配电线路故障定位的实用方法

配电线路故障定位的实用方法

王长春

（国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司）

摘要：供电系统的稳定性,极易受到自然条件、地理环境等因素的影响,从而导致配电线路出现故障,影响人们的用电质量,为人们的工作、生活带来极大地不便。如果无法保障配电线路的平稳运行,就无法有效保证供电安全,增大供电压力。因此,如何进行配电线路的故障定位,高效开展故障维修工作,已经成为当前供电工作中一个亟待解决的问题。运用高效的故障定位技术,能够最大程度的保证供电系统的稳定性,为电路维修人员准确定位配电线路的故障位置提供保障,提高我国的供电质量。

关键词：配电线路；故障；定位；实用方法

一、传统模式下配电线路故障定位技术分析

（一）根据工作经验进行定位

在对配电线路进行维修时,常见的一种故障定位方法是,由那些工作经验丰富的员工,根据电路的工作状况,对配电线路的故障进行分析和判断,然后再检查疑似故障点。这一方法的应用对工作人员的专业技术水平有着较高的要求,需要浪费大量的人力、物力对配电线路的工作资料进行收集,以保证故障定位工作的高效开展。除此以外,这种过多依靠人力的故障检查方法,只能确定故障发生的范围,而无法准确定位故障点,尤其是在地质环境复杂,气候条件恶劣的地区,更是需要投入大量的精力和时间进行故障维修。这种维修方法的应用,十分容易扩大故障发生的范围,为配电线路故障维修工作的高效开展带来不便。

（二）对配电线路进行分段检测

这一方法的应用原理是,将一定范围内的电路进行分段,然后对该段电路进行断开、闭合等操作,来有针对性的判断配电线路是否发生故障。这一故障定位方法的应用,需要消耗大量的人力、物力,无法保障配电线路故障定位工作的高效开展。同时,在进行故障检查时,极易出现由于自然光线较强而无法及时发现电路接地故障这一问题,从而对配电线路故障维修人员的人身安全造成威胁。

二、定位装置当前存在的问题

（一）接地故障判断准确率低

目前定位装置接地故障判断主要有无源方式和有源方式。无源方式的代表为首半波法和谐波法。首半波法原理基于接地故障发生在电压峰值这一假设,不能反映相电压较低时的接地故障;相对于基波信号,电网谐波信号要小很多,谐波法测量误差也非常高。有源方式通过增加信号源来放大接地的暂态过程信号,对于金属接地永久性接地故障的判断准确率有所提高,但对其他类型接地故障的判断作用并不大,同时有源方式带来停电施工、消弧安全和工程费用等问题。由于目前接地故障判断方法的局限性,故障定位存在很多误报、漏报情况,有的厂家故障判断准确率甚至低于50%,给运行维护带来了很大困扰,也降低了系统的工作效率,接地故障判断准确率亟待提高

（二）取电功率无法维持全功能工作要求

采集单元安装在架空线路上,通过太阳能或TA磁感应取电,同时配置超级电容和锂电池作为后备电源。由于太阳能取电受天气影响较大,TA磁感应取电方式更加可靠。目前传统厂家磁感应取电效率不高,厂家通常标称当线路负荷达到15A开始取电,达到30A可以满足全功能工作要求。但在10kV配电线路末梢或夜晚时段,线路负荷较小,经常低至15A以下,取电效率低导致电池使用频繁,严重降低了装置的使用寿命。提高TA磁感应取电效率和降低设备的平均功耗对装置性能的提升意义重大。

（三）数据传输的安全性无法保证

根据国家发展和改革委员会发布的《电力监控系统安全防护规定》(2014年第14号令)要求:生产控制大区的业务系统在与其终端的纵向联接中使用无线通信网、电力企业其他数据网(非电力调度数据网)或者外部公用数据网的虚拟专用网络方式(VPN)等进行通信的,应当设立安全接入区。本系统远程信道租用运营商公网GPRS,网络安全性差,需要加密传输;本地信道采用的微功率无线通信方式,存在被侦听、欺骗攻击等安全隐患,也有必要对其通信数据进行加密传输。目前配电自动化和用电信息采集系统已实现数据安全加密传输,但隶属于生产控制大区的配电线路故障定位系统,很少有厂家实现数据安全加密传输,实现通信系统的数据安全加密不容忽视。

