基于架空输电线路跳闸故障智能诊断

基于架空输电线路跳闸故障智能诊断

苏晓军

国网青海省电力公司检修公司 青海西宁 810021

摘要：因为在输电线路的工作过程中十分容易发生故障问题，所以我们为了确保供电的一切顺利，就必须要做好故障诊断工作。要知道，这是我们义不容辞的责任。而在一般情况下，架空输电线路的跳闸故障会非常直接的影响到输电线路的正常工作，所以采取智能诊断的治疗手段就成为一种必要手段。本文便是对此进行了深入的了解和研究，进而得到了一些启示，以希望可以为相关工作人员提供一些建议。

关键词：架空输电线路；跳闸故障；智能诊断

1 引言

智能诊断系统一般基于分布式行波监测技术定位方法来实现行波电流传播在线测量，它能测量波前畸变、等效波速减小弧垂所引发的误差现象，相比于电网雷电定位系统在诊断功能方面及定位方面技术优越性更强。通过它的实际运行观察结果也表明，该智能诊断系统对输电故障的故障区间定位更加精确，能够在防雷分析与架空输电线路故障定性方面发挥关键作用。

2 架空输电线路的结构及跳闸故障原因分析

2.1架空输电线路结构分析

电力系统是由多个部分所构成的，其中输电部分作为电力系统当中较为重要的一个部分，然而在实际的系统运行当中，因为没有得到一定程度上的重视就让跳闸故障的情况频繁出现。从架空输电线路结构层面分析，输电导线作为输电系统的一个主要电能输送渠道，架空导线一般是选用裸导线，并按照具体结构的不同，去分成多股绞线和单股绞线。从具体情况分析，35kV或是以上架空线路导线的选择在一般情况下选取铝合金、钢芯铝等结构绞线，而对于风力较强的地区，我们就可以选用钢芯铝合金绞线，主要是因为我们可以紧密联系实际的情况，来克服一些导线的导电线缺点情况。

2.2架空输电线路跳闸故障原因分析

在电力系统运行的过程中，很多原因都会导致系统的跳闸故障，其中架空输电线路引发的跳闸故障是最为常见的。因为架空输电线路引发的调整故障原因有很多，其中比较常见的便是雷击作用、污物沉积、生物活动、风吹摇动、覆冰薄膜等各类自然条件而引发的跳闸现象。因为自然因素而导致的跳闸故障多出现在偏远的山区，由于其地形的复杂和多变的气候，在对架空输电线路进行设计过程中，由于相关资料的缺乏，所以就没有紧密的和实际相结合。除了自然因素以外还包括了：线路设计不合理、施工不合格、绝缘子污秽闪络以及外力破坏等原因都会导致架空输电线路跳闸故障。

3 故障定位以及性质识别的基本原理

3.1故障定位基本原理

经研究人员的叙述，他们在给输电线路故障定位时最主要是用分布式故障定位方式，简单来说就是在输送电流的线路上安装好多好多的检测仪器，然后再把输送电流的线路分为几个不一样的距离段，并且同时把控故障电流和行波电流。而如果想要提高这种定位的准确性，则更需要将减少波形、下降干扰信号放到首位。假如输电线路的故障问题在监测终端的位置上，那便要将工频的故障问题控制起来。在实时的故障控制的整个过程中，工作人员要更仔细地把控故障电流信号的具体方向，因为只有这样才可以提高区间定位的确定性。

3.2故障性质识别基本原理

从输电线路故障的性质上来看，它既包括雷击又包括非雷击的形式，而雷击形式又指的是还击和绕击等。依据详细的还击故障类型能够观察出来，还击主要指的是雷电的电流直接作用到电线杆上，其中一些电流会流进地面，而一些电流会受到杆塔的窒碍，从而产生一定的压降现象。若是绝缘体的两头被雷电击中了，则会产生闪络的现象。而还击的主要过程则是电塔的顶尖分开电流和绝缘体。如果绝缘体被彻底的打穿了，就会出现耦合电流。而不管是以上哪种故障性质识别，皆会产生不正常的电流现象。

