配電線路在線故障識別與診斷技術(shù)探討

郭棟梁

（國網(wǎng)盧氏縣供電公司，河南 盧氏 472200）

引言

配電線路作為整個配電網(wǎng)的一個重要組成部分，其質(zhì)量的好壞對于整個電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性以及可靠性有著十分重要的影響。就對近幾年配電線路的實際運行狀況進(jìn)行檢查時不難發(fā)現(xiàn)，配電線路在實際運行中，會受到雷電、暴雨等惡劣環(huán)境以及天氣的影響，常會出現(xiàn)各種故障，影響整個電網(wǎng)的運行，因而加強(qiáng)對配電線路在線故障的識別和診斷有著十分重要的意義。

一、配電線路在線故障識別與診斷的必要性

現(xiàn)階段配電電網(wǎng)系統(tǒng)在實際運行過程中，還存著各種故障，為了有效解決這些故障和問題，務(wù)必要做好電力線路的維護(hù)工作，并加大對線路故障的識別和診斷，并不斷創(chuàng)新并完善電力裝置相關(guān)的系統(tǒng)以及在線故障識別的系統(tǒng)，以便能夠從源頭上將線路故障發(fā)生的頻率降到最低，提高線路檢修以及維護(hù)的工作效率，使得電氣單位能夠更長久穩(wěn)定的發(fā)展下去。

二、配電線路在線故障的識別

（一）單相接地故障的識別

單相接地故障分為金屬接地故障和非金屬接地故障，金屬接地故障在配電線路的單相接地故障中屬于一種完全接地故障。其發(fā)生的主要原因是配電線路某一段電線或某一電源側(cè)斷線發(fā)生故障，使得電線與地面發(fā)生直接接觸。這種故障多發(fā)生于饋電線路上。當(dāng)金屬接地故障發(fā)生時，其發(fā)生位置的相電壓會瞬間變?yōu)?，而其余位置的相電壓則轉(zhuǎn)換為線電壓。它的這一特性既是金屬接地故障發(fā)生的主要表現(xiàn)，也是維修人員進(jìn)行識別的關(guān)鍵。

非金屬接地故障在配電線路的單相接地故障中屬于不完全接地故障，發(fā)生位置與金屬接地故障相同，發(fā)生的主要原因是配電線路上出現(xiàn)放射電弧，電線通過放射電弧與地面發(fā)生間接接觸。在非金屬故障發(fā)生過程中時常會伴有間歇性故障，且故障發(fā)生位置的相電壓會明顯下降，而沒有發(fā)生故障位置的相電壓也會有所上升。通過這一特性可以實現(xiàn)對非金屬接地故障的有效識別。

（二）系統(tǒng)間歇性故障

一般情況下，在配電線路運行過程中，比較常見的故障都被稱為間歇性故障，這些故障的發(fā)生主要表現(xiàn)為，在配電線路運行過程中，出現(xiàn)間歇性放電問題，同時其還會伴有弧電現(xiàn)象，而且這些故障的發(fā)生是隨機(jī)的，許多故障在發(fā)生之前難以進(jìn)行有效的預(yù)測，如第一次和第二次故障發(fā)生的時間無法進(jìn)行測定，其可能間隔幾分鐘發(fā)生，也可能間隔很長一段時間才會發(fā)生，這種不確定性因素給電力運輸帶來了較大的不便，其不利于配電網(wǎng)的順利發(fā)展。因此，對于間歇性故障現(xiàn)象必須要及時的進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)這一類故障現(xiàn)象時，必須要及時的采取行之有效的措施予以解決，這樣才能保障電力設(shè)備更加安全的運行。

三、配電線路在線故障診斷技術(shù)

（一）低壓脈沖行波法

為了能夠讓配電線路安全運行，故障診斷有著十分重要的意義，通常情況下，對于配電線路的診斷會運用到低壓脈沖行波法，這類方法是一種新技術(shù)，通過對這類診斷技術(shù)的運用，配電線路運行過程中，大多數(shù)的故障都可以被檢測到，而且效果明顯，當(dāng)前已經(jīng)逐漸得到普及應(yīng)用。在配電線路故障診斷過程中，運用低壓脈沖行波法，應(yīng)該先將脈沖電壓輸入到被測電纜中。在配電線路當(dāng)中，如果存在故障現(xiàn)象，故障點也會存在，低壓脈沖行波法在檢測時發(fā)生故障點，阻抗不相符，從而會造成低壓反向脈沖，在這個時候，測試儀器就能抓到。在此過程中，脈沖從發(fā)出到接收會出現(xiàn)時間差，通過該時間差，就能夠計算出故障點距離，進(jìn)而對故障進(jìn)行有效診斷。低壓脈沖行波法距離求值公式為:X=Vo △T/2。式中:V 為脈沖傳遙速度；AT 為脈沖和反向脈沖時間差。

（二）被動式的定位方法

被動式的定位法主要包含有三個分支，即：①區(qū)段法，其主要能夠在一定區(qū)域內(nèi)對每條線路的實際用電信息進(jìn)行監(jiān)控，以便及時的對故障進(jìn)行排查，避免了線路維修人員盲目搜索，有效提高了工作效率。阻抗法，其在監(jiān)測過程中以受到路徑阻抗、電源以及線路負(fù)荷影響。行波法，其則是提取電壓或電流的高頻行波分量，然后進(jìn)行數(shù)字信號處理，這種方法判斷故障的準(zhǔn)確性較高。但是無法掌握故障準(zhǔn)確性。

（三）主動式定位方法

主動式定位方法主要包括以下三種具體方式S 注入法、中性點脈寬注入法、交直流綜合注入法。S 注入法的運作模式是通過發(fā)射信號對配電線路的故障點進(jìn)行追蹤和定位，因此，在這方面，S 注入法查找配電網(wǎng)中故障的精確度相當(dāng)高，然而，這種方法對于配電線路的在線定位無法發(fā)揮作用。而對于中性點脈寬注入法這種電網(wǎng)故障檢測方法，其不受各種條件的制約和限制，自身也沒有缺陷，因此，采用中性點脈寬注入法可以高效地檢測出配電網(wǎng)中的故障，具有安全性和可靠性。相對于中性點脈寬注入法這種電網(wǎng)故障檢測方法而言，交直流綜合注入法則是一種缺陷比較多而且效率十分低的電力故障檢測方法。當(dāng)配電線路出現(xiàn)故障時，采用交直流綜合注入法進(jìn)行檢測要承擔(dān)一定的風(fēng)險，而且這種方法消耗的時間比較長，而且所需的人力、物力和財力也比較多，無法在短時間內(nèi)確定故障發(fā)生的位置。

結(jié)語

在當(dāng)前的配電系統(tǒng)運行過程中，還存在一系列的配電線路故障，必須在結(jié)合配電線路實際情況的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)合理的施工方案，促進(jìn)配電網(wǎng)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。