配電線路在線故障識別與診斷方法研究

熊剛

摘 要：近年來經(jīng)濟的迅速發(fā)展使人們對電力的需求日益增加，我國電力系統(tǒng)運行壓力也在不斷增長。配電線路具有連接發(fā)電廠和終端用戶的作用，是電力系統(tǒng)運行中的重要部分，由于外界因素的干擾，配電線路經(jīng)常發(fā)生故障，相關(guān)人員應(yīng)加強對其故障的識別，并采取科學(xué)的方法予以解決。本文就配電線路在線故障識別與診斷方法進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：配電線路;線路故障;識別方法;診斷方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.180

0 前言

由于現(xiàn)階段我國供電系統(tǒng)壓力的日益增長，供電質(zhì)量和可靠性已經(jīng)成為人們重點關(guān)注的問題，配電線路對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性具有重要影響，應(yīng)加強對配電線路質(zhì)量的重視，加強對線路故障識別與診斷方法的研究，及時發(fā)現(xiàn)配電線路中存在的問題，并盡快采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決，以保證用戶的用電安全和電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1 配電線路在線故障相關(guān)概述

電力系統(tǒng)中的配電線路十分復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障，將會嚴(yán)重影響人們的正常工作、生活，甚至造成巨大的經(jīng)濟損失。工作人員在進(jìn)行故障識別時需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的過程，所花費的時間往往會比處理故障花費的時間更長。若是能夠縮短在識別、診斷故障工作上的時間，及時進(jìn)行故障處理，將會為企業(yè)挽回相當(dāng)大的一部分損失。

2 配電線路在線故障識別

2.1 高阻故障識別

在配電線路建設(shè)中，由于各種因素的影響，一些架空線路會被設(shè)置在貼近樹木、建筑的地方，并且極易受到這些物體影響出現(xiàn)斷裂。地面的阻抗較高，斷裂部分垂直地面與其發(fā)生接觸，就會出現(xiàn)短路的情況，導(dǎo)致配電線路發(fā)生故障。此時以往使用的電流保護方法檢測已經(jīng)失效[1]。高阻故障由于較之一般接地故障電流水平更高，因此所造成的后果也更為嚴(yán)重，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性也受到了更大的威脅。

2.2 間歇性故障識別

間歇性故障主要是指線路的間歇性放電并伴隨弧光的現(xiàn)象[2]。間歇性故障具有瞬時性、隨意性以及間歇性的特征。連續(xù)發(fā)生兩次故障的時間間隔短至幾秒鐘，長至幾天。在配電線路發(fā)生此類故障時，相關(guān)人員應(yīng)及時查明原因，并進(jìn)行處理，以免為電力系統(tǒng)運行和人們的生活埋下安全隱患。

2.3 短路與單相接地故障識別

短路與單相接地故障是現(xiàn)今配電線路中的常見故障。配電線路發(fā)生短路故障時，電流變化十分明顯，因此對這一故障的識別較為容易。單相接地故障，尤其是小電流單相接地故障，在故障識別上十分困難。現(xiàn)階段很多單相接地故障都是由硅橡膠絕緣的氧化鋅避雷器擊穿導(dǎo)致的[3]。這種原因?qū)е碌墓收贤ǔＴ诒砻嫔蠜]有明顯現(xiàn)象，給工作人員的故障識別工作帶來了一定難度。事故點的不明顯，使工作人員的識別時間不斷延長，故障得不到及時處理，對社會經(jīng)濟造成了極大的影響。

3 配電線在線故障診斷方法

3.1 監(jiān)測定位法

監(jiān)測定位方法是指在配電線路的故障高發(fā)區(qū)和主要分支點安裝探測器，對零序電力定位故障點實施實時監(jiān)測。這種方法能夠獲取準(zhǔn)確的配電線路相關(guān)數(shù)據(jù)，及時了解數(shù)據(jù)變化情況，并明確故障點。但是這種方法同樣也具有一定的缺陷，所需的探測器成本較高，并需要工作人員具備較高的操作技術(shù)水平，后期維修方面的工作量龐大，導(dǎo)致這種方法在實際實施中具有一定的難度。

3.2 主動定位法

主動定位法可以具體分為三種方法。交直流綜合注入法效率較低，缺陷也較多，因此，在配電線路發(fā)生故障時采用這種方法，需要充分考慮其風(fēng)險性，并且這種方法所需的時間、人力、物力、資金都較多，不能及時明確故障點。S注入法主要是利用信號發(fā)射追蹤故障點，相對來說精確度較高，但是在配電線路的在線定位上，這種方法并沒有效果。中性點脈寬注入法與其他兩種方法相比，能夠不受各種因素的制約，也并不存在自身缺陷，是一種安全性、可靠性較高的診斷方法。

3.3 被動定位法

被動定位法也可以分為三種方式。行波法在配電線路在線故障診斷中具有較高的準(zhǔn)確性，但是由于這種方式需要花費的時間較長，不能及時診斷出具體故障點，因此在實際運用時也需要經(jīng)過充分的考慮。區(qū)段查找法主要是利用配電網(wǎng)自動化設(shè)備在各區(qū)段中進(jìn)行被動定位，這種方法能夠明確故障發(fā)生的區(qū)段，盡可能縮小故障范圍，直至找到故障點，有效減少了診斷工作的時間、成本、人力和物力。阻抗法具有成本低的優(yōu)點，需要投入的資金較少，但是在實際應(yīng)用過程中，會因路徑阻抗、電源等因素影響，無法充分發(fā)揮其作用。

3.4 智能定位法

智能定位法主要是對故障投訴信息進(jìn)行深入分析，推理并確定配電線路在線故障具體位置的方法，其主要定位原理是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法以及SVM方法，通過對兩種方法的綜合運用，利用線性可分?jǐn)?shù)據(jù)，對配電線路在線故障的故障點進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。

4 配電線路在線故障診斷系統(tǒng)

基于HHT方法的故障診斷系統(tǒng)是現(xiàn)階段配電線路主要運用的診斷系統(tǒng)，其主要作用是檢測故障狀態(tài)信號，檢測信號的過程包括對故障信號的測取、調(diào)理、有效數(shù)據(jù)收集、抽取特征、信號狀態(tài)識別。在檢測過程中，應(yīng)以原有數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立有效的新數(shù)據(jù)庫，在對比待檢和基準(zhǔn)模式后，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷，明確故障原因，預(yù)測未來趨勢。

5 結(jié)論

配電線路質(zhì)量是配電線路建設(shè)中的重要問題，配電線路在線故障能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運行的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，并為社會經(jīng)濟帶來巨大的損失，因此，相關(guān)人員應(yīng)加強對配點線路在線故障識別與診斷方法的研究，采用監(jiān)測定位法、主動定位法、被動定位法、智能定位法等科學(xué)的定位方法，快速進(jìn)行識別和診斷，及時進(jìn)行處理，以保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和人們的用電安全。

參考文獻(xiàn)：

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