4 智能诊断系统的基本构成

智能诊断系统的构成比较复杂。其主要是按照分层分布式来进行结构设计，并且有现场的监测终端、工作站和数据中心三方面组成。在这个智能诊断系统中，数据中心可以提供WEB等相关的服务查询，其有效的连接了监测终端和工作站之间的数据传输。在对智能诊断系统中的检测终端进行设计时，一旦架空输电线路发生故障，现场的监测终端便可以对其中出现的行波电流进行有效的记录，通过这样的分析，可以对故障做出有效的辨识和确定。当确定出是雷击故障和非雷击故障之后，还需要对雷击故障进行进一步的分析和确定。现场的监测终端为了做到更加精准的监测，其还增设了GPS时钟计算模块，这项设备可以对故障进行精确的定位，所以说，智能诊断系统是一种开放性和学习有效结合的一种设备。系统通过对跳闸故障的长期诊断和监测，不断的积累经验，最终形成对各种故障进行辨识的能力。监测终端作作为架空输电线路故障辨识的核心设备，其中主要的工作任务是对工频负荷电流、故障电流和行波信号等进行有效的监测，通过传感器等设备对这些信息进行的有效的收集，然后对这些信息进行分类、整理和分析，最终对架空输电线路出现的故障段进行有效的电位和原因分析，并制定出有针对性的处理措施。

5 架空输电线路跳闸故障智能诊断措施

5.1行波测距

在架空线路跳闸故障处理过程中，可采取智能诊断的方式对故障进行准确判断和处理。要结合目前的先进技术进行故障测距。常见的智能诊断技术是行波测距。行波测距主要是结合行波传输的理论，对线路故障点进行精确定位，利用波头到达两个测量点的时间差就可以确定故障位置。行波测距的优点是实现对故障点的准确定位，操作比较方便。此外，利用阻抗测距可以对回路的阻抗与电抗进行计算，也可以测出故障点，不过与行波测距的精确度相比则呈现出较低的水平。

5.2分布式体系设计

在进行架空线路跳闸故障诊断时，要采用智能化诊断系统。该系统的结构比较复杂，通常会采用分布式体系设计方式实现系统智能化。除此之外，系统还包括现场监测终端和数据中心等重要的内容。现场终端通常安装在导线上，一旦线路出现故障，现场终端就可以对重要信息实现收集与整理。数据中心具备WEB服务查询功能，使需求者能够及时查到相关信息。系统会对输电线路的跳闸故障进行有效识别与定位，使故障能够被及时发现和处理。定位功能可以记录故障发生的时间，有助于迅速理清故障发生的原因。

5.2.1人工神经网络

智能诊断技术人工神经网络智能诊断技术十分先进，将其应用于架空输电线路跳闸故障诊断之中，将会受到事半功倍的效果。人工神经网络智能诊断技术主要是借助先进的动力系统，对信息实现高效存储和处理。该动力系统规模大，可以连续操作，提高故障处理效率。人工神经网络技术的学习能力很强，能够实现对信息的智能处理与人工识别，在跳闸故障诊断中充当十分重要的智能化诊断角色。

5.2.2处理雷击故障

利用智能诊断技术对雷击故障处理时，也可以起到良好的效果。要对架空输电线路的跳闸雷击故障仔细分析，这样就能够采取有效的预防措施，避免问题再次发生。为了实现对雷电的准确定位，可从输电线路的走廊落雷密度入手，采取智能诊断技术监测雷击避雷线耦合电流情况，这样就可以对雷击位置进行准确定位。智能诊断技术能够实现对雷击故障的有效定位与处理，效率更高，线路的安全性将会得到可靠保证。

6 结语

如今，随着经济的快速发展，人们的生活水平有了很大程度的提高，为此对于电的质量需要开始增加了，以至于确保用电的安全成为电力企业的一个重要问题。而架空输电线路要是出了问题，那么会影响整个电路运行系统的，为此研究架空输电线路跳闸故障智能诊断便非常的重要了，而本文的论述，我想可以为这个问题起到一些作用，从而使得我国电力系统变得更加的完善。

参考文献

[1]高军,文善义.架空输电线路跳闸故障智能诊断[J].低碳世界,2017(28):35-36.

[2]高军，文善义.架空输电线路跳闸故障智能诊断[J].低碳世界，2017(28):35-36.

[3]向旻,饶玉凡.架空输电线路跳闸故障智能诊断[J].中国高新技术企业，2017(12):239-241.