淺析輸電線路故障區(qū)域定位技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：當(dāng)前輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)很多，比如阻抗法、故障分析法、行波法，這些方法在提高輸電線路運(yùn)行安全穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用。本文分析了這些輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)的應(yīng)用，首先分析了輸電線路故障定位技術(shù)起到的作用，其次分析了具體應(yīng)用和新型的故障點(diǎn)定位技術(shù)，最后闡述了輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)未來的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：輸電線路；故障點(diǎn)；定位技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.147

0 引言

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一些預(yù)想不到的線路故障時(shí)常發(fā)生，不僅影響了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還降低了供電質(zhì)量。因此，及時(shí)有效地確定輸電線路故障發(fā)生點(diǎn)，快速排除線路故障是當(dāng)前輸電線路故障檢修工作者面臨的重要問題。輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)很多，常用的定位技術(shù)主要有阻抗法、行波法、故障分析法。這些定位技術(shù)在確定低壓輸電線路、高壓輸電線路以及遠(yuǎn)距離高壓輸電線路故障發(fā)生點(diǎn)時(shí)都有運(yùn)用，這些定位技術(shù)的運(yùn)用大大提高了輸電線路故障排除的效率，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，在促進(jìn)我國電網(wǎng)發(fā)展方面起到了巨大作用。

1 輸電線路故障定位技術(shù)的作用

輸電線路故障定位在電網(wǎng)維護(hù)方面起著巨大積極作用，具體體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

第一，節(jié)省時(shí)間。輸電線路故障定位技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助檢修人員以最快的速度確定故障發(fā)生點(diǎn)，大大減少了檢修人員的巡線時(shí)間。

第二，減少經(jīng)濟(jì)損失。輸電線路一旦出現(xiàn)故障或多或少都會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)損失，故障定位技術(shù)的應(yīng)用能夠讓檢修人員在確定故障點(diǎn)后，快速進(jìn)行故障排除和修復(fù)，能夠大大減少線路故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

第三，有效分析故障原因。輸電線路故障定位技術(shù)的應(yīng)用可以讓檢修人員確定故障點(diǎn)后有充足的時(shí)間分析故障產(chǎn)生原因，在此基礎(chǔ)上做出相應(yīng)的預(yù)防操作。

第四，準(zhǔn)確確定線路薄弱點(diǎn)。輸電線路有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)故障，瞬時(shí)故障一般出現(xiàn)在線路薄弱點(diǎn)，故障定位技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助檢修人員分析線路薄弱點(diǎn)，讓檢修人員采取切實(shí)有效措施保護(hù)電路，以防線路出現(xiàn)永久故障，這可以使得線路的維護(hù)費(fèi)用大大減少，最重要的是可以提高輸電線路在運(yùn)行過程中的安全性和穩(wěn)定性。

2 輸電線路故障定位技術(shù)的應(yīng)用

2.1 阻抗法

阻抗法的應(yīng)用首先要計(jì)算出故障線路的阻抗，之后再利用故障線路阻抗與故障距離成正比的關(guān)系，通過計(jì)算得出測(cè)量裝置與故障點(diǎn)之間的距離，進(jìn)而確定線路故障發(fā)生點(diǎn)。阻抗法的測(cè)量裝置比較簡單，但是測(cè)量結(jié)果精確度較低。雖然近年來國內(nèi)外相關(guān)研究學(xué)者對(duì)阻抗法故障定位技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，具體做法是利用電流故障分量消除過渡阻抗對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，該種方法在低壓輸電線路、高壓輸電線路以及遠(yuǎn)距離高壓輸電線路的故障點(diǎn)定位中得到了廣泛應(yīng)用，效果不錯(cuò)，但是精度依然不夠理想。在研究阻抗法定位技術(shù)的基礎(chǔ)上，很多學(xué)者又進(jìn)一步對(duì)阻抗法的定位算法和理論進(jìn)行了優(yōu)化，并且研究出了很多新型的輸電線路故障定位算法，在此不加詳細(xì)說明。原理圖如圖1所示。

2.2 故障分析法

故障分析法在輸電線路運(yùn)行方式和線路參數(shù)確定的情況下尤為合適，在滿足這一運(yùn)行條件時(shí)，線路一旦出現(xiàn)故障，線路兩端的電路電壓和電流與故障距離呈函數(shù)關(guān)系。因此，線路一旦出現(xiàn)故障就可以通過測(cè)量此時(shí)的電壓和電流，然后通過計(jì)算得出故障點(diǎn)距測(cè)量點(diǎn)的距離。故障分析法在確定遠(yuǎn)距離高壓輸電線路故障點(diǎn)時(shí)比較適用，原因在于遠(yuǎn)距離高壓輸電線路線路比較長，線路出現(xiàn)故障，故障點(diǎn)確定困難大，通過測(cè)量線路出現(xiàn)故障時(shí)的電壓和電流，最后計(jì)算得出的故障點(diǎn)位置精確度較高。阻抗法受到阻抗影響較大，行波法受距離影響較大，相比之下，在遠(yuǎn)距離高壓輸電線路故障點(diǎn)定位方面還是優(yōu)先選用故障分析法。

2.3 行波法

在波速一定的情況下，行波法檢測(cè)原理是首先確定行波傳播到檢測(cè)點(diǎn)所需要的時(shí)間，然后在乘以波速就可以得出故障點(diǎn)大體位置，線路出現(xiàn)故障后，故障點(diǎn)的行波分別在母線兩端傳播，這時(shí)候再有效結(jié)合通信聯(lián)系完成對(duì)故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。行波法在低壓輸電線路、高壓輸電線路故障點(diǎn)定位方面應(yīng)用比較多，行波法定位故障點(diǎn)突出特點(diǎn)是操作簡單、定位速度快、精度高。

3 輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)未來發(fā)展展望

輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)在維護(hù)電網(wǎng)線路安全穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)在最近幾年才得到了快速發(fā)展，這是工業(yè)化生產(chǎn)的需求，也是我國大力發(fā)展國防事業(yè)的必經(jīng)之路。未來輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)會(huì)向著高精度方向發(fā)展，比如將現(xiàn)有的行波法定位技術(shù)與GPS技術(shù)進(jìn)行深度結(jié)合，在實(shí)現(xiàn)異地同步采樣的同時(shí)，不斷提高行波測(cè)距精度，進(jìn)而提高輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)的定位精度。

4 總結(jié)

綜上所述，當(dāng)前輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)很多，在低壓輸電線路、高壓輸電線路以及遠(yuǎn)距離高壓輸電線路故障點(diǎn)定位方面都有著廣泛應(yīng)用。輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)的應(yīng)用大大提高了輸電線路故障檢修效率，減少了斷電給電網(wǎng)以及企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失，具有重大現(xiàn)實(shí)意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)學(xué)者對(duì)輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)的研究，輸電線路故障點(diǎn)定位技術(shù)會(huì)得到進(jìn)一步改進(jìn)和完善，定位精度會(huì)得到大幅度提高，未來的發(fā)展過程中會(huì)更加迎合電網(wǎng)發(fā)展的需要，提高供電質(zhì)量，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪永華，王正風(fēng).電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警與輔助決策系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010（10）：71-74.

[2]吳興華，王文剛，綦魯波.電網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].電工技術(shù)，2010（11）：26-27.

[3]余貽鑫，欒文鵬.智能電網(wǎng)的基本理念[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（05）：377-384.

作者簡介：劉雨昆（1982-），男，四川漢源人，本科，助理工程師，研究方向：輸配電及用電工程。