配電網故障暫態信號的逼近處理方法

紀洋溪 張志華 馮善勝

【摘 要】在國家電力快速發展的今天，在供電網絡系統中，配電網是完成向用戶安全供電的重要環節，直接影響電網對用電供電的可靠性，對提高電網運營效益具有重要作用。在整個電網系統中，配電網的運行故障的發生原因有多個方面，也需要電力工作者在平時工作中及時對配電網的運行狀況進行總結，提高故障處理技能，加強電力設施與線路維護，才能保障配電網的安全運行，為電力客戶提供安全的電力能源。

【關鍵詞】配電網故障；暫態信號；逼近處理方法

引言

配電網指的是由配電線路、配電變壓器及隔離開關等設備構成的配電網，在整個配電系統中發揮著關鍵的作用。配電網將電能直接輸送給電能使用者，配電網運行的穩定性和有序性會對消費者的生活、生產等活動產生重要的影響。有關數據表明，配電網在運行過程中發生故障的幾率是非常高的，不過，只要能夠提前對可能發生的故障進行全面深入的分析，并采取有效的應對措施，那么就可以在很大程度上降低故障發生的概率，保證配電網運行的安全性。

1配電網故障類型

1.1公共設備故障

公共設施主要指的是在電能被傳輸到使用者之前的總線路及分支線路中的各種裝備，這些資產的所有權隸屬于電力提供單位。公共設備故障的含義就是配電網和上文所致的公共設施所出現的故障。以發生故障的裝備類型的不同為依據可以將公共設備故障劃分為斷路器故障、熔斷器故障及計量裝備故障等七種類型。

1.2用戶故障

所有權隸屬于使用者的設備主要包括電表及以后的線路和裝備，這些屬于消費者的裝備及線路發生的故障就是用戶故障。消費者設備涉及的類型有消費者室內線路和家用電器運轉造成的線路故障，以此為基礎，可以將用戶故障劃分為裝備故障及線路故障兩類。

1.3其他故障

其他故障就是不包括公共故障及用戶故障的故障類型，這種類型的故障主要是由配電網及相關設備之外的外在因素變化導致的配電網故障，包括自然環境的破壞（如暴雨災害、地震等）、人為故意破壞（例如盜竊電纜等行為）。其他故障在電網故障類型中占據著較大的比重，而且這些因素也是供電單位不能有效掌控的。

2配電網故障原因

2.1內部原因

（1）有些配電網在最初規劃涉及時未能進行細化，存在著某些臺區設置不科學、線路迂回、電能供應范圍過大、分支線路眾多等問題，這些問題很容易導致配電變壓器的承載量超過規定值，同時造成電線電壓值過低等問題，致使發生故障的幾率明顯增大。第二，目前，有些配電網的電線和有關裝備的建設及使用時間過長，設備的絕緣化水平弱化，設備落后，電線的半徑過小，這些問題容易導致配電網承載量過大、短路及漏電等故障。（3）配電（2）網的選擇接地方式及保護措施較為單一，特別是農村公共變壓器通常使用的都是TT系統，臺區僅僅設置了總保護措施，分級保護措施嚴重缺乏，當該區域內的某個電能使用者的設備發生漏電時就可能導致所在區域的總保護裝備跳閘，從而影響整個區域的供電。（4）某些區域新改造線路的建設質量較低，選用的工藝技術不合格，在安裝設施時未能嚴格按照相關規定執行，這些新建配電網系統的裝置性不足問題較為明顯，這種情況很容易因為電線和有關裝備連接點的接觸電阻超過規定值而致使溫度上升甚至燒壞設備，引發配電網故障。（5）配電網在運轉管理過程中國存在著不到位的現象，供電單位的制度有待完善，工作人員的責任心較低，還有很多工作人員的專業理論知識較缺乏、技術操作能力不高，這使得配電系統的日常維護工作存在很多瑕疵，無法在最短的時間內發現并處理可能發生的故障，不能及時開展線路障礙清理工作，經常會使得故障進一步增大，對配電網的正常有序運轉造成不利影響。

2.2外部原因

（1）電能消費者因為安全意識較差或者私自亂接亂拉電線等行為使得內部設備發生故障，并引發公共設備及線路的故障。（2）現階段，我國經濟社會保持快速發展，城鎮化的發展使得大規模的農村拆遷人員進入城市，同時某些家庭式的小企業也開始轉移到城鎮地區，同時，大量拆遷重建工程導致村莊內聚集的打工人員明顯增加，這些原因都很可能導致區域電能供應過度集中，而配電網升級優化速度較慢，再加上電能供應的外部環境較惡劣，使得跳閘現象經常發生，低電壓故障發生的次數明顯增多。（3）配電網在經過某些比較空曠的區域時一般采用架空的方法，假若線路四周沒有較高達的建筑物或者樹木，春季和夏季的雷雨天氣很容易對線路造成破壞，同時鳥類也會對高空中的線路造成一定的損害。（4）配電網中的設備經常還會受到外在因素的損害。比如，當在高空線路附近開展吊裝或者其他類似作業時，假若不能嚴格依據相關的規定開展作業，或者車輛在運行時撞到電線桿等，都會導致電線出現短路、斷線、倒桿等故障。

3降低配電網故障的預防

針對上述故障產生的原因分析來看，要降低配電網故障應從以下幾個方面做好工作：重視防雷工作：一方面，有條件的地區，應選用性能穩定的金屬氧化物避雷器；對于老化、性能降低的避雷裝置應定期進行檢測，最好及早更換。同時，注意避雷器與避雷裝置的接地電阻應滿足規范要求，尤其在雷雨季節來臨前，應對全網接地電阻進行測量，并記錄數據。對雷擊故障高發區域，可采取多重防雷保護措施，對配電網的絕緣薄弱處，應采取措施提高其絕緣強度。內部過電壓治理：隨著配電網用電負荷不斷增長，配電線路對地容性電流也隨之增加。大量研究證明，采用自動跟蹤補償消弧裝置，對于配電線路中電容電流有很好的抑制作用，可以有效對弧光接地過電壓達到抑制的效果，也可以避免接地電弧出現間歇性熄滅復燃的現象。再者，為了對內部過電壓進行治理，還可以消弧線圈還能抑制鐵磁諧振過電壓來實現。在配電網零序回路中，通過將消弧線圈還能抑制鐵磁諧振過電壓與消弧線圈的感抗并聯，不僅抑制配電網中因電壓互感器的磁飽和導致的三相電壓不平衡，也抑制了鐵磁諧振過電壓，在配電網應用后，其消諧效果非常明顯。重視防污閃工作：對于重污區和重點線路應有專人定期進行檢查和清掃，尤其是重污區域，同時，應提高其線路絕緣，采取措施增大絕緣爬距，對于爬電距離不能滿足要求的，可以定期對其進行硅油等防涂料涂刷，降低污閃發生的機率。加強線路巡查和維護：為了防止外力對配電線路的影響，應加強線路的巡查和維護工作，通過對線路通道的樹木和建設施工的檢測，防止外力破壞對配電網運行的影響。對于樹線矛盾，則應定期進行砍伐，清障。同時，強化配電網安全宣傳工作，完善線路標識，提高人們對配電網運行安全的認識，提前做好相關防范工作。

結語

基于智能配電網關鍵技術來合理提升城市配電網規劃，建設更高質量的城市配電網系統，是在現代城市發展中堅持實施可持續發展的重要途徑。強化對城市配電網絡的規劃，能夠有效推動我國電力科技的穩定發展，從而推動社會主義現代化事業建設不斷向前。

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（作者單位：國網山東省電力公司棗莊供電公司）