配电网故障诊断及处理措施

配电网故障诊断及处理措施

陈振华

国网山东省电力公司鄄城县供电公司 ,山东 菏泽 274600

摘要：配电网的安全运行与人们的生产、生活关系密切，也对电网公司的经营效益有直接的关系。因此，我们需要通过对配电网常见故障进行分析，进一步提高电力工作者的运维技术，采取相应措施降低配电网故障率，保证电力供应的可靠性与安全性。本文就配电网目前存在的故障简要的进行了分析，并提出了响应的处理措施，希望给相关人士一些建议。

关键词：配电网；故障诊断；处理措施

1 配电网的特点

（1）一般情况下为了能够使得供电可靠性得到显著提升，对于目前的配电系统而言，在进行设计的过程中，都会使用一种闭环结构，对于配电馈线而言，都是利用联络开关来实现连接。同时为了能够便于定位故障点以及整定继电保护，通常情况下，对于配电网的结构而言，均是呈现出严格的辐射状。

（2）在配电系统中，包含有很多类型的线路，对于这些线路而言，相比于输电线路来说，电阻和电抗之间的比值要大，同时并联电导以及容纳的大小较小，通常来说都被忽略掉。

（3）在配电系统里面，包含有很多的重合器以及环网开关等设备，同时这些设备是沿着配电馈线进行分布的，一般来说，这些设备都是处于比较恶劣的环境下进行工作。

（4）对于配电系统而言，其密切关联着用户的用电情况，所以配电系统一般都是处在一种三相不平衡运行状态。

（5）对于配电系统而言，其无需对电力系统的暂态稳定性进行过多的考虑，同时针对于负荷的动态特性也无需过多考虑。

（6）对于目前所使用的配电网而言，其还具备一个特点就是，针对于6～66KV这个等级范围的配电网来说，通常情况下所使用的接地方式主要存在两种，其中一种是中性点不接地，另外一种就是经消弧线圈接地。对于该系统而言，严格的说其为小电流接地系统。对于这种接地系统而言，所出现的故障大部分均为单相接地短路故障，这种故障最大的一个特点就是当出现单相接地故障的时候，并不会构成一个低阻抗短路回路，具有较小的故障电流，也就会使得电网线电压还是处于对称，可以实现一段时间的供电，能够看得出来系统的可靠性很高。特别是出现了瞬时故障的时候，对于短路点而言，能够自动的进行灭弧，同时恢复至绝缘状态，使得供电的连接性得到了确保。

2 配电网故障诊断方法

电力系统故障诊断是根据事发环境下各类信息进行故障识别的过程。电力系统的不断发展使得电网的规模越来越大，结构愈加复杂，其故障的发生关系到电力系统安全稳定运行问题。当发生故障时，能够及时、准确地对故障进行诊断，是解决以上问题的重要工作之一。因此，专家学者们也进行了大量相关的研究工作，提出了多种故障诊断技术和方法，主要有故障电流法、专家系统、神经网络以及优化技术等。

2.1 在线监测法

借助接地故障选线设备，对接地情况、故障位置等相关信息进行实时监测。具体还可以分为脉冲电流法、超声法、超高频法等等，可以通过油中溶解气体检测、电流互感器、电容式电压互感器等等检测方式进行在线监测。然而，在线监测法也有一定的局限性，其设备安装相对复杂，不能准确、高效地定位故障点，容易产生信息误报现象。

2.2 故障电流法

故障电流法是以图论为基础，根据配电网的拓扑模型进行故障诊断。其基本原理是根据配电网络的结构写出网络描述矩阵和根据故障信号写出配电网络故障信息矩阵，进而由网络描述矩阵和故障信息矩阵相乘后得到一个描述矩阵，再对描述矩阵进行规格化处理，得到故障判断矩阵。当发生故障时，依据故障判断矩阵进行故障判别和定位。该方法依据系统潮流的变化来进行判断，简单易处理。但当故障时系统的结果和参数变化，使得潮流的计算和分析处理耗时较长，会影响诊断和恢复处理速度，难以达到理想的效果。

