電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法

國網吉林省電力有限公司集安市供電公司 金士筌

電力系統電氣設備在使用過程具有高安全風險和高維護風險的特點，為了更好的保障電力系統電氣設備控制效果，避免運行過程中的安全隱患，降低維修費用，對電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法進行了研究，通過分析電力系統電氣設備控制線路結構特征，采集電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障信息，并根據故障特征類別進行分類檢測，快速有效的對實現對復雜電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障進行準確檢測，保證電力系統電氣設備的安全性，降低維護費用。

1 電氣設備控制線路絕緣性故障檢測

1.1 電氣設備控制線異常數據特征采集

為保障電力設備控制線路絕緣故障檢測的有效性，需要對電力設備控制線路絕緣特征結構進行檢測優化，通過對電力系統電氣設備控制結構中的傳感器設備信息、攝像信息以及系統通信設備等多方面設備信息進行有效采集，實現對隱藏異常信息的檢測判斷，確定故障區域位置和類別，實現故障預警，從而有效防止因絕緣老化而造成的大面積停電等問題，實現對電力系統電氣設備的及時維修。

在繼電器設備結構中進行數據采集和修正處理，獲取電力系統電氣設備的直流絕緣電阻，在電力系統運行過程中，電橋始終保持平衡狀態，以此保證設備采集過程中干擾數據最低，避免不平衡電流整定值，提高數據采集準確性。在檢測出異常數據時，會出現大量的不平衡電流會通過的現象，導致電力系統電氣設備出現接地電橋失去平衡的現象。因此，若運行過程中，電力系統電氣設備電流超過設定值，裝置則需要對異常數據進行清洗控制，為保障系統設備運行有效性，需要進一步對設備運行的標準參數進行規范。

實時更新電氣設備控制數據進行篩查和傳輸，從而有效防止設備運行過程中出現斷電問題，為避免上述問題，需要進一步對絕緣電阻阻值判斷電纜老化程度進行檢測，以避免電纜絕緣設備損壞導致的重大安全事故，避免經濟損失。而且還可以避免電纜絕緣損壞造成的重大事故，降低人力、物力消耗。基于此對絕緣電阻阻值判斷電纜老化程度標準進行規范。進行異常數據的對比判斷，實現對特征數據的有效采集，和數據清洗修正，保證故障檢測精確度。

1.2 電氣設備線路絕緣性故障檢測的實現

為保障絕緣性故障檢測準確性，進一步對電力系統電氣設備控制算法進行優化，結合采集到的電力系統電氣設備正弦波形R進行統計，進一步獲取設備電容數值L，電抗初始參數j和電抗值隨頻率變化的異常數值w進行計算，在設備運行過程中，串聯諧振參數為C，則電路阻抗頻率的變化特征為。

基于上述算法可以看出，在電力系統電氣設備運行過程中，串聯諧振電路頻率變化受到電抗值的影響較大，但在運行過程中，電流修正頻率U和電容電抗值基本可以達到相互抵消的設計目標，因此在進行故障檢測的過程中，可同時兼顧電流和電壓運行數值，進行共振檢測，獲取共振頻率Q。則可進一步計算出電路共振異常數據和修正參數，具體算法為：

在電力系統電氣設備出現諧振現象時，則說明UL－UC=0，此時電流系統運行區域穩定。為保障故障檢測有效性，進一步對異常數據的提取算法進行優化，并進行誤差消除處理，具體算法為：

基于上述算法進行故障誤差的消除，避免采集到的電壓在干擾環境下受到波動影響，導致信息誤差引起檢測結果精確度不足等問題。基于誤差消除算法，進一步對異常數據進行分類檢測和排查，實現對設備不同區域進行故障檢測的研究目標。分別對電力系統電氣設備的不同區域進行實時跟蹤檢測，準確獲取故障信息，實現精準定位和快速預警的目標，從而更好的保證故障檢測的精確度和有效性，提高電力系統運行壽命，避免安全隱患。

2 實驗結果分析

為保障電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法的實際應用效果對比傳統的基于神經網絡的故障檢測方法進行對比實驗，為保障實驗檢測結果真實有效，對具體的實驗環境和實驗設備參數進行統一設置，具體實驗環境如圖1所示。

圖1 實驗環境及準備過程

基于上述實驗過程采集到的信息進行檢測，首先檢測了本文提出的電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法在干燥環境和加濕環境下兩種方法的故障檢測結果，進行對比記錄，具體如圖2所示。

圖2 干擾環境下兩種方法預警性能對比

基于圖2檢測結果進行對比分析不難發現，相對于傳統的神經網絡檢測方法而言，本文提出的電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法在實際應用過程中，對異常信息的預警敏感度明顯更高，且檢測過程中可以更快速地實現異常信息檢測預警目標，整體檢測性能相對較好，充分滿足當前研究要求，進一步對比分析了傳統方法下和本文檢測方法在相同環境下的故障檢測誤差數值，進行記錄，具體檢測結果如圖3所示。

圖3 故障檢測誤差曲線

基于圖3檢測結果進行分析可知，相對于傳統方法而言，本文提出的電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法在實際應用過程中，可以更好的保障檢測準確性，其檢測誤差明顯更低，但由于受到環境干擾影響，其檢測過程中仍存在一定誤差，但處于可接受范圍內，因此可忽略不計。由此證實，電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法具有較高的實用價值，充分滿足研究要求。

結束語：為了更好的保障電力系統電氣設備的運行安全，提出電力系統電氣設備控制線路絕緣性故障檢測方法，通過對電路絕緣特征信息進行采集分類，從而更快速地實現對不同特征類比的設備故障進行精準檢測和快速預警的研究目標，最大程度上保證電力系統運行安全穩定，降低電力系統維護費用，保證電力設施的投入和使用質量。