配電線路在線故障識別與診斷方法研究

摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力用戶對供電可靠性的要求越來越高，配電網(wǎng)自動化的建設越來越重要。配電線路在整個電力系統(tǒng)起著至關重要的作用，做好配電線路在線故障識別與診斷方法，有利于及時有效的處理和控制故障。

關鍵詞：配電線路；在線故障識別；診斷

引言

配電線路容易受到外界環(huán)境因素的影響，比如雷擊、樹障等，導致配電線路在電能運輸過程中異常停止，從而給人們的日常生活帶來困擾。因此，必須及時處理配電線路的電能運輸故障，保證人們生活能夠正常進行，最大限度的降低停電給人們帶來的經(jīng)濟損失。現(xiàn)階段的故障診斷技術主要指利用現(xiàn)有的自動化技術在配網(wǎng)線路中實現(xiàn)有效的監(jiān)測，實時收集配網(wǎng)線路的運行數(shù)據(jù)，準確把握相關因素，并通過科學有效的統(tǒng)計方式進行分析，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的故障。

1配電線路在線故障識別分析

1.1識別配電系統(tǒng)中的高阻故障

當架空線路出現(xiàn)斷裂時，接觸到較高阻抗的地面或者周圍的物體，就會導致高阻故障。比如說，架空線有可能會與周圍的建筑物或者與其距離較近的樹木之間發(fā)展接觸，出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。或者，在路面的碎石以及瀝青或沙礫在受到閃電以及雷擊的作用下，就易發(fā)生高阻故障。

當高阻故障情況發(fā)生時，電流水平要低于由于直接短路接地引起的電流水平，而水平較低的電流水平給配電線路的在線故障識別增加了很大的難度，采用傳統(tǒng)的過電流保護方法是無法檢測出這類高阻故障的。因此，當此類高阻故障發(fā)生時，會導致配電系統(tǒng)產(chǎn)生更為嚴重的電力故障，很有可能導致觸電現(xiàn)象和火災的發(fā)生。

1.2識別間歇性故障

當線路產(chǎn)生間歇性放電，并有瞬時性以及重復性的孤光出現(xiàn)時，就是發(fā)生了間歇性故障。但是，間歇性故障發(fā)生并無規(guī)律可循，發(fā)生故障的間隔時間有可能是幾秒，有可能是幾天，具有較大的隨意性。

當配電線路發(fā)生間歇性故障時，電力公司的工作人員要及時查找該故障發(fā)生的具體原因，查明原因后，立即采取針對性的維修和保護措施。如果電力工作人員沒有在第一時間查找到引發(fā)間歇性故障的因素，缺乏對該故障的維護，將對在極大程度上阻礙配電線路的正常運行，給國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展造成巨大的損失，給人們的正常生活帶來極大的不便。

1.3單相接地故障

當配電線路發(fā)生單相接地故障時，由于不會立即導致跳閘的發(fā)生，所以對其進行查找會有較大的難度。特別是當單相接地故障發(fā)生在用戶側時，更會導致在對故障判斷時缺乏明顯的標志。同樣在白天發(fā)生單相接地故障時，判斷也具有較大的難度。但一旦單相接地故障發(fā)生在夜間，由于會有打火產(chǎn)生，所以在巡視過程中往往更容易對這類故障進行判斷。（2）金屬性接地。金屬性接地故障在配電線路的單相接地故障中屬于完全接地故障，主要發(fā)生在饋電線路上。金屬性接地故障發(fā)生的主要原因是因為在配電線路中，某一段電線或者是電源側斷線發(fā)生故障，導致電線直接與地面接觸，發(fā)生故障。一旦發(fā)生金屬性接地故障，出現(xiàn)故障位置的相電壓會瞬間變?yōu)榱悖鴽]有出現(xiàn)故障位置的相電壓，則會轉換成為線電壓，該現(xiàn)象不僅是金屬性接地故障發(fā)生的主要表現(xiàn)，同時也是金屬性接地故障診斷的主要憑借之一。（2）非金屬性接地。非金屬性接地故障在配電線路的單相接地故障中屬于不完全接地故障，主要發(fā)生位置也位于饋電線路上。與金屬性接地故障不同，非金屬性故障發(fā)生的主要原因，不是因為配電線和電源側斷線接地，而是因為配電線路上出現(xiàn)放射電弧，通過電弧接地或者高電阻接地，發(fā)生故障，因此，非金屬性故障的發(fā)生，會時常與間歇性故障伴生。在發(fā)生非金屬性接地時，發(fā)生故障位置相電壓雖然不會變成零，但也會明顯下降，低于相電壓，而沒有出現(xiàn)故障位置相電壓也會升高，不過無法達到線電壓水平。

