配電線路故障巡查與應(yīng)對策略

馬曉電

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司城步縣供電分公司，湖南 城步 422500）

1 案例基本概況

某電力企業(yè)共建設(shè)有142條10kV配電線路，總體長度達到2257.45km。經(jīng)過該電力企業(yè)統(tǒng)計分析可知，2019年所有配電線路發(fā)生故障共723起，其中高故障率的線路達到了58條，這些線路年故障次數(shù)都在6次以上，跳閘的次數(shù)達到了636次，占到全年總跳閘的87.97%。

2 配電線路運行故障分析

2.1 接地故障問題分析

按照接地類型的不同可以將接地故障分成“工作接地”以及“保護接地”等類型，其中工作接地的目的是要保證用電裝置設(shè)備可以正常運行，而保護接地的目的是要確保電氣設(shè)備的正常運行，防止由于接觸電而造成其損壞。這兩種接地方式都會在運行中出現(xiàn)某些故障，例如若是線路中存在絕緣破壞處，或者直接和地進行連接時，一旦電路存在過電壓以及電流就會造成電器設(shè)備損壞，嚴(yán)重情況下容易引發(fā)人員傷亡。

2.2 短路故障問題分析

配電線路中最常見的就是短路故障，會對線路安全運行造成非常大的危害，嚴(yán)重情況下會造成人員傷亡。造成短路故障的原因較多，其中最主要的是不同導(dǎo)體短接或者線路絕緣體被破壞而引發(fā)的。另外，在進行電力維修時因為相關(guān)操作人員違規(guī)操作會引發(fā)配電線路短路故障發(fā)生，例如絕緣缺少會造成金屬芯外露，一旦使用中導(dǎo)線出現(xiàn)某種移動就會造成短路故障出現(xiàn)。

2.3 超負荷故障問題分析

配電線路在進行電能傳輸時，由于線纜規(guī)格存在一定差異，其電流荷載量也有所差異，不同規(guī)格電纜具有不同的安全限值。一旦配電線路電流載荷長期超出安全極限就會造成線路的超負荷運行，容易引發(fā)相應(yīng)的安全故障問題。

3 配電線路故障巡查監(jiān)測策略

配電線路運行過程中會受到外部因素的影響而損壞，從而造成配電線路故障時有發(fā)生，從而給電力系統(tǒng)造成較大的損失。所以需要加強初期配電線路的故障巡查檢修，電力管理機構(gòu)需要增強配電線路的管控，最大程度降低人為因素的破壞。同時也要充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，通過合理的配電檢測技術(shù)來提升配電線路系統(tǒng)巡查力度。

3.1 建立起完善的線路監(jiān)測系統(tǒng)

要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立起較為完善的配電線路監(jiān)測系統(tǒng)，同時要投入相應(yīng)的資金來不斷完善監(jiān)測系統(tǒng)，以此來確保配電系統(tǒng)線路發(fā)生故障時可以第一時間準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障所在，采取針對性措施恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運行。從現(xiàn)階段來看，監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備中比較常用的是“聲控探測裝置”以及“紅外探測裝置”兩種，其可以有效減少對于系統(tǒng)裝置的破壞。除此之外，激光技術(shù)探測器也是較為常用并且效率較高的監(jiān)測裝置，應(yīng)用范圍較廣泛，能夠降低外部因素對監(jiān)測準(zhǔn)確性的影響。巡查監(jiān)測系統(tǒng)中最為常用的為視頻式監(jiān)測、雷達信息技術(shù)監(jiān)測、微波感應(yīng)探測等等技術(shù)，會對周邊線路環(huán)境造成某些影響。

3.2 紅外線防外力破壞裝置

此裝置主要包括“紅外線探測”以及“聲控裝置”等部分，其基本原理在于紅外線能夠感知人體，從而及時發(fā)出相應(yīng)預(yù)警。一旦人體發(fā)射的紅外線出現(xiàn)變化時，該裝置內(nèi)部的紅外線探測器就會將相應(yīng)信息傳輸?shù)酵獠?。電力系統(tǒng)中配電線路故障巡查時利用紅外線防外力破壞裝置，就是借助紅外線探測器將信號發(fā)送到外界實施報警，從而實現(xiàn)對配電線路的有效保護。但是此裝置在應(yīng)用時存在一定問題，非常容易受到外部因素的影響，容易發(fā)生短路或者誤報的問題，因此更多應(yīng)用在人為因素對配電線路破壞方面的巡查監(jiān)測，可控制的范圍相對有限。

3.3 雷達探測系統(tǒng)

雷達探測系統(tǒng)主要就是通過信號處理技術(shù)對系統(tǒng)中的雜音進行分析，從而判定是否發(fā)生異常問題，并且針對異常問題采取針對性措施。從現(xiàn)階段來看，雷達探測系統(tǒng)運行過程中依照的是開普勒理論實施信號的探測監(jiān)視，此系統(tǒng)具有探測范圍廣、靈敏度高等優(yōu)點，能夠準(zhǔn)確判斷出高壓線中的磁場的強度變化值以及激光在目標(biāo)之間的往返情況，從而在高壓線以及探測物體間確定出配電線路是否受到破壞。

