配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法研究

【摘要】近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)電力事業(yè)呈上升趨勢(shì)發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，配電線路在發(fā)電廠和終端用戶中起著一個(gè)紐帶的作用。但是由于配電路線受到各種外界因素的影響，因此在電力系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電路故障等問題。配電路線的質(zhì)量的好壞關(guān)系著供電能力的強(qiáng)弱，影響著供電的可靠性。配電線路的質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到配電網(wǎng)能否安全運(yùn)行。做好配電線路是電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目中最關(guān)鍵、最核心的部分。

【關(guān)鍵詞】配電線路；在線故障；識(shí)別與診斷；方法研究

一、前言

配電線路的質(zhì)量堅(jiān)持以人為本的理念，關(guān)注人的生命安全。因此在配電線路中，對(duì)于各個(gè)階段產(chǎn)生的故障要認(rèn)真對(duì)待，運(yùn)用高技術(shù)將出現(xiàn)的問題解決好，要嚴(yán)格把握配電路線的質(zhì)量問題，從而保證整個(gè)供電網(wǎng)的正常進(jìn)行。配電線路的質(zhì)量不僅僅是每一個(gè)電力工作者最關(guān)心的問題，它也反映了普通百姓關(guān)注切身安全問題迫切的心情。面對(duì)這種情況，國(guó)家要投入一定的資金和先進(jìn)的技術(shù)，確保配電線路向著一個(gè)安全的方向發(fā)展。國(guó)家給予強(qiáng)有力的支持，可以大大提高配電網(wǎng)施工質(zhì)量，解決普通百姓所關(guān)注的問題，為我國(guó)的電力事業(yè)提供一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境。

二、配電線路在線故障的識(shí)別

1、配電系統(tǒng)中的高阻故障。高阻故障主要是指架空線路出現(xiàn)斷裂時(shí)，與高阻抗的地面發(fā)生接觸，或者是正常運(yùn)行的架空線路與周圍的物體發(fā)生接觸，從而引發(fā)了高阻故障。例如：周圍的建筑物以及離架空較近的樹木在表面上存在一些短路。又如：一些碎石、瀝青以及沙礫等物體的表面，由于受到閃電和雷擊的影響，這就容易發(fā)生高阻的故障。高阻故障的電流水平比一般的直接短路接地的故障電流的水平低，這就使得高阻故障不能夠使用傳統(tǒng)的過電流保護(hù)方法檢測(cè)出來。高阻故障能夠使得電力系統(tǒng)產(chǎn)生更加嚴(yán)重的故障，除此之外，高阻故障還可能引發(fā)人身觸電、火災(zāi)等嚴(yán)重的后果。

2、配電系統(tǒng)中的間歇性故障。間歇性故障主要是指在線路發(fā)生的間歇性進(jìn)行放電，與此同時(shí)伴隨著弧光等情況，并且具有瞬時(shí)性和重復(fù)性的特點(diǎn)。在間歇性故障中，兩次連續(xù)故障的間隔時(shí)間可能會(huì)從幾秒擴(kuò)展到幾天，而且間歇性故障表現(xiàn)出一定的隨意性。在發(fā)生間歇性故障的時(shí)候，要進(jìn)行查明故障的原因，并且要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。如果對(duì)間歇性故障沒有進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)，這將不利于配電網(wǎng)的順利發(fā)展，而且也會(huì)使得安全隱患一直存在，最終會(huì)危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，而且給人民群眾的生活帶來一定的危害。

3、單相接地故障。單相接地故障是配電網(wǎng)中最容易發(fā)生的，但是最難查找的故障。有關(guān)單相接地故障中，要對(duì)暫態(tài)過程進(jìn)行分析，暫態(tài)信號(hào)存在著豐富的故障信息，而且暫態(tài)過程不受接地方式的影響。因此，在單相接地故障中，要合理的把握電容電流的暫態(tài)分量，這樣有利于配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

三、配電線路在線故障診斷的方法

1、監(jiān)測(cè)定位方法。監(jiān)測(cè)定位方法主要是指在線路的主要分支點(diǎn)以及常發(fā)生故障的區(qū)域安裝探測(cè)器，從而用分支探測(cè)器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)零序電力的定位故障點(diǎn)的方法。該方法可以檢測(cè)到電力線路的參數(shù)，通過電力線路參數(shù)的改變從而可以清楚的判斷故障發(fā)生的地方。然而通過定位監(jiān)測(cè)故障需要安置檢測(cè)裝置，這就在技術(shù)方面和成本方面存在一定的困難，并且日后維護(hù)的工作也是非常龐大的。

2、被動(dòng)式定位方法。在被動(dòng)式定位的方法中，主要采用區(qū)段查找法、阻抗法、行波法這三種方法進(jìn)行被動(dòng)式定位。區(qū)段查找法主要是利用配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備監(jiān)測(cè)各個(gè)線路的電氣信息，從而可以清楚的判斷故障發(fā)生的區(qū)段。區(qū)段查找法可以確定故障發(fā)生的區(qū)段，從而縮小了故障的范圍，并且也縮短了查找的時(shí)間。阻抗法受到路徑阻抗、線路負(fù)荷和電源的影響較大，但是在阻抗法中具有投資少的優(yōu)點(diǎn)。行波法在監(jiān)測(cè)故障的時(shí)候具有很高的準(zhǔn)確性，但是對(duì)于故障的準(zhǔn)確性卻不能夠及時(shí)的把握。

