配電線路故障在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的有效性探究

蔡賡輝 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司丹陽(yáng)市供電分公司

由于配電線路的供電壓力較大，而且極易受到人為因素與環(huán)境因素的影響，所以經(jīng)常發(fā)生意外故障。一旦配電線路出現(xiàn)故障，不僅會(huì)影響電力能源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，還會(huì)對(duì)公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。本文就將概括配電線路常見(jiàn)故障類型，分析配電線路故障誘導(dǎo)因素，最后提出運(yùn)檢管理措施，旨在為電力企業(yè)提供參考意見(jiàn)。

一、配電線路故障在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的重要性

在常規(guī)情況下，配電線路狀態(tài)檢修過(guò)程中，必須將整個(gè)線路作為檢修的單元內(nèi)容。在檢修過(guò)程中，若是單一從線路檢修周期性考量，將導(dǎo)致其與配電線路的信息化發(fā)展理念不相吻合，在當(dāng)前的發(fā)展背景下，采用新型的配電線路檢修方式已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)，所以電力設(shè)備檢修必須依靠新型檢修方式開(kāi)展。配電線路狀態(tài)檢修工作在開(kāi)展過(guò)程中，對(duì)傳統(tǒng)的檢修方式進(jìn)行了完善和升級(jí)，將傳統(tǒng)檢修設(shè)備使用時(shí)間的依據(jù)進(jìn)行摒棄，可依據(jù)現(xiàn)代化的設(shè)備，設(shè)備工作狀況作為檢修的基本內(nèi)容，在開(kāi)展檢修過(guò)程中，必須先開(kāi)展配電線路運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，對(duì)其使用壽命進(jìn)行完善，分析電力設(shè)備的工作狀態(tài)，分析電力設(shè)備應(yīng)用的可靠性，進(jìn)而開(kāi)展配電線路故障檢測(cè)，在此基礎(chǔ)上對(duì)故障的發(fā)展趨勢(shì)及損壞程度進(jìn)行判定，依據(jù)所收集的數(shù)據(jù)開(kāi)展檢修，以保障配電線路供電工作的正常開(kāi)展。

二、電力線路故障的主要原因

結(jié)合過(guò)往的工作經(jīng)驗(yàn)，引發(fā)線路故障的原因主要分為三種，其一是設(shè)備自身的原因，其二是自然原因，其三是設(shè)備原因。設(shè)備原因主要體現(xiàn)在設(shè)備安裝時(shí)，工作人員并未嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作，故而，設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中可能出現(xiàn)故障或質(zhì)量問(wèn)題，設(shè)備間的協(xié)調(diào)性也因此受到了較大的影響。若設(shè)備中的細(xì)小元件出現(xiàn)較為明顯的質(zhì)量問(wèn)題，則會(huì)使初期的送電效率顯著降低，如未及時(shí)采取科學(xué)有效的控制措施，則設(shè)備運(yùn)行溫度會(huì)顯著升高，容易引發(fā)設(shè)備損毀問(wèn)題。自然原因主要指自然災(zāi)害。部分配電線路處于人煙稀少且環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，受地形因素的影響，塔架間的距離較長(zhǎng)，加大了線路彎曲和垂落的概率。如線路遇到樹(shù)枝等物體，出現(xiàn)短路現(xiàn)象的概率會(huì)顯著升高。另外，山間的溫差大，風(fēng)力變化頻繁，發(fā)生線路接地故障的概率較高，這也是引發(fā)線路短路的主要原因。且配電線路運(yùn)檢也是線路故障的原因之一，運(yùn)檢工作中需要準(zhǔn)確把握線路的走向、完善電力設(shè)備裝配和線路維護(hù)及檢修等內(nèi)容。

三、配電線路故障在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)措施

（一）紅外光譜技術(shù)

該技術(shù)被稱為“紅外光譜在線檢測(cè)技術(shù)”，與其他技術(shù)相比，它具有檢測(cè)效率高、結(jié)果準(zhǔn)確、資源消耗少等優(yōu)點(diǎn)，在眾多的檢測(cè)技術(shù)中脫穎而出。尤其在檢測(cè)電力變壓器故障時(shí)所產(chǎn)生的氣體方面，技術(shù)人員可利用相關(guān)儀器采集變壓器所釋放的氣體，通過(guò)對(duì)這些氣體的分析與檢測(cè)，即可判斷變壓器是否發(fā)生故障。此外，紅外光譜法在對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，電力變壓器本身會(huì)放出氫氣，這將干擾大部分氣體檢測(cè)技術(shù)，因此檢測(cè)精度會(huì)降低。但紅外光譜技術(shù)對(duì)氫氣的敏感性較低，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，氫氣基本上不會(huì)產(chǎn)生干擾，紅外光譜技術(shù)可以通過(guò)檢測(cè)氫氣以外的其他氣體來(lái)精確判斷變壓器故障。常見(jiàn)的紅外光譜法檢測(cè)儀器有紅外氣體分析儀或雙關(guān)路薄膜電容儀，這些儀器價(jià)格不貴，操作方便，對(duì)技術(shù)人員的限制也不嚴(yán)格，這種高效、低難的優(yōu)點(diǎn)使這一檢測(cè)技術(shù)得到廣泛推廣。

