淺析輸電線路故障區域定位技術的應用

摘 要：當前輸電線路故障點定位技術很多，比如阻抗法、故障分析法、行波法，這些方法在提高輸電線路運行安全穩定性方面發揮著重要作用。本文分析了這些輸電線路故障點定位技術的應用，首先分析了輸電線路故障定位技術起到的作用，其次分析了具體應用和新型的故障點定位技術，最后闡述了輸電線路故障點定位技術未來的發展。

關鍵詞：輸電線路；故障點；定位技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.147

0 引言

在電力系統運行過程中，一些預想不到的線路故障時常發生，不僅影響了電力系統運行的穩定性，還降低了供電質量。因此，及時有效地確定輸電線路故障發生點，快速排除線路故障是當前輸電線路故障檢修工作者面臨的重要問題。輸電線路故障點定位技術很多，常用的定位技術主要有阻抗法、行波法、故障分析法。這些定位技術在確定低壓輸電線路、高壓輸電線路以及遠距離高壓輸電線路故障發生點時都有運用，這些定位技術的運用大大提高了輸電線路故障排除的效率，提高了電力系統運行的安全性和穩定性，在促進我國電網發展方面起到了巨大作用。

1 輸電線路故障定位技術的作用

輸電線路故障定位在電網維護方面起著巨大積極作用，具體體現在以下四個方面：

第一，節省時間。輸電線路故障定位技術的應用能夠幫助檢修人員以最快的速度確定故障發生點，大大減少了檢修人員的巡線時間。

第二，減少經濟損失。輸電線路一旦出現故障或多或少都會帶來經濟損失，故障定位技術的應用能夠讓檢修人員在確定故障點后，快速進行故障排除和修復，能夠大大減少線路故障帶來的經濟損失。

第三，有效分析故障原因。輸電線路故障定位技術的應用可以讓檢修人員確定故障點后有充足的時間分析故障產生原因，在此基礎上做出相應的預防操作。

第四，準確確定線路薄弱點。輸電線路有時候會出現瞬時故障，瞬時故障一般出現在線路薄弱點，故障定位技術的應用，可以幫助檢修人員分析線路薄弱點，讓檢修人員采取切實有效措施保護電路，以防線路出現永久故障，這可以使得線路的維護費用大大減少，最重要的是可以提高輸電線路在運行過程中的安全性和穩定性。

2 輸電線路故障定位技術的應用

2.1 阻抗法

阻抗法的應用首先要計算出故障線路的阻抗，之后再利用故障線路阻抗與故障距離成正比的關系，通過計算得出測量裝置與故障點之間的距離，進而確定線路故障發生點。阻抗法的測量裝置比較簡單，但是測量結果精確度較低。雖然近年來國內外相關研究學者對阻抗法故障定位技術進行了改進，具體做法是利用電流故障分量消除過渡阻抗對計算結果的影響，該種方法在低壓輸電線路、高壓輸電線路以及遠距離高壓輸電線路的故障點定位中得到了廣泛應用，效果不錯，但是精度依然不夠理想。在研究阻抗法定位技術的基礎上，很多學者又進一步對阻抗法的定位算法和理論進行了優化，并且研究出了很多新型的輸電線路故障定位算法，在此不加詳細說明。原理圖如圖1所示。

2.2 故障分析法

故障分析法在輸電線路運行方式和線路參數確定的情況下尤為合適，在滿足這一運行條件時，線路一旦出現故障，線路兩端的電路電壓和電流與故障距離呈函數關系。因此，線路一旦出現故障就可以通過測量此時的電壓和電流，然后通過計算得出故障點距測量點的距離。故障分析法在確定遠距離高壓輸電線路故障點時比較適用，原因在于遠距離高壓輸電線路線路比較長，線路出現故障，故障點確定困難大，通過測量線路出現故障時的電壓和電流，最后計算得出的故障點位置精確度較高。阻抗法受到阻抗影響較大，行波法受距離影響較大，相比之下，在遠距離高壓輸電線路故障點定位方面還是優先選用故障分析法。

2.3 行波法

在波速一定的情況下，行波法檢測原理是首先確定行波傳播到檢測點所需要的時間，然后在乘以波速就可以得出故障點大體位置，線路出現故障后，故障點的行波分別在母線兩端傳播，這時候再有效結合通信聯系完成對故障點的準確定位。行波法在低壓輸電線路、高壓輸電線路故障點定位方面應用比較多，行波法定位故障點突出特點是操作簡單、定位速度快、精度高。

3 輸電線路故障點定位技術未來發展展望

輸電線路故障點定位技術在維護電網線路安全穩定運行方面發揮著重要作用，隨著科學技術的發展，輸電線路故障點定位技術在最近幾年才得到了快速發展，這是工業化生產的需求，也是我國大力發展國防事業的必經之路。未來輸電線路故障點定位技術會向著高精度方向發展，比如將現有的行波法定位技術與GPS技術進行深度結合，在實現異地同步采樣的同時，不斷提高行波測距精度，進而提高輸電線路故障點定位技術的定位精度。

4 總結

綜上所述，當前輸電線路故障點定位技術很多，在低壓輸電線路、高壓輸電線路以及遠距離高壓輸電線路故障點定位方面都有著廣泛應用。輸電線路故障點定位技術的應用大大提高了輸電線路故障檢修效率，減少了斷電給電網以及企業帶來的經濟損失，具有重大現實意義。隨著科學技術的發展，相關學者對輸電線路故障點定位技術的研究，輸電線路故障點定位技術會得到進一步改進和完善，定位精度會得到大幅度提高，未來的發展過程中會更加迎合電網發展的需要，提高供電質量，確保電網安全穩定運行。

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作者簡介：劉雨昆（1982-），男，四川漢源人，本科，助理工程師，研究方向：輸配電及用電工程。