判，找出解決方法。另外則是接地線故障的檢測，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的電壓等級內(nèi)很少采用接地的方式，但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)其實就是高阻接地和諧振接地，一旦出現(xiàn)單相接地故障時就會出現(xiàn)電流值較小的現(xiàn)象。所以盡管出現(xiàn)這種故障也不會對用戶產(chǎn)生影響，只是一段時間，如果持續(xù)時間過長就無法保證了，但相關(guān)工作人員完全可以利用這一段時間對故障進行修復(fù)。不過一旦這樣的系統(tǒng)被長時間的使用，那么兩相對地電壓就會不穩(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。

2.7經(jīng)驗判斷

經(jīng)驗判斷法是配電線路單相接地故障診斷中最常用的一種診斷方法，主要是指在故障診斷過程中，依靠維修人員豐富的工作經(jīng)驗，對故障類型進行判斷，所發(fā)故障位置加以識別，并在工作中詳細檢查，對故障情況加以確定。這種方式需要在故障發(fā)生后，由維修人員對配電線路運行狀況進行檢查，并憑借自身的經(jīng)驗對故障所發(fā)位置進行初步的判斷，對線路設(shè)備運行特征、運行情況有足夠詳細的了解，具備敏銳的判斷力，對可能發(fā)生故障的位置與故障的類型進行判斷。在這當(dāng)中，需要維修人員擁有較強的綜合素質(zhì)，有豐富的電網(wǎng)故障維修、檢測經(jīng)驗，并夠在工作過程中不斷學(xué)習(xí)，強化自己的業(yè)務(wù)知識，在故障發(fā)生后能夠?qū)Χ喾矫娴囊蛩剡M行分析，結(jié)合故障發(fā)生特點，及時進行故障識別。

3結(jié)語

為了給國家發(fā)展提供堅實的后盾，配電網(wǎng)能夠安全可靠運行就顯得至關(guān)重要，配電線路更是設(shè)備運行中的重要環(huán)節(jié)，因此電網(wǎng)工作人員應(yīng)切實履行職責(zé)，保證變電設(shè)備能夠可靠運行。

參考文獻

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