低壓配電線路故障分析系統(tǒng)的研究

廣東電網(wǎng)河源龍川供電局 廣東龍川 517000

摘要：隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國電力行業(yè)發(fā)展的步伐不斷加快，低壓配電系統(tǒng)在整個電力系統(tǒng)中所占的地位越來越重要，但是在日常運(yùn)行過程中，由于受到多種因素的影響，低壓配電系統(tǒng)容易出現(xiàn)各種故障，例如：線路布置不合理、配電設(shè)備不達(dá)標(biāo)、線路故障等，這些故障的存在嚴(yán)重影響著整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定性。本文主要探究了低壓配電線路故障問題，及這些故障發(fā)生的原因，并根據(jù)這些故障提出了相應(yīng)的解決措施，以確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，能夠更好地滿足日常生產(chǎn)的需要。

關(guān)鍵詞：低壓；配電線路；故障；研究

隨著科技的迅猛發(fā)展，電能在社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越重要，它不僅促進(jìn)人們的生活更加方便快捷，而且加快了我國生產(chǎn)力的提升速度。當(dāng)今社會各行各業(yè)對電能的需求和依賴越來越大，在用電設(shè)備類型的數(shù)量與種類不斷增多的情況下，各種低壓配電線路故障也越來越多，只有對這些低壓配電線路故障進(jìn)行分析研究，并積極尋找和制定針對性防范措施，才能夠有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)而實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

一、分析研究低壓配電系統(tǒng)

在我國電力系統(tǒng)中，低壓配電系統(tǒng)作為電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定可靠對于維持人們的生產(chǎn)、生活都有著積極的作用，在很大程度上改善了人們的生活方式，推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展。因此，整個低壓系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，確保低壓配電系統(tǒng)的規(guī)范性有著十分重要的意義。就目前我國低壓配電系統(tǒng)而言：整個系統(tǒng)中包含配電變壓器、高壓配電線路、變電站以及相關(guān)的配電設(shè)備和相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成，其中變電站在運(yùn)行中，是用來調(diào)節(jié)電網(wǎng)中的高電壓，將其從輸電電壓轉(zhuǎn)化為較低的配電電壓；而配電變壓器是用于調(diào)節(jié)整個電力系統(tǒng)的電壓，一般將電壓控制在1千伏以下；除此之外，在低壓配電線路系統(tǒng)中相關(guān)的配電設(shè)備主要有單相和三相用電設(shè)備兩種類型，一般情況下，單相用電設(shè)備在電網(wǎng)運(yùn)行中只能與單相電源相接，而三相用電設(shè)備則可以與多相電源相接。最后在低壓配電系統(tǒng)中，為了維持電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，還需要有接地設(shè)置，接地裝置可分為保護(hù)接地、防雷接地、和工作接地，在連接過程中要根據(jù)實際需要、設(shè)備材料、接地地點(diǎn)以及線路的連接方式來確定，以便于降低和減少不安全隱患的發(fā)生率，提高低壓配電線路運(yùn)行的效率。

二、低壓配電線路的存在的故障及引發(fā)故障的原因

電網(wǎng)設(shè)備在正常運(yùn)行過程中，由于低壓配電系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，在線路組合和設(shè)備組合中，若電網(wǎng)技術(shù)相關(guān)指標(biāo)不能達(dá)標(biāo)，極易出現(xiàn)故障，影響整個電網(wǎng)的運(yùn)行效率，甚至出現(xiàn)安全隱患，嚴(yán)重時甚至危害人民群眾的生命財產(chǎn)安全。電網(wǎng)工作人員根據(jù)自身多年的實踐工作經(jīng)驗及其調(diào)查結(jié)果總結(jié)到低壓配電線路中常見的故障，如下：

1、漏電現(xiàn)象

在我國低壓配電系統(tǒng)中，漏電現(xiàn)象是一種非常常見的線路故障問題，該故障主要是由于電線或者是支架材料不能符合電網(wǎng)正常運(yùn)行導(dǎo)致的，可能是由于絕緣能力不足或者是線路老化所引起的，在低壓配電線路中，受到電流的影響，導(dǎo)線產(chǎn)生的電弧與大地之間摩擦出火花，在此過程中會產(chǎn)生大量的熱量，這就為線路故障帶來了安全隱患，此外，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)蛪号潆娋€路處于正常運(yùn)行狀態(tài)時，也有可能存在漏電現(xiàn)象。出現(xiàn)這種線路故障主要是由于線路與線路、線路與大地之間存在著電容，這種漏電現(xiàn)象比較小，一般不會對線路的絕緣構(gòu)成損傷，也不會產(chǎn)生明顯的火花現(xiàn)象。但是有一種漏電現(xiàn)象必須加以重視，當(dāng)線路系統(tǒng)的絕緣體及其性能因素在受到破壞或者是大幅度降低時，極易造成線路導(dǎo)體與導(dǎo)體之間或者是導(dǎo)體與大地之間發(fā)生嚴(yán)重的漏電現(xiàn)象，不利于電網(wǎng)正常運(yùn)行。

