配電線路在線故障識別與診斷技術分析

劉思雨 洪皓 國網天津市電力公司城西供電分公司

伴隨著我國經濟的發展和進步，城市建設也在加速，電力系統是保障人民生活能源安全的建設的重要組成部分。但是，由于設備故障和維護問題，電力系統的配電線路出現故障。通過故障診斷并應用適當的技術，可以解決故障錯誤。

一、配電線路在線故障識別與診斷的必要性

伴隨著國家電網的擴大和電網的擴展，電網運行中仍然存在著一些不足和問題。要解決這些問題，需要改進維護，改進故障檢測和診斷。只有大幅減少線路故障，才能長期穩定發展。當今的電力裝置和在線故障識別系統創新不斷，不斷完善。電力企業只有確保線路檢修和維護效率，才能提高整體效率。

二、對配電線路在線故障進行識別

1.高阻故障。顧名思義是架空線路斷裂接觸到高電阻物體時故障產生。如建筑物、樹木靠近架空線路時，其表面會出現短路現象，導致高阻故障；沙礫、瀝青和地面碎石可能會在雷擊和閃電的長期影響下造成高阻故障的情況。傳統的電源保護方法不會檢測到高阻，因為電流強度低于普通短路電流。這樣，相關人員就可以根據高阻特性識別故障，避免高阻故障導致的嚴重故障，并對高阻故障時排除。也可以避免觸電、火災等問題。

2.間歇性故障。間歇性配電系統是線路間歇性放電引起的結果。配電線路的間歇放電帶有瞬時和重復的電弧光。這可能是兩次間歇性故障不確定性間隔時間（例如，幾秒鐘、幾分鐘、幾小時甚至幾天）。間歇故障可能危及電力系統的安全運行，甚至危及周圍居民的生命，并阻礙電網的發展。因此，在出現間歇故障的情況下，需要根據故障的性質確定故障原因并及時修復。

3.單相接地故障。單相連接故障是所有配電系統中故障中最常見、最難檢測到的位置。如果單相接地端口出現故障，首先分析臨時暫態過程。可以從暫態信息中檢索許多故障消息，而不會影響管線管路暫態過程。恢復單相接地連接器需要根據一套標準的暫態分量進行科學合理的恢復，以促進配電系統的安全和長期運行。

三、配電線在線故障診斷方法

1.監測定位方法。定位監測是通過在高干擾故障和配電線路的主要分支中安裝探測點來實現的，這樣，實時監測定位實現零序電力故障。這樣可以獲得有關配電線路的準確數據，檢索最新數據并識別故障點。但該方法也存在一些缺陷，探測器成本高，員工需要高水平的操作技能，后期維護工作量巨大，這就造成了該方法在實施中實際的困難。

2.主動定位。在當前配電網發展階段，主動定位法的故障檢測原理是基于故障發生后所采取的故障主動位措施。主動定位法的主要故障檢測方法有S 注入法、中性點脈寬注入法和交直流綜合注入法。S 注入法是在故障發生后，通過發送信號來準確定位故障源的方法。其優點是定位精度高。缺點是一旦線路斷電，這種方法就無法實現。與S 注入法相比，中性點脈寬注入法更穩定、安全。直流綜合注入法雖然準確度很高，但風險因素太大。在檢測過程中，不可能對事故區域進行有效的檢測，可能會爆發出許多危險因素。一般情況下，當故障源可以用其他方法確定時，不建議采用直流綜合注入法。

3.被動定位法。被動定位方法也可分為三種方式。電力線在線故障診斷中行波法非常準確，但對具體故障點的及時診斷需要較長的時間，在實際應用中需要充分考慮。電力線自動化設備被動定位各區段的故障利用區段查找法。此方法有助于識別故障并故障區域縮小范圍，直至找到故障點，有效減少診斷時間、成本和工作負載不確定性。但是，實際上，由于路徑阻力和電源等因素，無法充分利用這一點。

4.智能定位。智能定位方法在定位精度和實時性方面是最好的。但由于現有技術的局限性，難以大面積推廣，發展空間巨大。相比輸電線路，支路較多的是配電線路，因此需要一個較小的配電系統來檢測故障。如果電路的單相接地連接器發生故障，可以拖曳故障電路以快速準確地找出故障源。

四、配電線路在線故障的診斷系統研究

1.HHT 方法配電線路故障診斷系統。一種基于HHT 方法的電力線故障檢測系統，主要包括信號、功能提取和預測決策三個過程。收集相關分析數據，以便根據電路狀態信號進行精確的故障處理。故障排除后，需要對故障信號進行全面分析和調查，記錄相關數據，并保存一個記錄以供日后系統優化和故障診斷之用。預報決策是預防性，根據目前的故障分析，提出了今后配電線路趨勢的改進建議。

2.配電線路在線故障診斷系統。電路在線故障診斷過程主要包括故障檢測、分類和定位。故障檢測是故障診斷的第一步。只能確定系統因故障的程度。然后使用HHT 方法分析故障數據，以便對其進行分類。確定故障位置，并根據故障原因解決和分析處理。

分配電系統與我國的社會經濟發展和人民生活息息相關。配電系統在布線過程中必須確保安全。根據線路質量創建未來配電系統的維護計劃，以確保配電系統的安全穩定運行這很重要。