劉長青：低壓配電線路故障處理技術

劉長青

摘要：我國電力行業(yè)的快速發(fā)展使得我國整體經(jīng)濟建設發(fā)展迅速，為我國基礎建設的不斷完善貢獻力量。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國越來越重視低壓配電線路的運行情況。如果低壓配電線路出現(xiàn)故障，會給人們的生活工作帶來極大的不便。低壓配電線路在電力運輸中起著重要作用，其分布比較復雜，很容易由于各種不確定因素而發(fā)生故障，直接影響著電力運輸?shù)馁|(zhì)量。

關鍵詞：低壓配電線路;故障處理技術

引言

我國整體經(jīng)濟建設最近幾年之所以發(fā)展如此迅速，離不開各行業(yè)的支持和政策的扶持，其中電力行業(yè)的發(fā)展尤為顯著。低壓配電線路故障問題發(fā)生概率較高，為延長線路運行期間的全生命周期，需要細致分析引發(fā)低壓配電線路故障問題的原因，結合此原因制定出專項可行的技術防控對策，確保低壓配電線路運行期間的安全性及平穩(wěn)性，確保與實際要求相符。

1低壓配電線路中存在的主要故障

1.電源變壓器故障，在實際運作中，電源變壓器穩(wěn)定性非常高，故障發(fā)生率比較低，但在惡劣極端的天氣容易出現(xiàn)故障。夏季溫度比較高，空調(diào)使用頻繁，運行時間比較長，用電量持續(xù)增加，變壓器在這種狀態(tài)下長時間運行，很容易出現(xiàn)線路故障，觸發(fā)保護設施。變壓器的負載被切斷后，電力系統(tǒng)無法正常運行。2.接地故障，當?shù)蛪号潆娋€路發(fā)生損壞后，絕緣性會受到一定程度的影響，泄露電流，引起線路的接地故障。在接地線路故障中，金屬部位與故障節(jié)點連接會出現(xiàn)電弧放電現(xiàn)象，溫度過高，會影響電氣設備的穩(wěn)定性。檢修人員需要加大日常巡查力度，做好預防工作，避免因為設備故障而引發(fā)安全事故。在發(fā)生接電故障后，安排技術人員及時搶修，能夠降低安全事故的發(fā)生率。

2低壓配電線路故障處理措施

2.1加強配電線路的防雨保護措施

對于不良雷雨天氣所引發(fā)的配電線路故障，有關工作人員應實時監(jiān)控地區(qū)的天氣狀況，以天氣狀況為依據(jù)確?？茖W合理的保護措施能夠有效落實。比如，在山體滑坡以及泥石流等高發(fā)地偏遠山區(qū)應建設完善的防護措施，并憑借相應的防護措施為配電線路的安全運行提供保障，減少雷雨天氣所造成的損害，這為電力配電線路安全與穩(wěn)定提供了有力保障。

2.2 LCC換流器控制系統(tǒng)對故障的響應

當線路上產(chǎn)生的入射波經(jīng)線路傳遞到達線路邊界瞬間，其在保護處的首行波反映的是此時系統(tǒng)一次結構對故障的響應，該瞬間的系統(tǒng)拓撲決定了入射波的折射和反射系數(shù)，從而形成了保護處的故障首行波。然而故障首行波由于線路的色散作用，以及線路邊界處電感、電容等元件的折反射作用，其行波不再是瞬間變化的階梯波，其行波波頭的上升及衰減都需要一定的時間。隨著時域的發(fā)展，系統(tǒng)暫態(tài)電氣量會因極控和閥控的作用而發(fā)生改變，極控在故障后由于輸入測量電氣量的變化實時改變換流器觸發(fā)角控制定值，閥控在數(shù)毫秒內(nèi)響應改變換流器運行狀態(tài)，保護處的電壓、電流都會受到換流器控制作用的影響而發(fā)生改變。然而，在故障初始階段的暫態(tài)過程中，由于定電流控制中的慣性環(huán)節(jié)及PI控制器的延緩作用，可以認為在初始階段控制系統(tǒng)輸出的觸發(fā)角定值指令變化較小，換流器輸出電氣量未發(fā)生明顯變化。因此，在因故障首行波到達引起測量電氣量變化的初始階段內(nèi)，可以忽略換流器控制作用的影響。

