探析配電線路在線故障的識(shí)別與診斷方法

溫斌

摘 ?要：我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得各行各業(yè)都進(jìn)入了蓬勃的發(fā)展時(shí)期，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的需要以及人們思想意識(shí)的轉(zhuǎn)變，在社會(huì)生活中對(duì)電能等清潔能源的開發(fā)也越來越重視，電力行業(yè)因此發(fā)展起來。目前在我國(guó)日常生活的各個(gè)方面都對(duì)電力能源產(chǎn)生了較大的依賴，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，就是保證人民的生活質(zhì)量。電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行離不開配電網(wǎng)的良好運(yùn)行，配電線路是配電網(wǎng)運(yùn)行的核心，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量直接造成影響，因此，加強(qiáng)配電線路的故障研究對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)健康穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義。文章從配電線路故障診斷工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，探討對(duì)故障的識(shí)別與診斷方法。

關(guān)鍵詞：配電線路;故障識(shí)別;診斷;方法探究

中圖分類號(hào)：TM732 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2016）03-0109-02

配電線路質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)都有著較大的影響，我國(guó)的配電線路經(jīng)過了一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但在實(shí)際運(yùn)行中，配電線路受到內(nèi)部以及外部的異物、樹障等因素的影響而產(chǎn)生各種問題，導(dǎo)致配電線路故障的產(chǎn)生，影響人們生活。因此，加強(qiáng)得線路故障的排查與處理工作，降低線路故障率就成為了當(dāng)前電力故障檢修的重要問題之一。

1 ?配電線路在線故障識(shí)別

電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模一般較大，并且具有一定的復(fù)雜性，因此輔助電力系統(tǒng)運(yùn)作的配電線路也具有一定的復(fù)雜性，一旦故障發(fā)生，如果不能夠及時(shí)的判斷出故障發(fā)生的原因并進(jìn)行檢修，可能會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模的停電事件產(chǎn)生，從而對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與人民生活帶損失。為盡力減少配電線路故障對(duì)人民生活的影響，線路檢修人員應(yīng)當(dāng)盡可能的提高故障識(shí)別效率，運(yùn)用掌握所掌握的電力相關(guān)技能排除電力故障，以恢復(fù)供電，減少時(shí)間以及經(jīng)濟(jì)等方面的損失。配電線路的主要故障類型有以下幾類。

1.1 ?高阻故障

導(dǎo)致高阻故障的原因主要可以分為兩種，一種是在運(yùn)行過程中，配電線路發(fā)生斷裂等情況，與高阻抗發(fā)生接觸;第二種情況是正常運(yùn)作的配電線路發(fā)生斷裂，碰到了線路周圍的物體，這兩類情況都會(huì)導(dǎo)致配電線路高阻故障的發(fā)生[1]。

配電線路主要是安裝在室外，受環(huán)境因素的影響較大，首先是輸電線路自身的問題，輸電線路使用時(shí)間過長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，導(dǎo)致線路斷裂，發(fā)生故障;其次是外部環(huán)境問題，其次是外力作用因素，受到人為因素的影響，如故意損壞線路、外力撞擊等導(dǎo)致線路故障[2]。

當(dāng)高阻故障發(fā)生，電流水平明顯低于由于短路而產(chǎn)生的電流水平，這就為配電線路的在線故障識(shí)別帶來了一定的影響，在傳統(tǒng)的電流保護(hù)中對(duì)這類故障的檢出率較低，因此無法及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而引起配電系統(tǒng)中更加嚴(yán)重的故障，發(fā)生線路短路，引起火災(zāi)等。

1.2 ?單相接地故障

單相接地故障是配電線路中發(fā)生頻率最高，查找難度最大的電力故障。對(duì)這種故障的檢查主要依靠對(duì)電路系統(tǒng)中的暫態(tài)信號(hào)進(jìn)行分析。電路系統(tǒng)的暫態(tài)信號(hào)儲(chǔ)存著關(guān)于線路故障的大量信息。暫態(tài)過程的另外一大特點(diǎn)就是能夠避開對(duì)接地方式的影響，反應(yīng)故障問題，因此加強(qiáng)對(duì)暫態(tài)過程的分析有利于對(duì)故障進(jìn)行判斷。在配電線路中出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，通過對(duì)電流與電容的暫態(tài)信號(hào)進(jìn)行分析，能提高配電線路故障診斷的效率[3]。

1.3 ?間歇性故障

間歇性故障主要是指配電線路在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)間歇性放電的現(xiàn)象，在放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生弧光，這種間歇性故障具有一定的瞬時(shí)性與重復(fù)性的特點(diǎn)，每次故障的發(fā)生時(shí)間間隔都會(huì)逐漸延長(zhǎng)，每次從幾秒至幾分，再到幾小時(shí)、幾天不斷變化，因此沒有規(guī)律可循。

配電線路的間歇性故障發(fā)生時(shí)，線路檢修人員要及時(shí)對(duì)故障原因進(jìn)行排查，明確故障產(chǎn)生的原因后，對(duì)故障采用針對(duì)性的措施進(jìn)行維修。電力企業(yè)的維修人員如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，就不能在第一時(shí)間做好對(duì)線路的維修工作，會(huì)導(dǎo)致線路的連鎖反應(yīng)。不僅阻礙了配電線路的正常運(yùn)行，同時(shí)也有可能導(dǎo)致國(guó)家經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的延誤，影響人們的日常生活。

