對于配電線路在線故障識別與診斷方法研究

蔣偉

【摘 要】配電線路是連接發(fā)電廠與終端用戶的紐帶，在電力系統(tǒng)運行過程中具有重要作用。配電線路的質量直接關系到配電網(wǎng)運行的安全性，然而受各種主觀與外觀因素影響，在電力系統(tǒng)運行過程中，配電線路常會出現(xiàn)故障，影響電力系統(tǒng)的正常運行。筆者就對配電線路的在線故障進行了分析，并對其識別與診斷方法進行了探討。

【關鍵詞】配電線路；在線故障識別；故障診斷

配電線路施工時需要堅持以人為本的理念，以人的生命安全為首要考慮因素，合理控制配電線路的質量工作。在配電線路中受外界因素影響，常會造成線路停止運行，甚至造成大范圍停電，因此，需要及時處理配電線路運行中的故障，保護用戶的經(jīng)濟利益，將不良影響降到最低。國家需要加強對配電線路的在線故障識別與診斷，保證配電線路的質量與安全意識。

1 簡述配電線路在線故障

電力系統(tǒng)中，配電線路非常復雜，一旦出現(xiàn)線路問題就會造成大量的人力、物力浪費，影響工廠、學校等的生活、工作用電，這在無形中就會造成社會損失。因此，電力工作者需要認真查找和排除故障，而這個過程耗時比較常，特別是在發(fā)生停電故障后，人工查找故障點的時間要遠遠大于故障的處理時間，這在無形中更造成了更大的損失。在配電線路出現(xiàn)故障時，工作人員通常采用盲目巡線或是分段排查查找故障點，對于較長的線路在排查故障時常常需要1-2天的時間，這樣更會延長停電時間，降低供電可靠性[1]。電力工作者需要盡可能地縮短查找故障地點消耗的時間，排除故障，以最短時間挽回經(jīng)濟損失。

在配電線路運行過程中最容易出現(xiàn)的在線故障便是短路與單相接地故障。在發(fā)生短路故障時常會伴隨明顯的電流變化，這樣就很容易檢測出來。單相接地故障與短路故障不同，之所以會發(fā)生這類故障，是由于硅橡膠絕緣的氧化鋅避雷器被擊穿，而這種氧化鋅避雷器擊穿后是很難從外表觀察出來的，因此，單相接地故障的檢測相對較難，要求線路故障檢測者更為細心地觀察。

2 配電線路在線故障的識別

2.1 配電系統(tǒng)中的高阻故障

在架空線路出現(xiàn)斷裂或是與高阻抗的地面或其他物體接觸時，就極易出現(xiàn)高祖故障，這也是目前出現(xiàn)最為普遍的配電線路在線故障。在架空線路斷裂后極易與周邊的樹木發(fā)生接觸，引起短路。在發(fā)生高阻故障時產(chǎn)生的電流較平時直接接地出現(xiàn)的短路電流更低，這樣以來，傳統(tǒng)的電流保護檢測方法就很難滿足高阻故障的識別[2]，而配電系統(tǒng)中發(fā)生高阻故障就會影響電力系統(tǒng)的正常運行，如果情況嚴重還會造成人體觸電或是火災等。

2.2 配電系統(tǒng)中的間歇性故障

配電線路間歇性放電，同時伴有弧光等情況的故障屬于間歇性故障，這種故障同時還具有瞬時性和重復性的特點。一旦配電線路出現(xiàn)間歇性故障，就極有可能工幾秒的間隔故障時間延長至幾天，并且故障具有一定的隨意性，因此，在發(fā)生間歇性故障時要進行及時的排查識別，分析故障發(fā)生的原因，做到及時有效的維護[1]。如果識別與維護不當，就會使其演變成潛在的安全隱患，危及電力系統(tǒng)的安全運行。

2.3 配電系統(tǒng)中單相接地故障

單相接地故障是電力系統(tǒng)運行過程中最容易發(fā)生的，但同時也是最難識別的故障類型。暫態(tài)過程中包含豐富的故障信息且不受接地方式的限制，因此，在發(fā)生單相接地故障時，需要對暫態(tài)過程進行分析。在識別單相接地故障時需要合理掌控電容電流的暫態(tài)分量，這樣更有利于電力系統(tǒng)的運行。

3 配電線路在線故障的診斷

在明確配電線路在線故障識別方法后，需要根據(jù)故障發(fā)生的特點對故障進行診斷，明確故障發(fā)生的原因，進而采取合理有效的維護措施，解決配電線路的在線故障。目前，最為常見的配電線路在線故障診斷方法有四種，分別是監(jiān)測定位、被動式定位、主動式定位以及智能定位。

