配電線路在線故障識別與診斷方法研究1

朱亞萍　徐晉

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國電力事業(yè)已經(jīng)成為支撐社會發(fā)展的重要因素，在復(fù)雜而龐大的電力系統(tǒng)中，配電線路的主要作用是連接發(fā)電廠和用電客戶，但是在這一過程中，配電線路往往會發(fā)生難以預(yù)測的故障。本文將立足于配電線路在線故障識別與診斷方法的實(shí)際應(yīng)用情況，分析研究目前存在的問題，從而提出相關(guān)的應(yīng)對方案。

關(guān)鍵詞：配電線路；在線故障；識別與診斷的方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.143

0 前言

配電線路質(zhì)量管理的好壞，嚴(yán)重影響著社會群眾的用電情況，配電線路一旦發(fā)生故障，很有可能會造成無法估量的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)砣藛T傷亡，因此，要保證配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，必須要做好相關(guān)的配電線路故障防護(hù)措施。

1 配電線路的常見障礙

1.1 配電系統(tǒng)中高阻障礙

眾所周知，在電力運(yùn)輸過程中，必須借助架空線路的傳輸才可以保證電力的正常運(yùn)行，但是高架線路長期暴露在自然環(huán)境中，而且很難定期進(jìn)行檢測和防護(hù)，因此架空線路很可能在使用過程中發(fā)生斷裂，斷裂后的架空線路必然會與高阻抗的地面發(fā)生接觸，此外，由于架空線路特殊的工作環(huán)境，很容易與周圍的建筑物或者高大的樹木發(fā)生接觸，從而造成短路引發(fā)高阻故障。除此之外，惡劣的自然環(huán)境也會造成高阻故障的發(fā)生，例如雷雨天或者被風(fēng)吹起落到線路上的碎石等物質(zhì)。由于高阻故障的發(fā)生會使其電流水平低于普通短路故障，因此，使用傳統(tǒng)的檢測技術(shù)很難檢測出高阻故障的發(fā)生。此外，架空下路與地面接觸后，很容易誤傷社會群眾，甚至引起大面積的火災(zāi)發(fā)生。

1.2 配電系統(tǒng)中的短路與單相接地故障

短路與單相接地故障時配電系統(tǒng)中發(fā)生最為頻繁的系統(tǒng)故障，但是由于短路與單相接地故障的發(fā)生往往是由于避雷器導(dǎo)致，所以很難被發(fā)現(xiàn)。但是在故障發(fā)生后，會有明顯的電力變化，因此在檢測時無需耗費(fèi)太多時間就可以確認(rèn)故障原因和故障主要信息，以此進(jìn)行及時的故障處理，因此只要合理控制電容電流的暫態(tài)分量就可以在一定程度上控制故障的發(fā)生[1]。

1.3 配電系統(tǒng)中的間歇性故障

間歇性故障的最大特點(diǎn)就是具有瞬時性和不確定性，間歇性故障是指當(dāng)線路發(fā)生間歇性放電時，會伴有弧光等現(xiàn)象的情況。間歇性故障的發(fā)生沒有有效的推測方案，甚至有時會延續(xù)幾天，因此，在間歇性故障發(fā)生的時候，必須做出明確的判斷，及時查明故障原因，并從根源上解決問題，因?yàn)槿绻麩o法徹底解決，間歇性故障很可能會在此發(fā)生，另外，如果維護(hù)延時，會在一定程度上增加恢復(fù)電力系統(tǒng)的困難。

2 配電線路在線故障的識別方式

2.1 監(jiān)測定位識別方式

監(jiān)測定位法的使用首先需要有豐富的故障處理經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)楸O(jiān)測定位法是借助分支探測器從而實(shí)現(xiàn)對配電線路進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，分支探測器的安置地點(diǎn)選擇線路的幾個分支點(diǎn)以及發(fā)生故障頻繁的線路區(qū)域。利用監(jiān)測定位法可以檢測的電力系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，通過分析監(jiān)測器參數(shù)的變化來判斷配電線路故障的發(fā)生區(qū)域。監(jiān)測定位法雖然具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性和及時性但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，存在兩個主要問題，一個是安裝技術(shù)問題，一個是監(jiān)測器的造價成本問題，此外，在配電線路中應(yīng)用分支監(jiān)測器后，也需要相關(guān)的技術(shù)管理人員進(jìn)行定期維護(hù)和檢修，在一定程度上也增加了維護(hù)配電線路的負(fù)擔(dān)[2]。

2.2 被動定位方法

被動定位法主要采取的手段是區(qū)段查找法、阻抗法以及行波法。區(qū)段查找法可以有效縮短故障的查找時間，從而及時對配電線路故障進(jìn)行修復(fù)，大大降低了電網(wǎng)的損失，阻抗法的顯著特征是可以有效降低系統(tǒng)維護(hù)成本，行波法在進(jìn)行故障檢測時雖然具有較高的準(zhǔn)確性，但是難以把握檢測時間。

2.3 主動定位方式

主動定位法主要包括S注入法、中性點(diǎn)脈寬注入法以及交直流綜合注入法。其中S注入法對故障定為的精準(zhǔn)度最高，但是不適合用于在線定位，中性點(diǎn)脈寬注入法最具有可靠性和安全性，交直流綜合注入法耗費(fèi)時間長。與被動定位方式相同，主動定位的各種方式也是各有利弊。

2.4 智能定位方式

智能定位法是一種推測定位法，它是主要通過對信息數(shù)據(jù)的分析確定配電線路發(fā)生故障的區(qū)域，但是智能定位法可以識別配電線路的在線故障。

3 配電線路在線故障的診斷系統(tǒng)研究

3.1 基于HHT方法配電線路故障診斷系統(tǒng)

在基于HHT方法的配電線路故障檢測系統(tǒng)中，主要包括信號檢測、特征抽取、預(yù)報決策這三個過程，根據(jù)對配電線路狀態(tài)信號的判斷，采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的故障處理，在故障得以解決后，需要對于故障信號進(jìn)行全面分析研究，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來，為日后系統(tǒng)的改善與故障的判斷留下檔案，預(yù)報決策是為了防患于未然，根據(jù)現(xiàn)有的故障分析，對配電線路以后的發(fā)展趨勢做出規(guī)劃了改進(jìn)措施[3]。

3.2 配電線路在線故障的診斷系統(tǒng)

在進(jìn)行配電線路在線故障診斷時要進(jìn)行的過程主要有故障檢測和故障分類以及故障定位。故障檢測是進(jìn)行系統(tǒng)診斷的第一步，只有首先確認(rèn)故障的發(fā)生才能判斷由于故障引起的系統(tǒng)損失程度，然后在通過利用 HHT方式對相關(guān)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將故障進(jìn)行明確分類，最后確定故障位置，根據(jù)故障原因制定相應(yīng)的解決方案和分析處理[4]。

4 結(jié)語

在配電線路設(shè)計(jì)過程中，一定要充分考慮到一切可能發(fā)生的客觀環(huán)境帶來的影響，加強(qiáng)相關(guān)人員的專業(yè)技能，最大限度的保證配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，只有這樣，電力事業(yè)才可以再不斷發(fā)展的社會環(huán)境中緊跟潮流，滿足社會群眾的需要，推動國家的發(fā)展建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉利平.配電線路在線故障識別與診斷技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（06）：123.

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[3]周廷模.配電線路在線故障識別與診斷方法的研究[J].廣東科技，2013（16）：90-91.

[4]黃永平.配電線路在線故障識別與診斷方法研究[J].科技與企業(yè)，2013（21）：299.endprint