電力系統(tǒng)中配電線路運(yùn)行故障檢測技術(shù)①

簡旭森

【摘 ?要】定期對線路進(jìn)行預(yù)防檢查，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時能夠及時進(jìn)行分析及檢測工作，根據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，能夠從根本上保證運(yùn)行安全，提高工作人員的安全防范意識至關(guān)重要，這是保障線路穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);配電線路;故障檢測

引言

配電線路做為電力系統(tǒng)的重要組成部分，對電力系統(tǒng)承擔(dān)著重要的影響。因此，電力部門在進(jìn)行日常工作時，要使用多種手段對配電線路進(jìn)行保護(hù)。

1、電力系統(tǒng)中配電線路運(yùn)行常見故障

1.1高阻故障

導(dǎo)致高阻故障的原因主要可以分為兩種，一種是在運(yùn)行過程中，配電線路發(fā)生斷裂等情況，與高阻抗發(fā)生接觸;第二種情況是正常運(yùn)作的配電線路發(fā)生斷裂，碰到了線路周圍的物體，這兩類情況都會導(dǎo)致配電線路高阻故障的發(fā)生。

配電線路主要是安裝在室外，受環(huán)境因素的影響較大，首先是輸電線路自身的問題，輸電線路使用時間過長就會出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，導(dǎo)致線路斷裂，發(fā)生故障;其次是外部環(huán)境問題，其次是外力作用因素，受到人為因素的影響，如故意損壞線路、外力撞擊等導(dǎo)致線路故障。

當(dāng)高阻故障發(fā)生，電流水平明顯低于由于短路而產(chǎn)生的電流水平，這就為配電線路的在線故障識別帶來了一定的影響，在傳統(tǒng)的電流保護(hù)中對這類故障的檢出率較低，因此無法及時進(jìn)行調(diào)整，從而引起配電系統(tǒng)中更加嚴(yán)重的故障，發(fā)生線路短路，引起火災(zāi)等。

1.2間歇性故障

間歇性故障主要是指配電線路在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)間歇性放電的現(xiàn)象，在放電時會產(chǎn)生弧光，這種間歇性故障具有一定的瞬時性與重復(fù)性的特點(diǎn)，每次故障的發(fā)生時間間隔都會逐漸延長，每次從幾秒至幾分，再到幾小時、幾天不斷變化，因此沒有規(guī)律可循。

配電線路的間歇性故障發(fā)生時，線路檢修人員要及時對故障原因進(jìn)行排查，明確故障產(chǎn)生的原因后，對故障采用針對性的措施進(jìn)行維修。電力企業(yè)的維修人員如果不能及時發(fā)現(xiàn)故障，就不能在第一時間做好對線路的維修工作，會導(dǎo)致線路的連鎖反應(yīng)。不僅阻礙了配電線路的正常運(yùn)行，同時也有可能導(dǎo)致國家經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的延誤，影響人們的日常生活。

1.3接地故障

工作接地和保護(hù)接地是電力系統(tǒng)配電線路接地的兩種主要方法，工作接地是為了保障各項設(shè)備、裝置、系統(tǒng)正常運(yùn)行所展開的接地。常見的工作接地方式有三種：防雷設(shè)備接地、鐵塔接地和中性點(diǎn)接地。

防雷設(shè)備接地主要是將電力設(shè)備所積累的電力負(fù)荷導(dǎo)入地面;鐵塔接地具有簡化線路連接的作用，其效能是作用于金屬外殼的導(dǎo)電回路;中性接地確保系統(tǒng)電壓正常運(yùn)行，降低外因素對其的干擾。保護(hù)接地是指當(dāng)設(shè)備的金屬外殼與其他物體發(fā)生接觸時，將其主動接地，防止間接觸電事故發(fā)生。兩種接地方法都能夠避免電力安全事故，在保護(hù)配電線路方面有著很大的優(yōu)勢。但在實(shí)際運(yùn)行工作中，由于存在設(shè)備遭受破壞等一些問題，容易引發(fā)過電流、過電壓等配電線路運(yùn)行故障。

1.4線路超負(fù)荷故障

電線是電流傳輸?shù)闹薪椋娋€的走向即是電流的走向。電線在電流傳輸中的功能譬如紐帶、橋梁，其重要性不言而喻。電線作為一種導(dǎo)體，具有一定的電流承載量。在電線運(yùn)行過程中，如若所傳輸?shù)碾娏髁窟^大，線路長期處在超負(fù)荷運(yùn)行的狀況下，勢必會加大配電線路壓力。當(dāng)這種壓力超過了線路自身所能承受范圍后，就會造成線路癱瘓，引發(fā)電力故障。一般情況下，線路超負(fù)荷故障經(jīng)常發(fā)生在所選用的導(dǎo)線與電流不相符的供電區(qū)域之外，還容易發(fā)生在細(xì)小的配電線路上。細(xì)小電線電流負(fù)載能力有限，當(dāng)所傳輸電流超過線路最大負(fù)荷的10%后，電流強(qiáng)度過大，導(dǎo)致線路擁擠、過載，致使電路發(fā)熱、發(fā)燙，進(jìn)而引發(fā)電路燒毀等事故。相關(guān)實(shí)驗表明，電流強(qiáng)度與電線發(fā)熱量兩者正相關(guān)，電流強(qiáng)度越大，電線發(fā)熱的速度越快。當(dāng)電路溫度過高時，就會燒斷導(dǎo)線、導(dǎo)路，熔斷熔絲，引起短路、停電等事故。

