配電線路在線故障識別與診斷技術(shù)分析

◆辛岳芃 楚玉建 王勝男

（河南理工大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院 河南 454150）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，城市的建設(shè)也在不斷地加快，在城市的建設(shè)中，電力系統(tǒng)作為其中的重要組成部分，為人們的生活提供了電力支持，但是在電力系統(tǒng)的配電線路中，由于設(shè)備、維護(hù)等方面的問題會出現(xiàn)故障，在對配電線路進(jìn)行運(yùn)營維護(hù)中通過對故障進(jìn)行識別，并采用相應(yīng)的技術(shù)對故障進(jìn)行檢修，從而解決配電線路的故障問題，從中可以看出加強(qiáng)對配電線路的故障診斷可以減少配電線路故障的發(fā)生，從而保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 配電線路在線故障識別診斷概述

在我國的電力系統(tǒng)中，配電線路在其中具有重要的作用，配電線路的運(yùn)行質(zhì)量直接影響供電系統(tǒng)的供電，因此加強(qiáng)對配電線路的管理就成為其中的重點(diǎn)，尤其是在我國的一些地區(qū)，在進(jìn)行配電線路的建設(shè)中，這些配電線路主要架設(shè)在一些人煙較為稀疏的地區(qū)這些配電線路在運(yùn)行的時候一般都有電壓高、距離遠(yuǎn)以及容量大等特點(diǎn)，一旦配電線路的管理出現(xiàn)問題，會嚴(yán)重影響供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量，在配電線路中一方面由于配電線路本身的質(zhì)量問題從而出現(xiàn)故障，在對配電線路進(jìn)行在線故障診斷的過程中，一些設(shè)備和線路由于長時間沒有進(jìn)行檢修，設(shè)備和線路本身就會出現(xiàn)質(zhì)量問題，加上一些配電線路在當(dāng)初設(shè)計和建設(shè)的過程中其生產(chǎn)工藝和材料質(zhì)量較低，這都是配電線路運(yùn)維中常見的問題，另一方面，在進(jìn)行配電線路的在線故障診斷中，診斷人員的技術(shù)水平也是其中的重要因素，在進(jìn)行配電線路的在線故障識別和診斷中，對技術(shù)人員的專業(yè)性和操作性要求較高，但是一些技術(shù)人員在進(jìn)行診斷和檢修的過程中由于技術(shù)較低，在進(jìn)行操作的過程中會出現(xiàn)操作失誤的情況，比如設(shè)備之間錯誤的插接方式以及不正確的參數(shù)設(shè)置等，這些都會影響配電線路的故障檢修，故此，在配電線路的在線故障識別中要加強(qiáng)對故障的識別力度和診斷力度，從根本上減少線路故障，保障配電線路的檢修和維護(hù)效率，這樣才可以提高供電企業(yè)的效益，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

2 配電線路在線故障識別與診斷技術(shù)分析

2.1 故障識別

在配電線路的運(yùn)行管理中，借助信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)對其線路進(jìn)行在線故障識別已經(jīng)成為一種常見的手段，因此，在配電線路中在線故障識別主要有以下幾個方面：

第一，在配電線路中，間歇性故障是一種常見的故障。在電力系統(tǒng)中，一些配電線路在運(yùn)行的過程中會出現(xiàn)間歇性的故障，這種故障主要是由間歇性的放電引起的，在進(jìn)行間歇性故障的識別中，這種故障一般都會伴隨著弧光等現(xiàn)象的出現(xiàn)，且具有一定的瞬時性和重復(fù)性，因此，在進(jìn)行對間歇性故障的識別中，如果出現(xiàn)幾秒、幾分鐘甚至幾天的間歇性故障，那么就需要對該故障進(jìn)行檢修，因?yàn)檫@種故障如果過不及時進(jìn)行檢修會影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時會危害周邊用戶的人身安全，針對這種間歇性的故障在進(jìn)行故障的在線識別中要謹(jǐn)慎的檢查其故障發(fā)生的原因，對其進(jìn)行相應(yīng)的檢修，針對間歇性故障發(fā)生做好后續(xù)的工作準(zhǔn)備，保障配電線路的正常運(yùn)行；

第二，配電線路的高阻故障也是在線故障識別中常見故障之一。在供電系統(tǒng)中，配電線路在建設(shè)的過程中如果周邊環(huán)境較為復(fù)雜，將配電線路建設(shè)在一些建筑物密集和植被密集的地區(qū)就會出現(xiàn)高阻故障，所謂的高阻故障就是指配電線路在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)架空線路斷裂與高電阻的物體發(fā)生接觸，這時就會出現(xiàn)高阻故障，這種故障發(fā)生一般都會在線路的表面出現(xiàn)短路現(xiàn)象，且如果出現(xiàn)高阻故障，配電線路的電流水平要比一般的短路故障所存在的電流水平低，同時如果配電線路不及時檢修會影響其安全運(yùn)行，因此，在進(jìn)行配電線路的在線故障診斷中可以根據(jù)電流水平對其進(jìn)行檢修，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)高阻故障并進(jìn)行診斷和檢修，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的觸電和火災(zāi)現(xiàn)象。

