配電線路在線故障識別與診斷方法

程奕瑋/ 深圳供電局有限公司

配電線路在線故障識別與診斷方法

程奕瑋/ 深圳供電局有限公司

【電力系統(tǒng)的運(yùn)行關(guān)系到我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，需要合理控制配電線路施工過程的質(zhì)量，確保配電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)下由于受到各種因素的影響，配電線路常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，基于此，本文就配電線路在線故障識別與診斷方法展開論述。

配電線路；在線故障識別；診斷方法

引言

在電網(wǎng)發(fā)展的過程中，要嚴(yán)格的檢查配電線路的安全，保證配電線路的質(zhì)量，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，使得供電的可靠性增加。配電線路的在線故障診斷是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，下文先闡述了在線故障識別與診斷必要性，接著分析了配電線路在線故障識別與診斷方法，最后簡析了配電線路故障的診斷系統(tǒng)。

一、在線故障識別與診斷必要性

改革開放后，我國的各行各業(yè)都得了快速發(fā)展，而電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)也獲得了極大的發(fā)展空間，我國的國家電網(wǎng)正飛速發(fā)展著，因此，與其相對應(yīng)的配電網(wǎng)規(guī)模為了適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)與生活的需求也正在逐漸增大。隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大，也產(chǎn)生了一系列的運(yùn)行問題，比如線路漏電、工作人員工作疏忽以及檢修人員檢修不認(rèn)真等。雖然這些是淺層次問題，但在這些淺層次問題之下則蘊(yùn)藏著深層次問題，一旦更深層次的問題爆發(fā)，那就意味著電力線路的癱瘓或者各行各業(yè)的停產(chǎn)。為了避免這種潛在性安全問題的發(fā)生，有必要減少安全隱患的存在，而現(xiàn)如今的在線故障識別與診斷技術(shù)是我國較為有效的識別電線故障的方法，可以通過提高在線識別與診斷技術(shù)來提高診斷效率，從而及時(shí)維修電力線路出現(xiàn)的任何故障，有效保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，只有這樣才能將電力企業(yè)的盈利保證在一定水平，有利于電力企業(yè)的長期與穩(wěn)定發(fā)展。

二、配電線路在線故障的識別

1.間歇性故障。

配電線路再現(xiàn)故障的識別，首先就表現(xiàn)在配電線路中存在的間歇性故障。這種間歇性的故障具有不定時(shí)，短時(shí)性和重復(fù)性的特點(diǎn)，就是說在一定的原因?qū)е轮掳l(fā)生短時(shí)間放電行為。在配電線路的運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)這樣的障礙，它延續(xù)的時(shí)間是不一定的，有時(shí)候可能會(huì)間隔幾秒鐘，但是有的時(shí)候會(huì)擴(kuò)展到好幾天，表現(xiàn)出來一種隨意性。在這種間歇性故障出現(xiàn)的時(shí)候，一定要認(rèn)真細(xì)心的檢查好原因，并且還應(yīng)該對癥下藥，進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)。從而促進(jìn)配電線路的安全。如果在檢查的過程中，出現(xiàn)一些別的問題，也一定要鎮(zhèn)靜，耐心的對配電線路進(jìn)行檢查和修護(hù)。如果一旦維修不好，勢必會(huì)影響到配電線路的安穩(wěn)發(fā)展，這樣的不安全因素也會(huì)一直伴隨，也會(huì)一直存在的，最終會(huì)影響到人們的正常用電和安穩(wěn)生活。所以說，為了人們的正常生活和使用電安全，一定要確保配電線路的安全和質(zhì)量，定時(shí)的及時(shí)檢查配電線路中存在的障礙和問題。

2.高阻故障。

其中的“高阻”指的是“高阻抗”，同時(shí)也是指出現(xiàn)在架空的高空中發(fā)生的故障。當(dāng)高空的線路接觸到生長在高處的樹枝或很高的建筑，就會(huì)發(fā)生一些短路，因而產(chǎn)生配電線路中的高阻故障。產(chǎn)生的高阻抗會(huì)讓電流小于接地時(shí)短路電流。產(chǎn)生的后果也是相當(dāng)危險(xiǎn)的，電路短路容易引起火災(zāi)，容易造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。而且面對配電線路中的高阻故障，傳統(tǒng)的電流保護(hù)法是不可靠的。所以我們需要采用其它監(jiān)測手段來進(jìn)行檢查，及時(shí)處理，避免危害的發(fā)生。