2、短路故障

短路故障是低壓配電線路中一種非常常見的故障，發(fā)生短路故障是由于受到某些特定因素的影響下，使得兩電勢不等的地點(diǎn)相互接觸，從而產(chǎn)生了過電流現(xiàn)象，因此，針對這種故障可以采取下列解決對策：電力系統(tǒng)工作人員要定期對線路進(jìn)行故障排查，降低和減少短路故障的發(fā)生。短路故障會給低壓配電系統(tǒng)帶來巨大的損害，因為短路故障發(fā)生時，其回路電流在不斷增大，會產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致導(dǎo)線中的金屬導(dǎo)體快速升溫，在燃燒導(dǎo)線絕緣層的同時極有可能引發(fā)火災(zāi)，影響正常電網(wǎng)的運(yùn)行。

3、過負(fù)荷現(xiàn)象

在低壓配電線路中出現(xiàn)過負(fù)荷故障是由于電氣線路中的電流量在持續(xù)增高的過程中，導(dǎo)致導(dǎo)線承受的安全電流量達(dá)到一定程度所產(chǎn)生的。通常在低壓配電線路中的導(dǎo)線帶有一定的電阻，當(dāng)線路在正常通電時，電流通過導(dǎo)線時，會引導(dǎo)導(dǎo)線內(nèi)阻產(chǎn)生一定量的熱量，此外，導(dǎo)線的熱量會隨著電流的增大而增大，在熱量超出導(dǎo)線所承受的范圍時，就會出現(xiàn)了導(dǎo)線絕緣層迅速老化現(xiàn)象，甚至可能出現(xiàn)導(dǎo)線燒斷的情況，這就給整個電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行帶來了極大的影響。

4、電阻影響

一般情況下，低壓配電系統(tǒng)中的電氣線路其電阻具有穩(wěn)定值，但是在受到諸多因素的影響下，其接觸電阻就會不斷增加，發(fā)生這種線路故障的原因是：當(dāng)電源線與開關(guān)、保護(hù)裝置、用電設(shè)備結(jié)合時，很有可能出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象發(fā)生，這種情況下，局部線路的電阻值就會迅猛增加，在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，由于回路電流產(chǎn)生了較高的熱量，這就會對低壓配電線路的絕緣保護(hù)層構(gòu)成威脅，影響整個低壓配電系統(tǒng)正常運(yùn)行，降低了電網(wǎng)運(yùn)行的效率。

三、防范故障的對策

上述低壓配電線路故障的存在，嚴(yán)重影響了整個電網(wǎng)運(yùn)行的效率，給日常生產(chǎn)、生活帶來了安全隱患，因此必須要加強(qiáng)對這些故障的檢測和防范，才能維持整個低壓配電線路正常運(yùn)行。在這提出了幾點(diǎn)對策：（1）應(yīng)用系統(tǒng)可視化界面，電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，可以通過一定的輸入方法選擇或者是激活某些圖像，實現(xiàn)對線路故障仿真和故障診斷，該系統(tǒng)中的主界面包含按鈕、坐標(biāo)軸等控件，具體在故障仿真部分用simulink中的配電系統(tǒng)模型進(jìn)行故障仿真，以調(diào)用支持向量機(jī)算法程序具體完成，最終故障仿真和診斷的目的。（2）加強(qiáng)防護(hù)裝置的設(shè)置，電網(wǎng)工作人員可以在電路系統(tǒng)中設(shè)置相關(guān)的故障防護(hù)措施，例如采取絕緣導(dǎo)線過載，電氣照明回路等措施，確保低壓配電系統(tǒng)在運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)安全隱患。（3）加強(qiáng)對低壓配電線路的安全檢查力度，要求工作人員定期對線路運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，做好檢測和維修工作，這種措施能夠在很大程度上預(yù)防和控制配電線路出現(xiàn)各類故障。

四、結(jié)束語

綜上所述，低壓配電線路的正常運(yùn)行為生活的各個領(lǐng)域提供了大量電能，改變了人們生產(chǎn)和生活的方式，對于加快社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著積極的意義。但是由于低壓配電線路故障的存在極大的影響了整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，甚至對人們的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了威脅，因此，要求電網(wǎng)配電人員要重視這些線路故障，文中提出應(yīng)用系統(tǒng)可視化界面，以計算機(jī)算法程序來完成故障仿真和診斷，維持電網(wǎng)正常運(yùn)行，此外還可以通過加強(qiáng)配電線路的檢查力度及做好防護(hù)裝置的設(shè)置等具體實施，減少故障的發(fā)生率，從而推動我國電力行業(yè)不斷進(jìn)步。

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作者簡介：

黃火強(qiáng)（1988年12月），男，漢族，籍貫：廣東河源，2011年畢業(yè)于中山大學(xué)南方學(xué)院，大學(xué)本科，學(xué)士學(xué)位，助理工程師，現(xiàn)任廣東電網(wǎng)河源龍川供電局鐵場供電所副所長，主要研究方向：配網(wǎng)運(yùn)行。