電力系統中配電線路運行故障檢測技術

陶宋 國網江蘇省電力公司淮安供電分公司

電力系統中的配電線路是系統整個工作過程中最為重要的環節，其也占有極為重要的地位。配電線路運行的安全、可靠運行對系統極為重要，作為用戶日常用電的基本保障，因此只有供電企業不斷的維護好配電線路的安全與穩定，才可能夠為用戶提供穩定的電力[1]。供電企業一方面需要定期對配電線路進行預防性的檢查，一旦發現存在問題故障就需要采取及時的維護措施，并按照相應的規范化操作，提升配電線路的運行安全。因此，在故障檢測技術方面應當提升人員素養，進而能夠實現穩定運行。

一、電力系統中配電線路常見運行故障分析

（一）配電線路接地故障

配電線路在安裝過程中通常會選擇使用接地技術，其主要目的是為了能夠保障線路的正常工作，并有效降低受故障影響的因素[2]。同時，配電線路的正常接電也對施工人員的人身安全有所保障，為其增加了安全措施。現階段常見的接地保護措施主要為設備的外殼接地、變壓器的應用、塔桿接地等三種情形，不同的接地措施所應用的場景也有所差異，應在實際過程中根據具體情況選擇。其中，塔桿接地能夠保護配電線路周邊的金屬外殼，并有效簡化了線路的設置；電力設備的接地則是能夠將配電線路中所積累的電荷量全部輸送至地表，從而有效消除電荷。在日常居民住宅中，中性點接地是常見的接地方式，其能夠有效保障系統之間電壓的穩定、安全，即便人們出現觸碰帶電金屬外殼時，其也能將電荷自動的輸送至地面，從而有效保障人身安全，配電線路的接地措施極為重要，但是在電力系統的實際施工過程中，接電措施較容易被忽略，這也為日后人們的生活居住帶來的安全隱患。此外，由于不同的接地方式所應用的場景不同，不同的方式均有其特定的優勢，但如果僅關注方法的優勢而忽略了實際現場狀況，也會導致相應的故障發生[3]。

（二）配電線路短路故障

配電線路在正常運行過程中經常發生短路，而電路的短路狀況往往受多種因素的影響，通過匯總后其主要的問題如下：一是，由于外部的自然環境因素而導致的配電線路出現短路故障。現階段，在一些偏僻的山區，由于常年無人，在巡線時也并未能實現全線路的檢查，較容易受到如雷擊、大風、暴雨、暴雪等自然環境影響，這些極端惡劣天氣將會直接造成配電線路的斷裂，增加短路風險。二是，由于鳥類等遷徙而導致的線路短路。鳥類在飛行中經常排隊，有些鳥類還會選擇在配電線路稠密的位置筑巢，長期來看，配電線路容易出現線路間的短路，對于線路附近的居民而言其可能容易出現跳閘等現象。三是，配電線路受到人為的外力破壞。人類在自然活動中，如果并未有效注意其活動路線將會可能影響到配電線路的正常運轉，如一些司機在駕駛汽車時不慎撞倒電線桿，汽車掛到配電線路，又或是在建筑施工、伐木時未經注意而造成的配電線路斷裂等問題，這些均是由人為外力而導致的配電線路短路。

（三）配電線路超負荷故障

電力系統配電線路中的負荷狀況通常會與線路的材料、結構等因素有關，只有確保配電線路中的負荷是在所規定的范圍內才能實現電力系統的穩定運行。現階段，由于技術的發展導致大功率電氣增多，較容易出現由于配電線路超負荷運轉而導致的故障，此種情況易發于夏季，空調用電量較大且長期運行，因而導致出現超負荷故障。

（四）管理不善而導致的故障

配電線路在鋪設完成后，工作人員需要對相應的運行設備、供電線路進行定期的檢查與維護，高質量的管理將能夠有效保障配電線路運行的質量與安全，從而確保電力系統的穩定運轉。現階段，國內的供電企業在管理方面存在一定的缺陷，如對電力運行設備未能做到標準的養護管理工作，導致其存在潛在故障風險，損害配電線路的運轉。同時，一些工作人員由于自身意識疏忽，缺乏有效管理，并未定期對配電線路狀況進行檢查，因而在出現故障時并不能及時精準判斷故障位置，也不能快速發展有效處理，這也為日后電力系統的穩定運行帶來了隱患與風險。現階段由于社會各界用電量較大，科學技術進步較快也推動供電設備更新換代快，如果未能有效管理配電線路與設備，當設備出現問題時難以快速解決，情節嚴重時將會大面積停電而造成區域性生產、生活停止，產生較大經濟損失。

二、電力系統中配電線路故障檢測技術探究

（一）主動定位故障

對于電力系統中配電線路的故障檢測來說，主動定位故障的方法主要是通過S 注入法開展，其優勢為定位高效、精準度較高，并支持對故障位置的實時定位、動態定位，進而有效鎖定故障位置[4]。此外，該方法還可以采用直流綜合注入法，借助主動定位的特點，實現故障位置判斷，但難以精準檢測具體位置，同時也會受到一些因素的影響，出現結果偏差等問題。

（二）監測定位法

該方法主要是對線路上發生率相對較高的故障區域進行監測，以便更好地發現故障頻繁發生的點等信息，并在此基礎上，能夠快速地找出故障的位置，從而為后續的維護檢修奠定良好基礎[5]。在實際中，線路參數是主要的監測對象，當配電線路參數存在異常時，監控系統可自行記錄并發出報警信號，便于維護人員第一時間到達現場完成相應的檢修操作，實現對故障的快速排除，使其能夠順利恢復到正常工作狀態。

