配電線路故障巡查與應(yīng)對(duì)策略

馬曉電

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司城步縣供電分公司，湖南 城步 422500）

1 案例基本概況

某電力企業(yè)共建設(shè)有142條10kV配電線路，總體長度達(dá)到2257.45km。經(jīng)過該電力企業(yè)統(tǒng)計(jì)分析可知，2019年所有配電線路發(fā)生故障共723起，其中高故障率的線路達(dá)到了58條，這些線路年故障次數(shù)都在6次以上，跳閘的次數(shù)達(dá)到了636次，占到全年總跳閘的87.97%。

2 配電線路運(yùn)行故障分析

2.1 接地故障問題分析

按照接地類型的不同可以將接地故障分成“工作接地”以及“保護(hù)接地”等類型，其中工作接地的目的是要保證用電裝置設(shè)備可以正常運(yùn)行，而保護(hù)接地的目的是要確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，防止由于接觸電而造成其損壞。這兩種接地方式都會(huì)在運(yùn)行中出現(xiàn)某些故障，例如若是線路中存在絕緣破壞處，或者直接和地進(jìn)行連接時(shí)，一旦電路存在過電壓以及電流就會(huì)造成電器設(shè)備損壞，嚴(yán)重情況下容易引發(fā)人員傷亡。

2.2 短路故障問題分析

配電線路中最常見的就是短路故障，會(huì)對(duì)線路安全運(yùn)行造成非常大的危害，嚴(yán)重情況下會(huì)造成人員傷亡。造成短路故障的原因較多，其中最主要的是不同導(dǎo)體短接或者線路絕緣體被破壞而引發(fā)的。另外，在進(jìn)行電力維修時(shí)因?yàn)橄嚓P(guān)操作人員違規(guī)操作會(huì)引發(fā)配電線路短路故障發(fā)生，例如絕緣缺少會(huì)造成金屬芯外露，一旦使用中導(dǎo)線出現(xiàn)某種移動(dòng)就會(huì)造成短路故障出現(xiàn)。

2.3 超負(fù)荷故障問題分析

配電線路在進(jìn)行電能傳輸時(shí)，由于線纜規(guī)格存在一定差異，其電流荷載量也有所差異，不同規(guī)格電纜具有不同的安全限值。一旦配電線路電流載荷長期超出安全極限就會(huì)造成線路的超負(fù)荷運(yùn)行，容易引發(fā)相應(yīng)的安全故障問題。

3 配電線路故障巡查監(jiān)測策略

配電線路運(yùn)行過程中會(huì)受到外部因素的影響而損壞，從而造成配電線路故障時(shí)有發(fā)生，從而給電力系統(tǒng)造成較大的損失。所以需要加強(qiáng)初期配電線路的故障巡查檢修，電力管理機(jī)構(gòu)需要增強(qiáng)配電線路的管控，最大程度降低人為因素的破壞。同時(shí)也要充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，通過合理的配電檢測技術(shù)來提升配電線路系統(tǒng)巡查力度。

3.1 建立起完善的線路監(jiān)測系統(tǒng)

要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立起較為完善的配電線路監(jiān)測系統(tǒng)，同時(shí)要投入相應(yīng)的資金來不斷完善監(jiān)測系統(tǒng)，以此來確保配電系統(tǒng)線路發(fā)生故障時(shí)可以第一時(shí)間準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障所在，采取針對(duì)性措施恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。從現(xiàn)階段來看，監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備中比較常用的是“聲控探測裝置”以及“紅外探測裝置”兩種，其可以有效減少對(duì)于系統(tǒng)裝置的破壞。除此之外，激光技術(shù)探測器也是較為常用并且效率較高的監(jiān)測裝置，應(yīng)用范圍較廣泛，能夠降低外部因素對(duì)監(jiān)測準(zhǔn)確性的影響。巡查監(jiān)測系統(tǒng)中最為常用的為視頻式監(jiān)測、雷達(dá)信息技術(shù)監(jiān)測、微波感應(yīng)探測等等技術(shù)，會(huì)對(duì)周邊線路環(huán)境造成某些影響。