在配電線路的在線故障診斷中，單相接地故障也是其中的一種。在供電系統(tǒng)中，單相接地故障是一種常見的故障，同時也是經(jīng)常發(fā)生的故障，這種故障在發(fā)生時難以對發(fā)生故障的位置進(jìn)行確定，因而成為配電系統(tǒng)中最難查找的故障類型，這種故障發(fā)生時由于故障因素和位置較為難找，在進(jìn)行故障的識別證要先具體分析配電線路的暫態(tài)過程，之后從暫態(tài)信息中提取到大量的故障信息，并且配電線路的接地方式不影響配暫態(tài)過程，同時可以在恢復(fù)單相接地故障時要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的電容電量的暫態(tài)分量，科學(xué)合理地恢復(fù)故障，這樣可以保障配電線路的故障識別力度和診斷水平，從中可以看出，在配電線路的在線故障識別中，針對一些較難識別的故障要利用先進(jìn)的識別方式進(jìn)行識別，這樣可以提高故障識別的效率和質(zhì)量。

2.2 診斷技術(shù)

通過對配電線路進(jìn)行在線故障識別，這樣可以及時對其故障進(jìn)行反饋，并聯(lián)系相關(guān)技術(shù)人員對其進(jìn)行診斷，其常見的診斷技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)：

其一，在配電線路的診斷中，監(jiān)測定位法是一種常見的診斷技術(shù)，這種技術(shù)主要是在進(jìn)行配電線路的診斷中利用分支點(diǎn)和電力故障高發(fā)區(qū)域安裝的探測器對故障進(jìn)行診斷，這種故障診斷技術(shù)可以通過探測器對配電線路的運(yùn)行進(jìn)行檢測，尤其是配電線路運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析，可以得出其參數(shù)有沒有發(fā)生變化，并對參數(shù)發(fā)生變化的區(qū)域進(jìn)行故障診斷，這樣既可以確定故障的區(qū)域也可以快速的診斷出配電線路的故障，但是，這種診斷技術(shù)在使用的過程中由于需要對探測器進(jìn)行管理，并對配電線路的數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行檢測，從而對技術(shù)人員的技術(shù)要求較高，并要具有較高的操作水平和探測器安裝水平；

其二，定位法也是配電線路故障診斷中常用的一種手段，所謂的定位法主要是通過定位的技術(shù)找出發(fā)生故障的區(qū)域，定位法氛圍主動式定位法和被動式定位法，主動式定位法主要有S 注入法、中性點(diǎn)脈寬注入法、交直流綜合注入等，我們以中性點(diǎn)脈寬注入法為例，這種診斷技術(shù)不會受到各種條件的制約和限制，在使用的過程中能夠快速對配電線路中的故障進(jìn)行檢修，具有較強(qiáng)的安全性和便捷性，被動式定位法有區(qū)段查找法、阻抗法、行波法三種，我們以行波法為例，行波法在進(jìn)行配電線路的診斷中，能夠?qū)ζ涔收线M(jìn)行精確的診斷，但是這種診斷技術(shù)在使用的過程中需要長時間的診斷，不能快速的診斷出故障所在位置，因此，不同的診斷技術(shù)有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，要按照相應(yīng)的實(shí)際情況使用；

其三，智能定位方法是現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段的產(chǎn)物。隨著科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)的技術(shù)也在不斷提升，在電力系統(tǒng)中，故障診斷技術(shù)也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，智能定位方法在進(jìn)行配電線路的故障診斷中可以借助信息技術(shù)和智能技術(shù)對故障發(fā)生的位置進(jìn)行精確的鎖定，之后在針對故障進(jìn)行檢修，這種智能定位的診斷技術(shù)在使用的過程中為了識別和診斷配電線路中的在線故障，其使用于線性可分的數(shù)據(jù)，從而提高故障診斷的效率和水平。

3 結(jié)語

總而言之，在電力系統(tǒng)，加強(qiáng)對配電線路的故障識別是其中的重要工作，通過對故障識別，并對其進(jìn)行診斷檢修，從而保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，故此，在配電線路中，采用監(jiān)測定位法、主動定位法以及被動定位法等方式對故障進(jìn)行識別，并提高其故障診斷的速度和質(zhì)量，并針對其故障進(jìn)行處理和解決，從而提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為人們提供高質(zhì)量的用電服務(wù)。