2.3低壓配電線路故障分析測距方式

依照低壓配電線路距離長、直流電氣量不具備工作頻率的特征，在開展低壓配電線路故障分析測序工作過程中，需要配合使用分布參數(shù)模型，利用時域量故障分析的方式進行故障測距工作。在使用故障分析測距方式過程中，需要細致分析故障條件下電壓及電流的沿線分布特征，以求出故障點位置。借助沿線電壓分布的直流輸電線路雙端測距算法，從根本上提升故障分析結果的精準度、故障分析測距方式需要利用輸電線路波動方程，得出電氣量的沿線分布數(shù)值，低壓配電線路模型誤差問題是導致分析結果不精準的重要因素之一。因此為從根本上提升故障分析測距技術在實際應用期間的可行性，還需要配合使用時域故障分析方式，改善線路參數(shù)不準確問題。通過分析不同低壓配電線路故障測距手段，發(fā)現(xiàn)固有頻率及故障分析方式當前處于仿真研究階段，為從根本上提升故障測距結果的精準度，還需要將此兩種技術作為行波測距的輔助算法，以切實保障測量結果的精準度，形成更加完善的組合測距模式。通過引進更加先進的故障測距設施，使測距結果能夠真實反映出直流輸電線路實際故障問題，為后續(xù)故障維護方案的制定提供重要理論依據(jù)。

2.4接地故障處理技術

在低壓配電線路接地故障處理技術中，采用分級保護措施，區(qū)分總進線、輸配電主干線，按照設備等級開展后續(xù)工作，合理配置保護器。與此同時，還須加大對輸配電線路的研究力度，在出現(xiàn)故障后能夠快速切斷，保護電力系統(tǒng)，提高配電線路的安全性。選擇有效的漏電保護方式。在出現(xiàn)漏電情況下，快速切斷線路，避免出現(xiàn)接地故障。在處理過程中，如果接地故障比較嚴重，三相負載電流與中性電流矢量會變成0。因為單向負載發(fā)生接地故障，通過PE線形成回路，避免其出現(xiàn)以上情況。

2.5在隔離變壓器安裝電壓互感器

1.由于線路較短，線路阻抗較隔離變壓器短路阻抗可忽略不計，斷路器過流保護經(jīng)過核算后的定值將超過整定范圍上限，給保護整定和配合帶來困難。2.當發(fā)生單相接地故障時，非故障相對地電壓升高，在超過額定電壓的工況下長期運行對站內(nèi)干式變壓器、母線、上一級站用變壓器低壓側絕緣產(chǎn)生不可逆的影響，甚至有可能會造成絕緣擊穿，嚴重威脅設備安全。經(jīng)過評估，根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇在隔離變壓器安裝TV，既兼顧了隔離變壓器的作用，又能避免單相接地故障的檢測死區(qū)。在實際運行中，當線路再次發(fā)生單相接地故障后，測控裝置能夠可靠識別并發(fā)出告警信號，達到了預期效果。

2.6直流電流正、反向行進波的直流輸電線路差動保護

1.基于均勻傳輸線方程，用本側電流計算對側電流，利用對側電流的計算值和實測值構成差動判據(jù)，從原理上消除了輸電線路長距離傳輸產(chǎn)生的電流幅值衰減對差動保護的影響;2.判據(jù)簡單，易于實現(xiàn)，適合作為直流線路的后備保護。

2.7電壓源變流器預充裝置設計

電壓源變流器預充電及線路故障檢測的裝置及控制方法將預充功能及線路故障檢測功能合二為一，有效減少器件的數(shù)量，減小了其體積，降低了設備成本;由于有高耐壓整流橋具有反向截止的特點，可以將主回路電源與預充電源有效的隔離，避免了在預充接觸器故障粘連時主回路電源與預充電電源短路的可能性，提高了設備運行的可靠性與安全性;預充接觸器安裝在升壓變壓器的低壓側，選用低壓接觸器即可實現(xiàn)控制目標，因此大大減小了預充接觸器的體積，降低了成本。該預充裝置已成功地應用在城市軌道交通供電系統(tǒng)雙向變流器設備以及大功率變頻器設備等多個行業(yè)，經(jīng)過了長期的工業(yè)性應用驗證，裝置運行穩(wěn)定、安全、可靠，且適用于多個行業(yè)的多種設備，具有較高的推廣和應用價值。

結語

低壓配電線路涉及到的內(nèi)容比較多，針對不同類型的線路故障需要選擇不同的處理技術，排查低壓配電線故障，提出科學合理的解決措施，能夠促進電力企業(yè)更好的發(fā)展，使配電線路供電更具穩(wěn)定性。

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