（二）傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)在電子測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值同樣較高，對(duì)于實(shí)際運(yùn)行中的電子測(cè)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，屬于常用重點(diǎn)設(shè)備的傳感器裝置發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。在不斷創(chuàng)新的電子測(cè)控技術(shù)影響下，各類新設(shè)備和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，測(cè)控傳感器裝置功能受此影響不斷完善和升級(jí)，在裝置類型的不斷豐富中，電子測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用效果得以有效提升，這與微型氣體傳感器、集成型傳感器、智能型傳感器等新型測(cè)控傳感器裝置的廣泛應(yīng)用存在直接關(guān)聯(lián)。受功能不同的測(cè)控傳感器裝置影響，不同裝置的具體用途和功能作用差異明顯，如測(cè)控傳感器裝置設(shè)置于電力系統(tǒng)中，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，同時(shí)傳輸和分析相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，即可對(duì)電力設(shè)備隱患等問(wèn)題進(jìn)行自動(dòng)判斷，相應(yīng)的故障處理和防范措施優(yōu)選將獲得充足依據(jù)。近年來(lái)，新型傳感器在各領(lǐng)域的應(yīng)用極為普遍，如雷達(dá)傳感器、MEMS 麥克風(fēng)、TAD2140 傳感器、TMR 傳感器等。雷達(dá)傳感器在起重機(jī)設(shè)備的精確定位中能夠發(fā)揮積極作用，采用支持軟件執(zhí)行的現(xiàn)成芯片電路板設(shè)計(jì)，即可通過(guò)協(xié)同作業(yè)的2 個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)5mm 定位精度，該精度能夠在500 公尺以上實(shí)現(xiàn)；MEMS 麥克風(fēng)同樣屬于新型傳感器，通過(guò)對(duì)20Hz～80Hz 訊號(hào)的拾取，該傳感器在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)Τ暡l譜進(jìn)行深層監(jiān)聽(tīng)，用戶管線泄漏等故障可得到有效監(jiān)測(cè)。

（三）繞組直流電阻檢測(cè)技術(shù)

繞組直流電阻檢測(cè)技術(shù)是變壓器檢修工作中非常重要的一項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)，而在變壓器的日常維護(hù)和調(diào)試中，繞組直流電阻的檢測(cè)則是一項(xiàng)必須檢查的項(xiàng)目。利用繞組直流電阻加測(cè)技術(shù)，可對(duì)變壓器內(nèi)繞組縱絕緣和電流回路的連接情況進(jìn)行分析。繞組直流電阻檢測(cè)技術(shù)一般用于判斷繞組匝間短路、分接開(kāi)關(guān)的連接狀態(tài)以及街頭的接觸情況。而繞組直流檢測(cè)技術(shù)又是變壓器各繞組直流電阻平衡度和調(diào)壓開(kāi)關(guān)檔位的重要檢測(cè)手段。通常情況下，變壓器繞組的直流電阻檢測(cè)是按一年一次的周期進(jìn)行的。但在變壓器需要進(jìn)行深度維修或變壓器發(fā)生出口短路等情況時(shí)，必須對(duì)變壓器展開(kāi)繞組進(jìn)行直流電阻檢測(cè)。

（四）GPRS 系統(tǒng)

GPRS 系統(tǒng)的主要組成是采集終端、主站系統(tǒng)與GPRS 多功能表。而在數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸、存儲(chǔ)方面，主要靠采集終端和GPRS 多功能表的配合，設(shè)備主站在接收信息時(shí)依靠通信系統(tǒng)的傳輸功能。GPRS 多功能表采集終端受主站系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計(jì)，并向采集終端發(fā)送相關(guān)控制指令。在電力數(shù)據(jù)信息的采集方面，該系統(tǒng)的主要功能是促進(jìn)信息的采集，提高傳輸效率，為遠(yuǎn)程傳輸提供保障。在電力營(yíng)銷工作中，以相關(guān)資料為參考，加快市場(chǎng)拓展，促進(jìn)電力營(yíng)銷服務(wù)水平和質(zhì)量的提高。針對(duì)電網(wǎng)線損情況，還可通過(guò)GPRS 系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，幫助工作人員分析電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的維護(hù)。

