低壓供配電線路故障電弧檢測方法

侯利利，劉宇杰

（內蒙古平莊煤業（集團）有限責任公司水電熱力分公司，內蒙古 赤峰 024076）

低壓供配電線路故障電弧檢測方法

侯利利，劉宇杰

（內蒙古平莊煤業（集團）有限責任公司水電熱力分公司，內蒙古 赤峰 024076）

針對低壓供配電線路故障的檢測方法，分別進行分析和論述。希望對有關部門以及有關技術能夠帶來一些參考價值。

低壓；供配電；線路故障

引言

我們在進行低壓供配電線路過故障進行檢測的過程中遇到了非常多的問題，也是這些問題能夠讓檢測手段不斷的進步。在接下來的文章中，我將對檢測手段進行一一分析與論述。每一種不同的檢測手段都有不同的優勢，我們就根據其優勢，對不同現象進行選擇不同的檢測手段。在線路故障電弧檢測中，要通過相關的技術手段來保證檢測結果的準確性。

1　低壓供配電線路

在低壓供配電線路中，導體因外絕緣老化、電接觸不良或斷裂等原因可能會發生電弧故障。與負載相串聯，線路電流一般比未發生電弧故障時小，不會引起微型斷路器動作；發生在相線與中性線之間的并聯電弧故障雖然會使線路電流增大，但屬于間歇性故障。電弧放電產生的巨大能量是構成電氣火災的重要隱患，研發電弧故障保護裝置是當前低壓電器的重要發展方向之一［1］。

當被保護線路發生電弧故障時，電弧在電流過零點附近熄滅，電流出現“零休”現象，零休期間出現高頻分量，以此可以作為判定是否發生電弧故障的判據。例如，電流過零后出現這一特征判別線路是否發生電弧故障；美國專利（US8599523B1）也是根據線路電流信號的寬帶噪聲判別是否發生了電弧故障。隨著數字信號處理技術和模式識別技術的發展，小波分析及神經網絡被用于電弧故障的識別。

2　故障原因及分類

1）機械損傷。人工打樁時未上報區域單位獲得允許、機械開挖人為誤操作，均會造成斷線故障。敷設后未標明電纜標志牌而受到較大外力，也會導致電纜的斷線。經實地走訪調查，此類原因在線路故障中尤為突出。2）絕緣老化變質。系統運行時電流流經電纜發熱，甚至過電流時電纜溫度急劇升高，破壞了電纜的絕緣膠層；地下土壤的酸堿性等自然因素長期來也會造成電纜絕緣外套的腐蝕。3）電纜施工質量問題。在安裝過程中，施工人員未按照標準要求進行敷設；在工程中出現的不同程度地面沉降，使電纜受到了過大的壓力，均可能造成斷線和短路故障。

電力電纜的故障分類有很多種方法：根據發生的方式，可以分為擊穿故障和行擊穿故障；根據發生的位置，可以分為本體故障和接頭故障；根據發生的相數，可以分為單相和多相故障。文章探討故障的診查和防范，重點關注故障相別絕緣電阻的大小——將其分為開路故障、低阻（短路）故障和高阻故障。

3　故障測距法

故障錄波分析方法在故障錄波分析中記錄了各種故障，經過技術人員進行全面的分析，故障定位。隨著計算機技術和人工智能技術的發展，故障錄波分析方法可以很快完成自動化設備。但該方法受系統阻抗和故障點過渡阻抗的影響，導致故障定位精度的降低。

建立了基于電壓平衡方程的阻抗，通過建立電壓平衡方程，應用數值分析方法求解故障點與測量點之間的電抗，從而引入故障近似位置。根據不同的電氣量，將阻抗法分為兩種類型，一種是端法和雙端法。對于單端法，簡單的術語可以概括為迭代法和雙方程法。迭代方法可能出現偽根，有可能不收斂。二次方程法的解雖然在原理上優于迭代法，但在本質上仍然存在一些問題。此外，單端阻抗法的精度不高，特別是故障點的過渡電阻、系統阻抗和負載電流的影響。