2 ?配電線路在線故障診斷

2.1 ?主動(dòng)定位法

對(duì)配電線路的故障診斷方法主要有三種：

①S注入法。這種方法的主要特點(diǎn)是采用發(fā)射信號(hào)的方式，追中配電線路中的故障點(diǎn)，并進(jìn)行定位，這種方式能夠?qū)收线M(jìn)行精確查找。

②中性點(diǎn)脈寬注入法。由于S注入法對(duì)配電線路的在線定位無法有效發(fā)揮作用。因此可以采用中性點(diǎn)脈寬注入法，這種方法檢測(cè)電路故障并沒有明顯的缺點(diǎn)與不足之處，受環(huán)境等限制因素的影響也較小，因此具有較高的安全性與準(zhǔn)確性，能夠有提高對(duì)故障的檢測(cè)效率。

③交直流綜合注入法。交直流綜合注入法與之前的檢測(cè)手段相比，缺陷較多。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，交直流綜合輸入法檢測(cè)需要承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)較大，這種檢測(cè)方法需要的時(shí)間較長(zhǎng)，與前兩種檢測(cè)方法相比較而言，效率更低，同時(shí)耗費(fèi)了較多的人力、物力，確定故障位置所需的時(shí)間也較長(zhǎng)。

2.2 ?被動(dòng)定位法

被動(dòng)定位法主要采用的是區(qū)段查找、阻抗法等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)中的配電線路故障進(jìn)行查找。

①區(qū)段查找法。通過配電網(wǎng)中的自動(dòng)化設(shè)備對(duì)配電線路各個(gè)區(qū)段進(jìn)行被動(dòng)式定位，這樣可以清晰明了地查找出配電故障發(fā)生的區(qū)段[4]。配電網(wǎng)的自動(dòng)化設(shè)備能夠通過運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)線路故障發(fā)生的區(qū)段進(jìn)行分析研究，以縮小故障點(diǎn)存在的范圍，最終鎖定故障位置，能夠在很大程度上縮短查找故障所需要的時(shí)間，效率較高。

②阻抗法。阻抗法的最大優(yōu)勢(shì)是投資少，成本低，然而其在具體的實(shí)施過程中受到路徑阻抗、線路負(fù)荷和電源的制約和限制較大。

③行波法。這種檢測(cè)方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是具有較高的準(zhǔn)確度，但是行波法診斷配電線路的故障需要花費(fèi)挺長(zhǎng)一段時(shí)間，不能及時(shí)地診斷出配電網(wǎng)中的故障[5]。

2.3 ?采用檢測(cè)定位

檢測(cè)定位主要是在配電線路的各個(gè)分支點(diǎn)以及容易產(chǎn)生故障的區(qū)域安裝探測(cè)器，加強(qiáng)對(duì)每一區(qū)段運(yùn)行狀況的檢測(cè)。這種方法，能夠有效地對(duì)配電線路運(yùn)行中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控與記錄。當(dāng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生異常，就可以依據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出故障的具體位置。與前幾種檢測(cè)手段相比，這種檢測(cè)的效率更高，但是，對(duì)區(qū)域中所有配電線路安裝監(jiān)控探測(cè)器所耗費(fèi)的成本較高，需要一定的技術(shù)支持。同時(shí)在安裝完成后，對(duì)設(shè)備的維修工作任務(wù)量較大，因此在現(xiàn)實(shí)中實(shí)施的較少。

3 ?結(jié) ?語

對(duì)配電線路的在線故障診斷是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，在診斷中需要加強(qiáng)對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)、電子通信系統(tǒng)、故障檢測(cè)系統(tǒng)等方面的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用。因此，降低配電線路故障問題，除了需要對(duì)故障建設(shè)技術(shù)有較為純熟的掌握以外，還需要重視電網(wǎng)建設(shè)，在電網(wǎng)建設(shè)初期選擇質(zhì)量較好的材料，以減少因線路的質(zhì)量問題導(dǎo)致的故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)使用功能影響。同時(shí)，在施工中要注意嚴(yán)格按照相關(guān)施工安全要求進(jìn)行安裝，從各方面加強(qiáng)線路的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃永平.配電線路在線故障識(shí)別與診斷方法研究[J].科技專論，2013，

（28）.

[2] 王成江，張鉑雅，朱斌.基于雙端電壓故障分量的輸電線路故障測(cè)距實(shí) ? 用算法研究[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，（9）.

[3] 孫波，孫同景，薛永端，等.基于暫態(tài)信息的小電流接地故障區(qū)段定位[J].

電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，（3）.

[4] 楊光亮，樂全明，郁惟鏞.基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和故障錄波數(shù)據(jù)的電網(wǎng)故 ? 障類型識(shí)別[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，（10）.

[5] 樂亮.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓輸電線路故障診斷研究[J].中國(guó)高新技術(shù) ? 企業(yè)，2010，（22）.