2配電線路在線故障診斷方法分析

2.1低壓脈沖行波法

低壓脈沖行波法是一種較為先進的新型檢測技術，利用該技術能夠?qū)Υ蟛糠峙潆娋€路運行故障進行檢測，并且檢測成效較高，當前已經(jīng)逐漸得到普及應用。在利用低壓脈沖行波法對配電線路故障進行測試的過程中，需要先在被測電纜中輸入脈沖電壓。如果配電線路存在故障，就會存在故障點，而當脈沖遇到故障點之后，由于阻抗不符，就會產(chǎn)生一低壓反向脈沖，并由測試儀器撲捉到。在此過程中，脈沖從發(fā)出到接受會出現(xiàn)時間差，通過該時間差，就能夠計算出故障點距離，進而對故障進行有效診斷。在利用低壓脈沖行波法對故障進行檢測的過程中，通常會通過對反向脈沖的極性進行分辨，進而對故障類型進行判斷。

2.2 直閃行波法

在對間歇性故障進行診斷的過程中，直閃行波法是最為有效的一種診斷方式。在利用直閃行波法對間歇性故障進行診斷的過程中，需要利用測試高壓發(fā)生器以及電纜故障測距儀進行配合，并對直閃行波法原理進行合理利用，進行才能夠?qū)ε潆娋€路間歇性故障進行有效判斷。

2.3監(jiān)測定位

安裝探測器在配電線路的重要分支點以及頻繁發(fā)生故障的區(qū)域，以實現(xiàn)對零序電力的定位故障點進行隨時監(jiān)測。利用對電力線路參數(shù)是否異常進行檢查，從而實現(xiàn)對發(fā)生故障點的方位進行更加準確的判斷。但是，大量檢查裝置的安裝，在技術以及成本上都有較大的困難以及消耗，在以后對其維修中，也同時是一項較大的工程。

2.4被動式定位

應用配電網(wǎng)自動化設備對每個線路的電氣信息進行監(jiān)測，以便對故障發(fā)生的區(qū)域做出準確的判斷就是利用了區(qū)段查找法。利用此方法，可以對故障發(fā)生的區(qū)段進行較為準確的判斷，使以往盲目搜索故障的范圍有效縮小了，同時也減少了查找故障的時間，使工作人員能夠更快的排除故障。同時受到路徑阻抗、電源以及線路負荷影響的就是阻抗法，但是較其他方案相比，在投入資金上有相應的優(yōu)勢，能夠有效減少國家財政支出。在監(jiān)測故障時有較高的準確性的方法就是行波法，但是此方案卻無法有效掌控故障的準確性。

2.5主動式定位

主動式定位方法主要包括以下三種具體方式S注入法、中性點脈寬注入法、交直流綜合注入法。S注入法的運作模式是通過發(fā)射信號對配電線路的故障點進行追蹤和定位，因此，在這方面，S注入法查找配電網(wǎng)中故障的精確度相當高，然而，這種方法對于配電線路的在線定位無法發(fā)揮作用。而對于中性點脈寬注入法這種電網(wǎng)故障檢測方法，其不受各種條件的制約和限制，自身也沒有缺陷，因此，采用中性點脈寬注入法可以高效地檢測出配電網(wǎng)中的故障，具有安全性和可靠性。相對于中性點脈寬注入法這種電網(wǎng)故障檢測方法而言，交直流綜合注入法則是一種缺陷比較多而且效率十分低的電力故障檢測方法。當配電線路出現(xiàn)故障時，采用交直流綜合注入法進行檢測要承擔一定的風險，而且這種方法消耗的時間比較長，而且所需的人力、物力和財力也比較多，無法在短時間內(nèi)確定故障發(fā)生的位置。

結束語

綜上所述，當前，對配電線路運行故障進行在線診斷的技術已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，并且診斷效率越來越高，檢修人員應該對其進行合理應用，以此來確保配電線路故障的診斷效率，進而確保整個配電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。，因此，在對配電線路運行情況進行管理的過程中，一定要對其發(fā)生故障進行嚴格控制，及時診斷，及時處理，降低影響。

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