3、主動(dòng)式定位方法。在主動(dòng)式定位方法中，主要包括S注入法、中性點(diǎn)脈寬注入法、交直流綜合注入法這三種方法。S注入法通過對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行確定，從而可以通過信號(hào)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行確定，這就使得它具有較高的定位精度。但是S注入法不能適用于配電網(wǎng)故障的在線定位。中性點(diǎn)脈寬注入法在監(jiān)測(cè)故障的時(shí)候，具有可靠性、安全性能好的特點(diǎn)。交直流綜合注入法具有一定的危險(xiǎn)性，它不能及時(shí)的檢測(cè)故障發(fā)生的區(qū)域，這就使得故障地位的時(shí)間較長(zhǎng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

4、智能定位方法。智能定位方法是基于故障投訴信息進(jìn)行推理的故障定位的方法。智能定位方法通過將SVM方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相結(jié)合來確定故障發(fā)生的區(qū)域。但是智能定位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得以識(shí)別。

四、配電線路在線故障的診斷系統(tǒng)的研究

1、基于HHT方法的配電線路故障診斷系統(tǒng)。在基于HHT方法的配電線路故障診斷系統(tǒng)中，首先要進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。在信號(hào)檢測(cè)的過程中，主要是測(cè)取與故障有關(guān)的狀態(tài)信號(hào)。狀態(tài)信號(hào)是判斷故障的唯一依據(jù)在信號(hào)檢測(cè)的過程中主要包括以下幾個(gè)方面：第一，信號(hào)的測(cè)取過程；第二，信號(hào)的調(diào)理過程；第三，數(shù)據(jù)的采集過程；通過這三個(gè)過程準(zhǔn)確的獲得數(shù)據(jù)，從而能夠準(zhǔn)確的處理故障。其次，特征抽取。在這一過程中，將信號(hào)檢測(cè)得到的初始狀態(tài)的信號(hào)通過信號(hào)的分析處理，從而形成了待檢模式。再次，狀態(tài)識(shí)別。在這一過程中，要準(zhǔn)確的分析故障，利用數(shù)據(jù)庫的先進(jìn)技術(shù)建立一個(gè)有效的檔案庫，將待檢模式與基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較判斷，從而可以清楚的判斷出設(shè)備是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。最后，預(yù)報(bào)決策。在這一過程，要查明故障的情況，并且分析產(chǎn)生故障的原因，從而可以預(yù)測(cè)出未來的發(fā)展趨勢(shì)。

2、配電線路在線故障的診斷系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，配電網(wǎng)和人們的日常生活有著密切的聯(lián)系，如果配電網(wǎng)一旦發(fā)生了故障，就會(huì)影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們的日常生活。配電線路在線故障的診斷系統(tǒng)方案如下：首先要進(jìn)行故障檢測(cè)。在配電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，要對(duì)配電線路進(jìn)行檢查，通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)查明出現(xiàn)的故障。其次，要對(duì)故障進(jìn)行分類。在檢測(cè)到故障之后，相關(guān)人員要使用HHT的方法對(duì)故障進(jìn)行分類，這樣可以使得相關(guān)的工作人員根據(jù)實(shí)際的情況實(shí)際分析，能夠準(zhǔn)確的消除故障。最后，在對(duì)故障進(jìn)行分類之后，然后在對(duì)故障進(jìn)行定位，故障定位主要是指線路分支的定位，具體是指對(duì)在配電線路中安裝的傳感裝置所采集到的信息進(jìn)行分析處理，并且將線路中出現(xiàn)的故障進(jìn)行定位。

五、結(jié)束語

在配電線路建設(shè)中要嚴(yán)格保證配電線路的質(zhì)量問題。建立一個(gè)完善的管理制度和一套完整的施工方案是保證配電線路項(xiàng)目向著穩(wěn)定、健康的方向發(fā)展的重要條件。在配電線路的施工過程中，要始終貫徹“以人為本”的理念，堅(jiān)持“安全第一”的基本原則，從始至終要以“質(zhì)量”為核心內(nèi)容，以此保證配電線路的建設(shè)有一個(gè)良好的發(fā)展前景。只有充分保證了配電線路的質(zhì)量，這樣可以使得供電系統(tǒng)更加完善，使得供電的可能性增強(qiáng)。提高了配電線路的質(zhì)量，可以提高了人們滿意度，使得人們的生活更加安全。在提高配電線路的質(zhì)量時(shí)，要充分的考慮成本這一因素，努力降低成本，使得有限的費(fèi)用得到最好的運(yùn)用，從而減少了不必要的開支，這樣可以減少施工過程中遇到的資金缺乏的問題。

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