在電力系統(tǒng)中，通過雷達探測系統(tǒng)對配電線路的故障巡查可以有效防止外部因素對于配電線路裝置的影響，一旦發(fā)生異常就會實施報警。若是配電線路和物體間具有較為安全的距離，就可以利用相應(yīng)數(shù)值判定線路運行的具體情況。一旦數(shù)值出現(xiàn)異常情況，就可以發(fā)出相應(yīng)的報警，利用特殊提示音實施告警或者實施遠程告警，能夠?qū)ε潆娋€路的破壞行為進行警告，從而有效降低違法行為的發(fā)生幾率。除此之外，雷達探測系統(tǒng)也可以對配電線路周邊不同類型異物實施監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)配電線路是否受到外力破壞。

3.4 基于微波技術(shù)的感應(yīng)式配電線路防盜在線監(jiān)測系統(tǒng)

此監(jiān)測系統(tǒng)主要是利用微波感應(yīng)原理進行工作，微波感應(yīng)技術(shù)能夠有效感知配電線路周圍10m范圍內(nèi)的信號，能夠準(zhǔn)確檢測配電線路現(xiàn)場的具體情況。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，配電線路的規(guī)模不斷增加，所以配電線路一旦受到外部因素的影響就會產(chǎn)生比較大的噪聲以及振動微波感應(yīng)，可以準(zhǔn)確感知非常微小的聲音以及物體，因此在電力系統(tǒng)配電線路故障的巡查中采用此種技術(shù)可以及時、準(zhǔn)確獲取線路所受到的破壞。一旦人為操控端獲取相應(yīng)的報警信息就可以及時采取相應(yīng)對策，利用濾波器方式對信號實施有效處理，能夠?qū)⑵渲械母蓴_因素去除，從而對現(xiàn)場破壞現(xiàn)象進行準(zhǔn)確的判斷和分析。

3.5 加強配電自動化在巡查監(jiān)測檢修中的應(yīng)用

（1）在通過配電自動化系統(tǒng)實施故障定位過程中，若是將故障定位在主干線時就要先對故障類型進行判定。一旦發(fā)生故障之后，斷路器就會跳閘將故障區(qū)域電流進行切除，同時經(jīng)歷了相應(yīng)時間的延時之后如果斷路器能夠重新進行合閘而恢復(fù)電路的正常運行，就可以斷定此種故障為短暫性的配電網(wǎng)故障；若是經(jīng)歷了相應(yīng)時間延時之后斷路器線路還是處在跳閘狀態(tài)下，就可以斷定此種故障為永久性的配電網(wǎng)故障。一旦發(fā)生相應(yīng)故障之后，繼電保護裝置就會將電力設(shè)備切除，使其自行脫離配電網(wǎng)運行，從而保證電力設(shè)備不會受到故障的損害。短暫性的配電網(wǎng)故障，相應(yīng)操作人員需要對饋線終端反饋得出的異常問題實施準(zhǔn)確記錄。配電開關(guān)當(dāng)中的饋線終端設(shè)備會持續(xù)檢測，同時對于開關(guān)所處狀態(tài)進行記錄，從而明確得出最終的運行參數(shù)（包括線路電流、線路電壓、功率等等）。相關(guān)調(diào)度人員可對電量模擬量參數(shù)和狀態(tài)量參數(shù)進行隨時的查詢，同時可以利用相應(yīng)參數(shù)實現(xiàn)遠程遙控操作；永久性的配電網(wǎng)故障，饋線終端會自動將異常問題信息傳送到主站的DMS系統(tǒng)當(dāng)中，同時主站的DMS系統(tǒng)可以定期對饋線終端實施輪詢并且進行數(shù)據(jù)的更新，同時能夠?qū)?shù)據(jù)信息儲存到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，最終利用顯示器將其顯示出來。這樣維護操作人員就可以利用顯示器對于數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確查詢，并且能夠?qū)ε潆婇_關(guān)實施遙控而改變其運行方式，從而有效恢復(fù)配電網(wǎng)的供電情況。

（2）通過配電自動化系統(tǒng)實施故障定位過程中，若是將故障定位在分支線或者電力用戶家中時，也需要對故障類型進行判定。一旦發(fā)生故障之后，故障周邊的分支線斷路器或者電力用戶斷路器發(fā)生跳閘，從而將故障區(qū)域電流切除。若是故障發(fā)生在架空線路當(dāng)中，經(jīng)歷了相應(yīng)時間的延時之后如果斷路器能夠重新進行合閘，那就可以將故障判定為短暫性的配電網(wǎng)故障；若是經(jīng)歷了相應(yīng)時間延時之后斷路器線路還是處在跳閘狀態(tài)下，就可以斷定此種故障為永久性的配電網(wǎng)故 障。在發(fā)生相應(yīng)故障后，繼電保護裝置就可以使得電力設(shè)備自動脫離配電網(wǎng)，從而保證電力設(shè)備的安全性。永久性的配電網(wǎng)故障，利用對故障區(qū)域周邊開關(guān)的控制就能夠?qū)收蠀^(qū)域進行有效隔離，能夠?qū)χ苓厖^(qū)域供電進行恢復(fù)，之后可以對故障實施處理，處理之后工作人員可以對信息實施相應(yīng)記錄。

4 結(jié)語

配電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，但是也容易受到各種因素影響而發(fā)生故障，需要加強其巡查監(jiān)測。文章提出了配電線路故障巡查監(jiān)測策略，通過介紹能夠?qū)ε潆娋€路巡查提供一定參考和幫助。