4　低壓設備故障分析及措施

由運行經驗可知，低壓配電設備出現故障的概率要高于高壓配電設備，而故障種類也遠比高壓配電設備多，而且其中有很多是人為因素。一般情況下，低壓配電設備大多是在夏季和初秋季節發生故障。因為這段時間的用電量比較大，所以，會出現低壓配電設備超負荷運轉和過載發熱等問題。低壓配電設備出現問題的種類比較多，除了與高壓配電設備相似的機械結構變形、線路絕緣老化、各類開關失效等原因外，運行維護人員操作不當引發事故的概率也比較大。通常情況下，低壓配電設備是安置在一個小型的密閉配電箱中的。經過長時間的使用，環境問題可能會導致低壓配電設備的結構變形，彈簧松動、老化等。這些問題出現的原因與高壓配電設備出現問題的原因較為相似。但是，考慮到低壓配電設備的數量比高壓配電設備多，所以，低壓設備發生故障的概率和范圍都比較大。此外，在日常檢修、維護低壓配電設備時，運維人員可能會因為觀察不仔細、工作不認真而不能準確判斷出故障原因，只是隨意地閉合和斷開部分開關。這種試圖通過不斷嘗試尋找故障根源的方法是千錯萬錯，斷然不可取的。這樣做，極可能使低壓配電設備遭到二次破壞，甚至擴大停電范圍，影響工業生產和人們的生活［2］。

要想預防低壓配電設備可能發生的故障，最簡單的方法就是及時檢測用電負荷的變化規律，然后根據波峰負荷和波谷負荷調整電流值和功率值，保證供電負荷，確保供電的安全性和穩定性，將停電事故發生的概率降到最低。對于低壓配電設備引發的安全問題，運行維護人員要勤于巡檢，做好低壓配電設備的維護工作，重點檢查開關問題，及時更換存在問題的零部件。對于人為因素引發的低壓配電設備事故，要加大對運行維護人員的培訓力度。只有工作人員掌握足夠的專業知識和各項負荷開關的性能、物理結構，才能在故障發生的第一時間找到原因，明確事故處理辦法。此外，國家電網及其下屬供電公司還要定期組織培訓。運行維護人員在學習相關技能的基礎上，還要有良好的工作態度，以便有條不紊地完成檢修工作。運維人員在動手排除故障、恢復供電時，一定要耐心分析，在全面考慮問題的基礎上做出判斷，爭取在最短的時間內恢復供電。

5　結語

根據本文的論述，可以發現低壓供配電線路出現故障的原因有很多種，對它進行檢測的方法有很多種。根據文章我們可以發現不同的檢測手段，對不同的現象來說都是作用是不一樣的。文章對此描述的非常清楚，我們希望對有關部門以及有關技術能夠帶來一些參考價值。在低壓供配電線路故障電弧檢測中，我們要對故障進行分類，根據故障產生的類型采取相關的措施。

［1］李建輝.電力電纜故障檢測方法與應用［J］.河北電力技術，2009（3）：36-38.

［2］張金華.淺析高低壓配電設備常見故障的分析與處理［J］.電子測試，201 5（20）：5 7-5 8.

（編輯：劉楠）

Low Voltage Power Supply and Distribution Line Fault arc Detection Method

Hou Lili，Liu Yujie
（Neimenggu Pingzhuang Coal Industry（Group）Co.，Ltd.Hydropower Heat Branch Company，Chifeng Neimenggu 024076）

This paper analyzes and discusses the low-voltage power supply and distribution line fault detection method respectively，which hopes to provicle reference to related departments and staff.

low voltage； power supply； line fault

TM726.2

A

2095-0748（2016）15-0086-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.37

2016-06-12

侯利利（1989—），女，內蒙古赤峰人，本科，畢業于北方民族大學，助理工程師，研究方向：電氣自動化方向。