李紅

摘 要：配電線路是配電網(wǎng)的核心內(nèi)容，也是影響配電網(wǎng)正常運(yùn)行的主要因素。通常，配電線路易受到外界因素的影響，包括雷擊、樹(shù)木障礙等，從而致使配電線路的運(yùn)行異常，給人們的日常用電帶來(lái)較大困擾。所以，要確保配電線路的運(yùn)行安全，需要及時(shí)處理配電線路中出現(xiàn)的運(yùn)輸故障，最大限度地降低故障帶來(lái)的影響，為人們提供安全、穩(wěn)定的電力能源。

關(guān)鍵詞：配電線路；在線故障識(shí)別；斷技術(shù)；研究

1 前言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)下，人們?nèi)粘Ｉ畹挠秒娦枨罅恐饾u增加，這對(duì)電力產(chǎn)業(yè)的電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)了巨大的壓力。在配電系統(tǒng)中，配電線路的運(yùn)行效率直接影響著人們的日常生活，并大大降低了電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率，是電力企業(yè)與電力用戶間的溝通橋梁。因此，電力企業(yè)要樹(shù)立良好的企業(yè)形象，贏得健康穩(wěn)定的發(fā)展，就需要確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與安全，對(duì)配電線路在線故障進(jìn)行有效識(shí)別別與診斷，以免線路故障導(dǎo)致配電系統(tǒng)崩潰，進(jìn)而對(duì)人們的財(cái)產(chǎn)安全、人身安全造成威脅。

2 配電線路的在線故障識(shí)別

2.1 單相故障識(shí)別

單相故障可分為金屬接地與非金屬接地兩種故障。其中，金屬接地故障屬于完全性接地故障，主要是由于配電線路的某一電線段或是某一電源側(cè)出現(xiàn)斷線故障，使電線與地面直接發(fā)生接觸致使，一般在饋電線路中較常發(fā)生[1]。這種故障在發(fā)生時(shí)，所發(fā)生位置的相電壓會(huì)在較短時(shí)間變?yōu)?，其他部位的相電壓則變?yōu)榫€電壓，這一特征是維修人員進(jìn)行配電線在線故障識(shí)別的主要依據(jù)。非金屬接地故障則屬于不完全接地故障，其故障位置與金屬接地故障相同，主要是由配電線路中的放射電弧致使，這種故障中電線會(huì)通過(guò)放射電弧而與地面發(fā)生非直接接觸。這種故障在發(fā)生過(guò)程中，常伴隨間歇性故障發(fā)生，且所發(fā)生故障的位置相電壓也會(huì)有明顯的下降，而未發(fā)生故障的地方相電壓會(huì)有相應(yīng)的提升。這一特征也是維修人員進(jìn)行配電線在線故障識(shí)別的主要依據(jù)。

2.2 高阻故障識(shí)別

高阻故障一般是指由于線路出現(xiàn)斷裂，而使其與地面及周圍物體發(fā)生直接或間接接觸。通常，若架空線路出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，很有可能造成配電線路的短路現(xiàn)象 [2]。發(fā)生高阻故障時(shí)所產(chǎn)生的電流，一般都低于直接接地短路故障的電流。若出現(xiàn)高阻故障而沒(méi)有得到及時(shí)的出來(lái)，很有可能致使整個(gè)配電系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓，不能正常投入運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)火災(zāi)。因此，維修人員在進(jìn)行在線故障識(shí)別時(shí)，通常會(huì)依據(jù)高阻故障的特性，對(duì)高阻故障加以有效識(shí)別。

2.3 間歇性故障識(shí)別

若配電運(yùn)行出現(xiàn)瞬間弧光、重復(fù)性弧光，并伴隨有間歇性放電時(shí)，便可以判定為間歇性故障。通常，這種故障沒(méi)有規(guī)律可循，且故障時(shí)間并不確定，帶有嚴(yán)重的隨意性，因而較難以及時(shí)診斷。維修人員在進(jìn)行配電線路在線故障識(shí)別時(shí)，要對(duì)這種故障加強(qiáng)重視，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并查明原因，作出相應(yīng)的維修措施，以免不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，或由于診斷無(wú)效對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，并埋下較大的安全隱患，影響人們的正常生產(chǎn)生活。

3 配電線路在線故障診斷研究

3.1 監(jiān)測(cè)定位

監(jiān)測(cè)定位診斷方式主要通過(guò)探測(cè)器的安裝，在故障經(jīng)常發(fā)生的地方，包括分支點(diǎn)等通過(guò)安裝分支探測(cè)器對(duì)故障加以監(jiān)測(cè)，當(dāng)然，也可以通過(guò)配電線路中的電力參數(shù)變化情況來(lái)對(duì)故障位置進(jìn)行判別。這種故障在線診斷方式可以通過(guò)探測(cè)器進(jìn)行故障位置確定，但技術(shù)較難以掌握，成本較高，后期維護(hù)較麻煩，因此，這種故障診斷方法很難在在線故障診斷中得到全面發(fā)展。