（三）絕緣遙測法

現階段，在對于配電線路進行故障檢測時，絕緣遙測法也較為常見。該方法主要是通過2500V 兆歐表對配電線路中絕緣電阻的阻值大小進行實時檢測，從而能夠有效、直接的判定故障出現的位置。同時，絕緣遙測方法在較多分支、分段的配電網絡中更能體現其應用價值。然而，絕緣遙測法也有相應的應用前提，其要求配電線路中不能出現逆向供電、感應電流等狀況，如果出現將會對線路中的電阻產生干擾，無法判斷其值的大小因而難以推測哪一段為故障段。該方法在配電線路故障檢測過程中還可以有效控制檢測距離，通過對遠距離多線多段檢測，有效控制檢測距離，減少檢測范圍，提升檢測效率，保證電力系統的正常運行。

（四）接地故障檢測

如果配電線路發生故障，應當準確判斷故障類型并處理故障。例如配電線路的單相接地故障，首先進行位置復原處理，記錄接地故障的具體情況。技術人員前往現場后確定發生故障的位置，并對配電線路所在系統的全部電氣設備進行全面檢查，絕不放過任何一個電氣設備故障，及時排除發現的故障，保證電力系統全部環節處于正常狀態。如果現場定位故障存在難度，檢修過程中可以采用接地尋找方式，定位可能發生故障的位置。對于配電線路的母線以及電力系統中的變壓器都要分開處理，有助于提升事故區域的定位效果，事故區域定位更加精準。在故障定位過程中還可以采用改變供電運行方式的措施，或者采用拉合相間的方式。通過拉動配電線路判斷線路中可能存在的故障，具體表現為拉動某條線路后，配電線路的接地故障隨即消失，說明該線路是導致配電線路接地故障的原因。操作過程中避免落下開關的現象，同時加強對配電線路的日常巡檢力度，掌握配電線路的狀態變化情況，發揮日常巡檢排查的作用；與此同時注意縮短巡查周期，保證配電線路體系處于正常狀態。

（五）短路故障檢修

短路是配電線路常見的故障類型，配電線路在短路狀態下表現出溫度快速升高、絕緣性能顯著下降等特征，導體在高溫環境下發紅熔化，最終導致配電線路設備損壞。短路對于高壓電網的影響尤為嚴重，甚至直接導致短路故障瓦解；短路故障發生的同時還會產生電弧、火花現象，有關配電線路的爆炸事故根本原因就在于此，嚴重影響正常的電力系統運行秩序。檢修短路故障之前需要計算短路電流，作為檢驗設備的重要依據，確保選擇的檢驗設備參數正常，尤其是額定電壓參數。關注到繼電保護的相關參數，例如額定電流以及整定值，提升保護裝置的靈活性和敏感性。如果配電線路發生故障，能夠在最短時間切斷電流，削弱短路現象的影響以及短路電流的作用時間，為處理短路故障爭取寶貴的時間。雷擊天氣是導致配電線路短路故障的重要原因，可以在電力系統關鍵位置安裝避雷針和避雷器，與此同時提升電力系統的阻抗效應，對短路電流起到削弱作用。配電線路施工完畢后應當清理全部的接地線，同時加強配電線路的巡查力度，避免出現錯誤操作現象。很多短路故障檢修工作需要在帶電狀態下進行，執行帶電操作時要注意安全，與帶電部位保持一定的距離，最大限度控制短路現象。拉倒閘、合刀閘操作在不帶電、不帶負荷的狀態下進行，確保短路故障檢修環境安全。日常巡檢過程中統計每段配電線路發生短路現象的概率，對于短路現象頻發的配電線路需要進行適當調整，總結短路現象的特征和問題，形成完整的配電線路巡檢報告并上報，由技術部門制定明年線路的維護方案，集中力量處置短路現象頻發的配電線路，保證配電線路體系安全運轉。

三、電力系統中配電線路故障檢測需注意的事項

（一）配電線路短路檢修

在電力系統配電線路中，導致出現短路故障的原因有很多，這也為相應的維護工作人員帶來了一定的困難與麻煩。因此，技術人員首先應當擁有一定的耐心、毅力，并擁有高素質專業化的技術能力，不應出現浮躁或因太復雜而產生畏懼。工程技術人員除了做好心理準備外，還需要及時完善維修措施，并通過實際狀況及時調整技術手段，基于全方位了解的短路故障原因快速排查故障點進而有效解決。

（二）配電線路超負荷檢修

電力系統配電線路中，對于超負荷故障的檢修相對容易，配電線路出現超負荷故障時，將會直接降低電力系統的運行效率。因此，檢修開始前，工作人員首先應當推測是何種因素導致的超負荷，并在掌握線路的基本負荷標準下解決超負荷原因，使線路在滿足相應的負荷標準后再接通線路。此外，在修復時，對配電線路的要求也要根據實際的狀況進行提升，使其能夠保障良好的性能同時還可具備長時間的工作壽命。

（三）加強對技術人員的管理

供電企業應當提升電力系統中相應技術人員的專業化素養與工作能力，增加電力工程技術人員的責任感是極為必要的，加強對電力系統技術人員的管理更是重中之重。為提高人員的專業化能力與技術規范，相關人員必須加強學習研究，掌握先進的電力系統配電線路管理與維護措施，學會對常見的故障問題識別、分析、判斷。

四、總結

綜上所述，電力部門在執行日常操作時必須使用多種方法來保護配電線路，要注意配電線路可能出現的問題，并在第一時間減少配電線路出現問題的可能性。本研究通過對電力系統配電線路中存在的故障、檢測技術、相應的對策能進行分析，相關研究成果以期能夠幫助我國電力企業開展相應的工作，從而推動電力事業高質量、可持續發展。