3.1 監(jiān)測定位

配電線路在線故障的監(jiān)測定位指的是利用分支探測器，對配電線路經(jīng)常發(fā)生故障的地方進行監(jiān)測，根據(jù)配電線路中電力參數(shù)的改變情況分析故障點，一旦探測器監(jiān)測顯示零序電力，那么這個監(jiān)測到的位置就是故障點[3]。配電線路的監(jiān)測定位雖然可以診斷出故障的位置，但是這種技術相對復雜，電力工作者難以完全掌握，并且監(jiān)測定位的成本也比較高，而后的維護方法也比較繁雜，因此，在進行配電線路的在線故障診斷時通常不采用監(jiān)測定位方法。

3.2 被動式定位

配電線路的被動式定位診斷故障指的是采用區(qū)段查找法、行波法、阻抗法三種方法進行定位查找故障點。區(qū)段查找法主要是利用配電網(wǎng)自動化設備監(jiān)測配電線路的電氣信息，判斷故障發(fā)生的區(qū)段，這在一定程度上縮小了故障的范圍，有效縮短了故障診斷的時間[2]。行波法的診斷具有較高的準確性，但是很難控制。阻抗法相較其他兩種方法更易受到路徑阻抗、線路負荷等的影響，但是這種方法的投資較少，應用較為廣泛。

3.3 主動式定位

主動式定位診斷有三種，分別是S注入法、中性點脈寬注入法以及交直流綜合注入法。在采用主動式定位診斷配電線路故障時，首先要確定故障的發(fā)生，而后利用信號確定故障點，這里定位精確度最高的便是S注入法，中性點脈寬注入法在進行監(jiān)測時具有一定的危險性，交直流綜合注入法則無法有效監(jiān)測故障的發(fā)生區(qū)域，且耗時耗力。

3.4 智能定位

配電線路的智能定位診斷法是對配電線路故障的投訴信息進行收集，并對收集信息進行分析，最終確定故障發(fā)生的位置[2]。智能定位方法采用SVM和計算機網(wǎng)絡技術逐漸縮小故障的發(fā)生范圍，這就要求技術人員具備一定的檢測技能，能夠熟練運用智能定位技術對配電線路故障進行診斷。

4 配電線路故障的診斷系統(tǒng)

4.1 基于HHT方法的故障診斷系統(tǒng)

配電線路故障的判斷需要通過狀態(tài)信號的檢測，而故障診斷系統(tǒng)的首要工作就在于故障狀態(tài)信號的檢測，檢測信號時通常分為五步，測取信號、調(diào)理信號以及采集有效數(shù)據(jù)，通過這些步驟便可以完成故障信息的準確處理，而后再對信號進行特征抽取，通過初始信號的檢測，可以將其轉換為待檢模式，最后進行信號狀態(tài)的識別[1]。基于HHT方法的故障診斷系統(tǒng)可以對故障進行準確的分析，并以原有數(shù)據(jù)為基礎，建立較為完整有效的新型數(shù)據(jù)庫，通過待檢模式與基準模式的相互比較對故障信息進行判斷，確定配電線路的運行狀態(tài)。在明確配電線路的運行狀態(tài)與故障信息后，對預報做出決策處理，分析故障發(fā)生的原因，并針對原因進行配電線路的維護。

4.2 配電線路故障的診斷系統(tǒng)

配電線路在線故障診斷系統(tǒng)在運行時首先對配電線路進行檢查，在排查出問題所在后，采用先進的科學技術對故障原因機械能分析，并利用HHT方法對故障進行分類整理，這樣更有利于電力工作者全面正確分析故障原因，提出故障解決的有效方法。在確定故障后就需要對故障點進行定位，配電線路中安裝的傳感裝置會在故障分類后的信息進行分析處理，這樣可以更為精確地確定配電線路的故障點。最后根據(jù)故障原因與故障點的情況，采用有效措施解決配電線路的在線故障，使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行。

5 結語

電力系統(tǒng)的運行關系到我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，因此，需要合理控制配電線路施工過程的質量，確保配電線路的安全穩(wěn)定運行。配電線路的在線故障識別與診斷需要更多地采用先進技術，才能保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

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[2]黎玲.農(nóng)村10kV配電線路的斷線分析及防治措施[J].中外企業(yè)家，2013（12）：121-123.

[3]陳恒龍.如何有效做好配電線路運行維護管理工作[J].現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊）， 2013（01）：36-38.

[責任編輯：楊玉潔]