三、配电线路故障定位的方法分析

随着我国对供电需求量的逐渐增大,提高配电线路故障定位工作的有效性,保证供电的稳定性以及安全性,已经成为当前供电工作中的一项重要工作内容。

（一）实时故障定位系统的应用

随着我国科技水平的不断进步,电子信息技术、网络技术等在工业生产和人们日常生活中的应用范围越来越大,极大地推动了我国社会自动化、智能化的发展进程,为各项工作的高效开展提供了保障。

1、监控系统在配电线路中的应用

监控系统主要是通过计算机、感应装置、接收信号设备以及相应的软件控制程序共同组成的。通过这一系统的应用,能够将配电线路的工作状态实时的呈现在计算机设备中,当接收信号装置接收到配电线路反馈回来的故障信号时,就可以通过计算机中安装的软件,智能的对故障信号的类型进行分析,然后通过相应指示灯颜色的变化,提示配电线路出现故障,这时,故障维修人员就可以有针对性的电路故障进行维修。2、监控系统在故障电路中的应用

将监控系统应用在故障电路中,能够最大程度的保证供电线路故障定位的准确性。这一系统在故障定位系统中的应用原理是,当配电线路出现故障时,计算机通过对相关数据的分析,来判定配电线路是否出现了接地问题。当配电线路出现接地故障时,电路中的电流会瞬间增大,监控系统能够实现对配电线路的实时监测,准确定位故障的发生点,而当配电线路短路时,电路就会自动断电,使配电线路中的电流量变为零,并将相应的电路信息反馈回来。将这一技术应用到故障电路中,能够有效降低由于接地问题发现不及时,而对电路维修人员以及电路使用安全带来的威胁,保证电路的稳定工作。

3、指示系统在故障电路中的应用

指示系统在故障电路中的应用原理是,当电路中有感应电流时,就会出现相应的感应磁场,而指示系统又能够根据磁场的变化而变化。这样的话,当电路中感应磁场发生变化时,指示系统就可以起到实时监测的作用,然后通过系统中的数据分析,来判断配电线路是否出现故障。

（二）分段定位技术在配电线路故障定位中的应用

1、使用电流法对配电线路故障进行定位

前文中提到过,当电路出现短路故障时,电路中的电流就会突然间增大。因此,采用电流法来对配电线路的故障进行定位是十分有效的。电流法的应用,离不开指示系统以及信号接收装置的应用。比如,在配电线路出现短路故障时,信号接收装置就会将收集到的信息反馈给计算机系统,然后通过计算机中相应的软件对数据进行分析,来进一步确定故障的产生位置,并对发生故障的部分线路进行断电操作。这种方法的应用,既能够准确定位线路故障,又能够防止配电线路故障的进一步扩大,为整个供电线路的高效工作提供保障。

2、使用电流注入对配电线路故障进行定位

当配电线路出现故障时,会产生特殊的电流信号。因此,通过对这种特殊电流信号发出位置的分析,就能够实现对配电线路的故障定位。第一种方式是,在配电线路的各个支路上安装相应的信号接收装置,在保证电路故障定位准确性的同时,实现对配电线路的分段控制。第二种方式是,配电线路维修人员在进行故障检测时,可以使用信号探测器来对电路的故障点进行排查。电信号具有一定的连续性,当信号探测器的信号突然消失时,就可以判定该处电路存在问题。将这种方式应用到电路故障检测中,能够有效提高故障定位的准确性,降低配电线路故障维修的工作难度,保障用电质量和电路维修人员的人身安全。

结论

传统配电线路故障定位方法的应用,已经无法满足当前我国的供电需要了。将先进的科技应用到故障定位工作中已经是大势所趋,相关故障维修人员必须要不断地提高自身的综合素质水平,适应社会的发展潮流,来更好保证故障维修工作的高效性,提高供电系统的稳定性

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