输配电线路在线故障识别与诊断探析

输配电线路在线故障识别与诊断探析

胡少波

胡少波

（国网山东龙口市供电公司265700）

摘要：输配电线路的安全可靠运行关乎用电安全和稳定。为了提高架空配电线路的可靠性，需要在配电线路的运行维护上下功夫。目前，输配电线路运行过程中常有故障发生，因此需要加强研究此类故障识别与诊断，并分析故障产生之缘由，从而采取应对措施以提高配电线路运行的稳定性。

关键词：输配电线路；在线故障；识别；诊断

一、输配电线路的常见问题

1.1高阻故障

由于受各方面因素的影响，有些架空线路不可避免地会与一些大树或者是建筑相邻，由于这些物体的影响，架空线可能会发生断裂，一旦断裂垂到地上的部分定会与地面发生接触，由于地面阻抗高，二者接触后会发生短路问题，导致故障发生，此时以往使用的过电流保护方法检测已经失效，因为相比一般接地故障电流水平来讲高阻故障电流水平较高，同时高阻故障所导致的后果也更为严重，影响电力系统的稳定性与可靠性。

1.2短路与单相接地故障

此故障是配电线路最主要的故障，由这些原因导致的故障发生后，相关工作人员很难及时察觉到问题所在，要知道这些问题产生的原因在多数时候都是由于硅橡胶绝缘的氧化锌避雷器击穿导致，由于避雷器击穿厚，所以难以检测出问题，其中出现短路故障时，电流将会发生较为明显的变化，但此故障相比单相接地故障而言，检测方法简单，单相接地故障有的故障类型又大致可分为两种，详见表1。而在单相接地故障中最难检测的则是小电流单相接地故障，一旦上述故障发生，相关工作人员只是通过分段和闸法或是巡线对故障部分进行检查，可以说很难发现问题。此时工作人员应当严谨地运用专业知识并且结合电容电流的暂态分量对故障进行分析，降低损害。

1.3间歇性故障

这种问题在配电网系统中可能并不是特别常见，但是如果发生了也会给整个供电系统造成一定的影响，如果不及时进行解决甚至会导致整个系统的运作出现问题。间歇性故障即瞬间性与重复性，出现的时间或者是次数也具有不确定性，一旦发生间歇性故障，相关工作人员也要重视起来并且认真检查，并且及时维修，避免出现更大的问题影响系统工作。

二、故障检测方法

2.1短路与接地线故障检测方法

首先是短路故障检测方法，由于发生短路故障时电流会发生变化，因此工作人员可以根据电流和电压的实际变化情况对配电线路短路故障进行检测，并且依据相关数据做出综合的评判，找出解决方法。另外一个则是接地线故障的检测，大电流接地系统是处理电力系统故障的主要方法，尽管在3～66kV的电压等级内很少采用接地的方式，但是在某些特别的地方依旧要选用这种接线方式，主要是小电流接地系统，小电流接地系统其实就是高阻接地和谐振接地，一旦出现单相接地故障时就会出现电流值较小的现象。所以尽管出现这种故障也不会对用户产生影响，只是一段时间，若是持续时间过长就无法保证了，但是相关工作人员完全可以利用这一段时间对故障进行修复。不过一旦这样的系统被长时间的使用，那么两相对地电压就会不稳定，极易导致绝缘体被击穿，从而发生相间短路，严重影响用户的正常使用。经过电力工作人员的实践与研究，最终研究出了相关的综合检测算法，这种算法通过对电压的变化情况的分析，并且以此来当作弥补电容电流检测对于阀值精确度的要求在最大限度上防止失误出现。

2.2被动式定位法

被动式定位方法主要由三种方法组成，首先是区段查找法，这个方法是通过配电网中自动化设备对各个线路监测的电气信息，快速准确的查找出故障发生的部分，通过这样的方法能够减小工作量，节省时间提高效率，缩小了故障区域。其次是阻抗法，在这三种方法中，其最主要的优点就是经济性，但是受路径阻抗与线路负荷的影响较大。最后就是行波法，这种方法能够很好地在监测故障的工作中发挥作用，但是对于故障的准确性却无法及时把握。

2.3主动定位法

首先是s注入法，这个方法的定位精度较高，因为这个方法首先对所发生的故障进行确定，接着会通过信号对故障点进行确定，不过s注入法无法应用于配电网故障的在线定位。第二是交直流综合注入法，这个方法无法对所发生故障的区域进行较为及时的检测，会影响工作效率，同时这种检测方法具有一定的危险性。

2.4监测定位法

这个方法就是将故障探测器设置在线路支点极易发生故障的地方，可以对定位点进行实时监控，一旦发现故障检测器就会做出反应，工作人员可以根据检测线路参数的变化去分析与确定故障的发生地，从而对这个点进行及时的维修。

2.5智能定位方法

这种方法是基于故障投诉信息进行推理的故障定位的方法，是利用svm方法和神经网络方法相结合去确定故障发生的区域，不过这种方法使用于线性可分的数据，从而使得配电线路的在线故障被识别。

三、探究配电线路在线故障的诊断系统

3.1应用基于HHT方法配电线路故障诊断系统

其首要工作就是检测故障状态信号，对配电线路故障的判断标准就是状态信号，在实施检测信号中，一般包括：第一，测取信号；第二，调理信号；第三，采集有效数据。利用以上步骤，能够使故障信息得到准确的处理；第四，对信号进行特征抽取，通过处理检测得到的初始信号，使其变为待检模式；第五，对信号的状态进行识别。在此过程中，应对故障进行准确透彻的分析，以原有数据为基础，建立一个较为先进且有效的新型数据库，将待检模式与基准模式相互对比，从而做出判断，识别出设备是处于故障状态还是正常运转的状态。最后，对预报做出决策处理，将发生故障的原因进一步查清，并对未来的发展趋势做出一定预测。

3.2配电线路在线故障的诊断系统的探究

对于电力系统来说，配电网与人们的生活息息相关，如果配电网出现故障无法正常运转，就会对国民经济以及人们的生活受到严重影响。诊断配电线路在线故障的具体诊断方法包括：第一，当发生故障时，要首先进行检测。当配电网在进行工作时，需对配电线路严格检查，利用较为先进的科学技术对线路的故障进行检查。第二，将故障实行分类处理，当检查出故障后，工作人员需应用HHT方法将故障分类处理，使其能够根据实际情况作出正确判断，最终使故障能够准确的消除。最后，在故障进行分类完毕后，就需定位故障的位置，具体可采用线路的分支定位方式，将传感装置安装在配电线路中进行对信息的采集，然后将采集到的信息进行加工处理，就能够准确定位故障位置。

结语

伴随着国家经济的快速发展，对配电网提出的要求也越来越高，为了给国家发展提供坚实的后盾，配电网能够安全可靠运行就显得至关重要，配电线路更是设备运行中的重要环节，因此电网工作人员应当切实履行职责，保证变电设备能够可靠运行，为国家发展做出贡献。

参考文献：

[1]张帆.基于单端暂态行波的接地故障测距与保护研究[D].山东大学，2013.

[2]韦成端.配网电力线路故障探测方法分析[J].电气技术，2012，（3）.

作者简介：

胡少波，（1988.1-），男，，单位：国网山东龙口市供电公司，助理工程师，专业方向；配电专业