2、配網(wǎng)線路故障檢測技術(shù)

2.1 主動定位法

對于配網(wǎng)線路故障檢測而言，主動定位故障方法中比較常用的是S注入法，其具有高精準(zhǔn)度、定位高效的特點(diǎn)，并可以對故障位置進(jìn)行實(shí)時、動態(tài)定位，并逐漸鎖定故障點(diǎn)。但是在具體應(yīng)用過程中，該方法無法實(shí)現(xiàn)故障的在線定位。同時，主動定位故障方法還可以采用交直流綜合注入法，其具有主動定位的特點(diǎn)，但是在具體應(yīng)用過程中，無法對故障位置給予高效、精準(zhǔn)地檢測，并存在某種隱患性因素。

2.2被動定位法

在被動定位法的實(shí)施過程中，主要利用的具體方法有三種，第一種是區(qū)段查找法，這種辦法主要是先將有問題的電路分為小的區(qū)段，然后再利用電力系統(tǒng)中的一些自動化設(shè)備進(jìn)行逐區(qū)段的排除，從而逐漸縮小區(qū)間，最終確定故障點(diǎn);第二中方法是阻抗法，這種方法最好使用于線路以及路徑的阻抗小的線路中，這樣才能避免受到影響而造成較大的誤差，所以此方法的適用范圍相對較窄，但是其成木低，所以這種方法也比較常用;第三種方法就是行波法，行波法是三種方法中最精確的方法，這種方法可以非常精確的定位出故障點(diǎn)，但是其在定位過程中需要花費(fèi)較長的時間，所以在已經(jīng)需要短時間內(nèi)完成維修的線路中是不會采用這種方法的，這種方法一般采用于檢測難度大或者維修時間充足的情況下。

2.3監(jiān)測定位法

其主要是圍繞線路中發(fā)生率比較高的故障區(qū)來進(jìn)行監(jiān)測，以更好地發(fā)現(xiàn)故障頻發(fā)點(diǎn)、支點(diǎn)等信息，在此基礎(chǔ)上來確保第一時間找到故障位置，為線路的維護(hù)與檢修提供良好的條件。實(shí)際上，線路參數(shù)是重點(diǎn)監(jiān)測的目標(biāo)和對象，如果線路參數(shù)出現(xiàn)異常時，監(jiān)測系統(tǒng)可以對其進(jìn)行自行記錄，并發(fā)出警示性信號，以確保檢修人員可以第一時間達(dá)到現(xiàn)場，并高效地完成故障檢修工作，以確保故障路段順利恢復(fù)正常運(yùn)行。

2.4絕緣遙測法

如今，在配網(wǎng)線路故障檢測過程中，絕緣遙測法也得到了廣泛的應(yīng)用，其主要是借助2500V兆歐表來對線路絕緣電阻的大小進(jìn)行檢測，從而有效確定故障的位置，提高故障的檢修效率。絕緣遙測法具有方便實(shí)用、監(jiān)測效率較高等優(yōu)勢，其在多分段、多分支的配網(wǎng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，絕緣遙測法應(yīng)用的前提是配網(wǎng)系統(tǒng)不存在逆向供電和感應(yīng)電流現(xiàn)象，只有在滿足上述要求的基礎(chǔ)上，才可以使用絕緣遙測法，將所測得的各區(qū)段兩端的電阻值進(jìn)行對比，較低的一段則可以判斷為故障段，然后就可以對其進(jìn)行檢修。在配網(wǎng)故障檢測過程中，該方法還能夠?qū)z測距離給予有效的控制，其主要是通過對一個長線路實(shí)施多線路、多區(qū)段檢測，以實(shí)現(xiàn)對檢測距離的有效控制，在降低檢測工作量的同時，還可以有效縮小檢測范圍，提高故障檢測工作效率，以確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.5智能定位法

智能定位法是通過結(jié)合SVM法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法將發(fā)生故障以后的反饋信息進(jìn)行綜合處理，然后再進(jìn)一步的深入分析，從而精確的得到故障點(diǎn)的位置。但是這種方法使用與在線檢測的時候，就必須使用線性可分的數(shù)據(jù)才可以。

結(jié)語

文章根據(jù)配電線路的常見故障，提出配電線路故障檢測技術(shù)與方法，有利于線路的正常工作，提升電力的質(zhì)量，推動電力系統(tǒng)的不斷完善提高。

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（作者單位：國網(wǎng)福建省電力有限公司南靖縣供電公司）