（五）超聲波檢測(cè)法

技術(shù)人員在應(yīng)用超聲波檢測(cè)法的過(guò)程中，必須從實(shí)際情況出發(fā)開(kāi)展信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以保障數(shù)字信號(hào)和轉(zhuǎn)換聲信號(hào)的科學(xué)性。此過(guò)程中，管理人員必須及時(shí)對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理，確保線路可形成反射波，促進(jìn)檢修質(zhì)量的提升。在超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，即使該技術(shù)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，但是衰減性也比較強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度的降低，對(duì)最終的檢修效果產(chǎn)生影響。

（六）定期對(duì)作業(yè)工具進(jìn)行安全檢查

作業(yè)工具是電力搶修工作人員在開(kāi)展工作中的重要支撐，其最重要的特點(diǎn)就是絕緣，作業(yè)工具一旦沒(méi)有了絕緣性，也就失去了它本身的價(jià)值，就無(wú)法保障作業(yè)人員在搶修中的安全。所以定期對(duì)作業(yè)工具進(jìn)行安全檢查，強(qiáng)化搶修人員對(duì)作業(yè)工具的管理，是預(yù)防危險(xiǎn)事件發(fā)生有效途徑。對(duì)于絕緣工具的管理，就要電力公司要設(shè)置專人對(duì)其進(jìn)行管理，將其存在適宜的環(huán)境下，要定期對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。在將作業(yè)工具運(yùn)輸?shù)焦收犀F(xiàn)場(chǎng)途中，要用專用的工具箱與工具包進(jìn)行的包裝運(yùn)輸，某種程度上避免因其他過(guò)硬的物體進(jìn)行碰撞與摩擦，影響其絕緣性。在完成配電線路的搶救作業(yè)之后，對(duì)其作業(yè)工具進(jìn)行清點(diǎn)，原封不動(dòng)的裝入工具箱，按照相應(yīng)的保管規(guī)定管好工具。

（七）預(yù)測(cè)性維護(hù)

當(dāng)前，可靠性評(píng)估已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，技術(shù)人員依據(jù)110kV 配電線路的運(yùn)行情況開(kāi)展了預(yù)測(cè)性維護(hù)，可實(shí)現(xiàn)綜合性檢測(cè)，有利于保障線路的正常運(yùn)行。為滿足線路運(yùn)行可靠性要求，技術(shù)人員必須對(duì)評(píng)估工作進(jìn)行完善，對(duì)110kV 配電線路的使用時(shí)間進(jìn)行延長(zhǎng)，若是元件發(fā)生故障，必須對(duì)元件的參數(shù)進(jìn)行評(píng)估和處理，以確保線路運(yùn)行質(zhì)量的正常化。

（八）改變不良的操作習(xí)慣

危險(xiǎn)點(diǎn)的存在是導(dǎo)致危險(xiǎn)事故發(fā)生的根本原因，這與作業(yè)人員的不良操作有直接關(guān)系，假如這兩種因素同時(shí)存在，就會(huì)給危險(xiǎn)事故的發(fā)生創(chuàng)造機(jī)遇。導(dǎo)致不良習(xí)慣產(chǎn)生的原因有兩種，首先作業(yè)人員的安全意識(shí)淡薄；其次是電力企業(yè)培訓(xùn)制度的缺乏。這些不良習(xí)慣的存在會(huì)讓作業(yè)人員在搶修的過(guò)程中忽視危險(xiǎn)點(diǎn)的存在，為危險(xiǎn)事故的發(fā)生留下火種，導(dǎo)致危險(xiǎn)事故，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。因此改變作業(yè)人員在操作中的不良習(xí)慣，可以說(shuō)是從根源上杜絕危險(xiǎn)點(diǎn)的出現(xiàn)。從自身做起，養(yǎng)成良好的操作行為。同時(shí)，電力公司還要加強(qiáng)作業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)力度，在培訓(xùn)的過(guò)程中對(duì)不良的操作習(xí)慣進(jìn)行糾正。配電線路搶修人員技術(shù)水平的高低是決定搶修故障工作質(zhì)量與安全性的關(guān)鍵。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，短路故障、接地故障和變壓器故障是配電線路中最為普遍的故障類型。上述故障與設(shè)備自身因素、自然因素和人為因素均有著密切的聯(lián)系。若想有效規(guī)避和解決故障，則需要結(jié)合故障出現(xiàn)的原因和故障的類型，采取針對(duì)性解決措施，引入智能化管理平臺(tái)，創(chuàng)建配電數(shù)據(jù)庫(kù)，以確保線路平穩(wěn)運(yùn)行，增大安全系數(shù)。