3.2 紅外線防外力破壞裝置

此裝置主要包括“紅外線探測”以及“聲控裝置”等部分，其基本原理在于紅外線能夠感知人體，從而及時(shí)發(fā)出相應(yīng)預(yù)警。一旦人體發(fā)射的紅外線出現(xiàn)變化時(shí)，該裝置內(nèi)部的紅外線探測器就會(huì)將相應(yīng)信息傳輸?shù)酵獠俊ｋ娏ο到y(tǒng)中配電線路故障巡查時(shí)利用紅外線防外力破壞裝置，就是借助紅外線探測器將信號(hào)發(fā)送到外界實(shí)施報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配電線路的有效保護(hù)。但是此裝置在應(yīng)用時(shí)存在一定問題，非常容易受到外部因素的影響，容易發(fā)生短路或者誤報(bào)的問題，因此更多應(yīng)用在人為因素對(duì)配電線路破壞方面的巡查監(jiān)測，可控制的范圍相對(duì)有限。

3.3 雷達(dá)探測系統(tǒng)

雷達(dá)探測系統(tǒng)主要就是通過信號(hào)處理技術(shù)對(duì)系統(tǒng)中的雜音進(jìn)行分析，從而判定是否發(fā)生異常問題，并且針對(duì)異常問題采取針對(duì)性措施。從現(xiàn)階段來看，雷達(dá)探測系統(tǒng)運(yùn)行過程中依照的是開普勒理論實(shí)施信號(hào)的探測監(jiān)視，此系統(tǒng)具有探測范圍廣、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確判斷出高壓線中的磁場的強(qiáng)度變化值以及激光在目標(biāo)之間的往返情況，從而在高壓線以及探測物體間確定出配電線路是否受到破壞。

在電力系統(tǒng)中，通過雷達(dá)探測系統(tǒng)對(duì)配電線路的故障巡查可以有效防止外部因素對(duì)于配電線路裝置的影響，一旦發(fā)生異常就會(huì)實(shí)施報(bào)警。若是配電線路和物體間具有較為安全的距離，就可以利用相應(yīng)數(shù)值判定線路運(yùn)行的具體情況。一旦數(shù)值出現(xiàn)異常情況，就可以發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，利用特殊提示音實(shí)施告警或者實(shí)施遠(yuǎn)程告警，能夠?qū)ε潆娋€路的破壞行為進(jìn)行警告，從而有效降低違法行為的發(fā)生幾率。除此之外，雷達(dá)探測系統(tǒng)也可以對(duì)配電線路周邊不同類型異物實(shí)施監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電線路是否受到外力破壞。

3.4 基于微波技術(shù)的感應(yīng)式配電線路防盜在線監(jiān)測系統(tǒng)

此監(jiān)測系統(tǒng)主要是利用微波感應(yīng)原理進(jìn)行工作，微波感應(yīng)技術(shù)能夠有效感知配電線路周圍10m范圍內(nèi)的信號(hào)，能夠準(zhǔn)確檢測配電線路現(xiàn)場的具體情況。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，配電線路的規(guī)模不斷增加，所以配電線路一旦受到外部因素的影響就會(huì)產(chǎn)生比較大的噪聲以及振動(dòng)微波感應(yīng)，可以準(zhǔn)確感知非常微小的聲音以及物體，因此在電力系統(tǒng)配電線路故障的巡查中采用此種技術(shù)可以及時(shí)、準(zhǔn)確獲取線路所受到的破壞。一旦人為操控端獲取相應(yīng)的報(bào)警信息就可以及時(shí)采取相應(yīng)對(duì)策，利用濾波器方式對(duì)信號(hào)實(shí)施有效處理，能夠?qū)⑵渲械母蓴_因素去除，從而對(duì)現(xiàn)場破壞現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷和分析。