3.短路與單相接地故障。

作為配網(wǎng)系統(tǒng)中較為常見的故障，其引發(fā)因素較多，其中硅橡膠絕緣氧化鋅避雷器擊穿是最主要的成因之一，發(fā)生擊穿以后，不容易被檢測發(fā)現(xiàn)，直至發(fā)生短路故障，才有明顯顯示，其中單相接地故障具體包括：完全接地故障和不完全接地故障。在眾多的單相接地故障中，小電流故障的檢測最為困難，該故障出現(xiàn)時(shí)，需要工作人員憑借分段合閘、巡檢的方式來深入檢查，對應(yīng)得出故障性質(zhì)，具有一定的挑戰(zhàn)性。

三、配電線路在線故障診斷方法

1.檢測定位。

檢測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)域安裝探測器，加強(qiáng)對每一區(qū)段運(yùn)行狀況的檢測。這種方法，能夠有效地對配電線路運(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。與前幾種檢測手段相比，這種檢測的效率更高，但是，對區(qū)域中所有配電線路安裝監(jiān)控探測器所耗費(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。

2.主動(dòng)定位診斷。

主動(dòng)定位診斷方法是當(dāng)前配電線路在線故障診斷中最常采用的一種方法，它包括有中性點(diǎn)脈寬注入法、S注入法和交直流綜合注入法等。中性點(diǎn)脈寬注入法，具有較高的安全性與可靠性，且診斷精度較高，主要應(yīng)用于配電線路在線故障的監(jiān)測；S注入法，診斷具有較高的準(zhǔn)確性，主要是利用診斷信號來實(shí)現(xiàn)對配電線路在線故障的發(fā)生位置進(jìn)行判斷與定位；交直流綜合注入法，這種方法目前應(yīng)用范圍較小，主要是因?yàn)槠湓趯?shí)際診斷過程中存在一定危險(xiǎn)性，且診斷效率低下，無法對線路故障發(fā)生的種類與發(fā)生的具體位置進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷。

3.被動(dòng)定位法。

被動(dòng)定位法的原理也是提前查找故障方位，大大減少排除故障時(shí)間，和上面介紹的監(jiān)測定位法有點(diǎn)相似，被動(dòng)定位法含有區(qū)段法，阻抗法和行波法等三種。區(qū)段法指的是對配電線路龐大的系統(tǒng)中的各個(gè)分支環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)排查故障，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即檢修，找準(zhǔn)關(guān)鍵，直指故障源。阻抗法相對來說，準(zhǔn)確率比較高，投資成本較低，時(shí)間較少，但是容易受到其它方面的各種影響，如電流源的負(fù)荷或者路徑較長。行波法利用的是數(shù)字信號處理中的高頻分析法來判斷故障，快速找到故障發(fā)生的緣由，但是卻不能縮小故障發(fā)生的方位。

4.智能定位法。

智能定位法是指通過配電線路故障提供的綜合信息合理推理出發(fā)生故障的方位。當(dāng)配電線路的各個(gè)分支參差交叉在一起的時(shí)候，錯(cuò)綜復(fù)雜的線路可以采用分開故障線路的方法快速找到故障源。此方法的效率較高，但我國對此研究仍有欠缺，需要加大力度開發(fā)研究和完善。

四、配電線路故障的診斷系統(tǒng)

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(shí)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(zhǔn)確處理，而后再對信號進(jìn)行特征抽取，通過初始信號的檢測，可以將其轉(zhuǎn)換為待檢模式，最后進(jìn)行信號狀態(tài)的識別。基于HHT方法的故障診斷系統(tǒng)可以對故障進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，并以原有數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，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(zhǔn)模式的相互比較對故障信息進(jìn)行判斷，確定配電線路的運(yùn)行狀態(tài)。在明確配電線路的運(yùn)行狀態(tài)與故障信息后，對預(yù)報(bào)做出決策處理，分析故障發(fā)生的原因，并針對原因進(jìn)行配電線路的維護(hù)。

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(yùn)行時(shí)首先對配電線路進(jìn)行檢查，在排查出問題所在后，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對故障原因機(jī)械能分析，并利用HHT方法對故障進(jìn)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(diǎn)進(jìn)行定位，配電線路中安裝的傳感裝置會(huì)在故障分類后的信息進(jìn)行分析處理，這樣可以更為精確地確定配電線路的故障點(diǎn)。最后根據(jù)故障原因與故障點(diǎn)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(yùn)行。

五、結(jié)語

配電線路作為電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中發(fā)揮著積極地作用。配電線路的質(zhì)量直接關(guān)系到配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，然而在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，配電線路常會(huì)出現(xiàn)故障，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，加強(qiáng)配電線路的故障研究對維護(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)，探討對故障的識別與診斷方法。

[1]周廷模.配電線路在線故障識別與診斷方法[J].廣東科技，2013.

[2]彭佳穎.配電線路在線故障識別與診斷方法分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015.