2.3 基于人工神经网络的故障诊断方法

人工神经网络技术是一种模拟人脑中神经系统的信息传递以及信息处理过程的现代化的人工智能技术，它最大的一个特点就是利用神经系统中各个神经元以及它们之间的有向连接把故障问题知识隐含起来，并且本身存在极强的自主学习知识的能力、容错能力以及学习泛化的能力。另外，神经网络中各神经元之间的计算是相互独立的，不受干扰，可以进行并行处理信息的过程。人工神经网络算法在配电网故障诊断中的功能主要是故障的定位以及类型识别，它的诊断过程通常是把所有可能的保护线路和断路器的工作状态作为输入端，把可能出现故障的部位作为输出端，并以二进制中的0和1表示输入和输出的向量是否处于激活状态，这样经过严格控制的神经网络就可以用于配电网的故障诊断了。

2.4 基于模糊理论的快速诊断方法

配电网故障发生原因多种多样，在对故障发生原因不确定的情况下，对发生的故障进行诊断则可运用基于模糊理论的快速诊断方法。所谓模糊理论是指运用模糊集合基本概念或连续隶属度函数的理论。模糊理论在一些控制领域中的应用取得了显著成效，因此，为更好的将该理论用于配电网故障快速诊断中，既要做好模糊理论学习，又要做好模糊理论的应用研究。在配电网故障快速诊断中应用模糊理论时需要结合配电网各种故障信息、诊断结果确定模糊集合，并根据经验定义隶属函数。诊断时根据隶属函数对故障信息的处理对故障以及原因进行诊断。基于模糊理论的配电网快速诊断方法借助量化方法便可获得直观的结果，而且相关条件的设置较为简单。但是模糊理论有着其自身的缺点，在应用的过程中应多加注意，即，故障信息长时间的模糊处理会影响处理结果精度。应用该诊断方法时需要技术人员做好模糊处理精度的调整，以更好的满足配电网故障诊断工作要求。

2.5 模块化故障处理

①多供一备接线模式故障处理：故障发生以后模块化处理过程，如果故障发生在主干线上，故障变电器出线断路器跳闸，切除故障；主站在不同环网柜中安装远程终端控制单元，对信息与数据进行采集，判断故障发生区域；自动遥控环网柜中分闸，隔离故障区域，对相关断路器进行遥控，恢复全区域供电负荷；对联络开关合闸进行遥控，恢复全区域供电负荷。

②多联络多分段接线模式故障处理：如果网络结构上具备了进行模块化处理的特征，尚不能充分发挥设备利用的优势，在故障发生时，需要利用模块化处理步骤进行处理；充分借助重合闸对不同类型故障进行区分，如果判定为永久性故障，则进行下一步操作；尽量利用原供电电源来恢复全区域的供电负荷；在原供电电源不能恢复全区域供电负荷的情况下，应利用预期相连的备用线路来恢复全区域的供电负荷，且每条备用线路智能恢复一段区域。即使其中有某条备用线路可以带起原供电电源，也不能恢复全部负荷，还要对以上个原则进行有效遵循。

3 结语

综上所述，配电网具有电压等级多，网络结构复杂，设备类型多样，作业点多面广，安全环境相对较差等特点，因此配电网的安全风险因素也相对较多。另外，由于配电网的功能是为各类用户提供电力能源，这就对配网的安全可靠运行提出更高要求。随着科学技术的进步，配电网技术也有了长足的发展，但是由于电力供应系统是一项庞大系统的工程，因此在配电网网络中难免会存在一些故障，从而导致配电网工作出现异常，影响电力的质量和稳定性，甚至造成安全事故。因此必须不断改进配电网技术，减少配电网工作中的故障，以此保证整个电力系统安全运行。

参考文献:

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