3.5 加強(qiáng)配電自動(dòng)化在巡查監(jiān)測檢修中的應(yīng)用

（1）在通過配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施故障定位過程中，若是將故障定位在主干線時(shí)就要先對(duì)故障類型進(jìn)行判定。一旦發(fā)生故障之后，斷路器就會(huì)跳閘將故障區(qū)域電流進(jìn)行切除，同時(shí)經(jīng)歷了相應(yīng)時(shí)間的延時(shí)之后如果斷路器能夠重新進(jìn)行合閘而恢復(fù)電路的正常運(yùn)行，就可以斷定此種故障為短暫性的配電網(wǎng)故障；若是經(jīng)歷了相應(yīng)時(shí)間延時(shí)之后斷路器線路還是處在跳閘狀態(tài)下，就可以斷定此種故障為永久性的配電網(wǎng)故障。一旦發(fā)生相應(yīng)故障之后，繼電保護(hù)裝置就會(huì)將電力設(shè)備切除，使其自行脫離配電網(wǎng)運(yùn)行，從而保證電力設(shè)備不會(huì)受到故障的損害。短暫性的配電網(wǎng)故障，相應(yīng)操作人員需要對(duì)饋線終端反饋得出的異常問題實(shí)施準(zhǔn)確記錄。配電開關(guān)當(dāng)中的饋線終端設(shè)備會(huì)持續(xù)檢測，同時(shí)對(duì)于開關(guān)所處狀態(tài)進(jìn)行記錄，從而明確得出最終的運(yùn)行參數(shù)（包括線路電流、線路電壓、功率等等）。相關(guān)調(diào)度人員可對(duì)電量模擬量參數(shù)和狀態(tài)量參數(shù)進(jìn)行隨時(shí)的查詢，同時(shí)可以利用相應(yīng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控操作；永久性的配電網(wǎng)故障，饋線終端會(huì)自動(dòng)將異常問題信息傳送到主站的DMS系統(tǒng)當(dāng)中，同時(shí)主站的DMS系統(tǒng)可以定期對(duì)饋線終端實(shí)施輪詢并且進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新，同時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)信息儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，最終利用顯示器將其顯示出來。這樣維護(hù)操作人員就可以利用顯示器對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確查詢，并且能夠?qū)ε潆婇_關(guān)實(shí)施遙控而改變其運(yùn)行方式，從而有效恢復(fù)配電網(wǎng)的供電情況。

（2）通過配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施故障定位過程中，若是將故障定位在分支線或者電力用戶家中時(shí)，也需要對(duì)故障類型進(jìn)行判定。一旦發(fā)生故障之后，故障周邊的分支線斷路器或者電力用戶斷路器發(fā)生跳閘，從而將故障區(qū)域電流切除。若是故障發(fā)生在架空線路當(dāng)中，經(jīng)歷了相應(yīng)時(shí)間的延時(shí)之后如果斷路器能夠重新進(jìn)行合閘，那就可以將故障判定為短暫性的配電網(wǎng)故障；若是經(jīng)歷了相應(yīng)時(shí)間延時(shí)之后斷路器線路還是處在跳閘狀態(tài)下，就可以斷定此種故障為永久性的配電網(wǎng)故 障。在發(fā)生相應(yīng)故障后，繼電保護(hù)裝置就可以使得電力設(shè)備自動(dòng)脫離配電網(wǎng)，從而保證電力設(shè)備的安全性。永久性的配電網(wǎng)故障，利用對(duì)故障區(qū)域周邊開關(guān)的控制就能夠?qū)收蠀^(qū)域進(jìn)行有效隔離，能夠?qū)χ苓厖^(qū)域供電進(jìn)行恢復(fù)，之后可以對(duì)故障實(shí)施處理，處理之后工作人員可以對(duì)信息實(shí)施相應(yīng)記錄。

4 結(jié)語

配電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，但是也容易受到各種因素影響而發(fā)生故障，需要加強(qiáng)其巡查監(jiān)測。文章提出了配電線路故障巡查監(jiān)測策略，通過介紹能夠?qū)ε潆娋€路巡查提供一定參考和幫助。