3.2 被動(dòng)定位

在線故障診斷中，被動(dòng)式定位故障診斷同城可以分為3個(gè)部分，包括查找法、阻抗法、行波法。其中，查找法主要通過(guò)配電網(wǎng)自身配備的監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)線路中的各區(qū)段電氣信息加以分析，從而對(duì)故障區(qū)位置進(jìn)行判斷。這種故障診斷方法能夠有效縮小配電線路故障范圍 [3]。阻抗法主要是指通過(guò)小幅度交流電壓、電流等，對(duì)配電線路加以干擾產(chǎn)生阻抗，在這個(gè)過(guò)程中，阻抗越高，則阻礙電流的流動(dòng)性就越強(qiáng)，電流值越小，從而對(duì)故障加以確然。這種方式通常受電源、電線的電荷影響較大的，相比較成本較低。行波法主要是通過(guò)檢測(cè)配電線路中的電流行波及電壓在線路中的傳輸時(shí)間，通過(guò)傳輸時(shí)間計(jì)算得出故障距離。

3.3 主動(dòng)定位

主動(dòng)式定位包括S注入法、中性點(diǎn)脈寬注入法、交直流綜合注入法3種。S注入法主要是通過(guò)單相接地故障所產(chǎn)生的原邊被短接，在暫停狀態(tài)的接地PT中，人為注入特殊信號(hào)的電流，通過(guò)相應(yīng)的原理，來(lái)檢測(cè)與跟蹤此信號(hào)的電流通路，對(duì)接地故障進(jìn)行選線定位。中性點(diǎn)脈寬注入法主要是在單相接地故障發(fā)生時(shí)，對(duì)變壓器的二次側(cè)向線路內(nèi)注入特殊信號(hào)，通常，變壓器中性點(diǎn)位置以及故障線路、故障位置與地面會(huì)形成閉合回路，而注入的信號(hào)會(huì)在故障點(diǎn)間線路上加以流動(dòng)，這種方式與S注入法也極為相似。通過(guò)檢測(cè)裝置，可對(duì)注入信號(hào)加以檢測(cè)，并對(duì)配電線路故障發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，具有較強(qiáng)的可靠性與安全性。交直流綜合注入法主要通過(guò)對(duì)線路注入特殊信號(hào)，判斷故障所處位置，這種方式與上兩種方式極為相似。其最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠在地面上進(jìn)行特殊信號(hào)的檢測(cè)。

3.4 智能定位

智能定位是統(tǒng)計(jì)日常生活中配電線路故障的投訴信息，通過(guò)這些投訴信息，進(jìn)行故障的分析與處理，并充信息中判斷出故障所在位置。這種方式一般需要通過(guò)高科技的手段，包括SVM與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，倆對(duì)故障位置與故障發(fā)生范圍進(jìn)行確定。在這個(gè)過(guò)程中，需要技術(shù)人員對(duì)線路檢查技術(shù)進(jìn)行很好的掌握與分析，并具備電路故障分析、解決能力，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)運(yùn)用于配電網(wǎng)線路故障的診斷中。

3.5 直閃行波與絕緣搖測(cè)法

配電線路的對(duì)間歇性故障診斷中，也可以利用直閃行波方式，進(jìn)行在線故障診斷。相對(duì)來(lái)講，直閃行波是一種相對(duì)有效的診斷方式，主要是在間歇性故障診斷中利用測(cè)試高壓器，并結(jié)合電纜故障測(cè)距儀配合使用，便能夠診斷出配電線路的在線故障。

線路絕緣搖測(cè)法關(guān)鍵是通過(guò)2500伏兆歐表，對(duì)配電線路相線中的絕緣電阻加以測(cè)量，從而判斷故障類型與故障所發(fā)位置。在配電線路故障檢測(cè)中，這種方法不僅方便實(shí)用、快速高效，而且適用于分支段較多、故障點(diǎn)難尋的在線故障診斷中。應(yīng)用線路絕緣搖測(cè)法進(jìn)行故障診斷，首先應(yīng)該確保配電線路不存在逆向供電現(xiàn)象，同時(shí)也沒(méi)有感應(yīng)電流的產(chǎn)生，之后，再將可能出現(xiàn)故障的配電線路加以分段，在分段兩側(cè)利用絕緣遙測(cè)法對(duì)電阻值進(jìn)行測(cè)量。通常，電阻值較小的一側(cè)，就可以判定為故障所發(fā)位置。采用這種方法進(jìn)行檢測(cè)，能夠極大縮短至少一半的檢測(cè)距離，并對(duì)故障所發(fā)位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。

3.6 經(jīng)驗(yàn)判斷

經(jīng)驗(yàn)判斷法是配電線路單相接地故障診斷中最常用的一種診斷方法，主要是指在故障診斷過(guò)程中，依靠維修人員豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障類型進(jìn)行判斷，所發(fā)故障位置加以識(shí)別，并在工作中詳細(xì)檢查，對(duì)故障情況加以確定。這種方式需要在故障發(fā)生后，由維修人員對(duì)配電線路運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，并憑借自身的經(jīng)驗(yàn)對(duì)故障所發(fā)位置進(jìn)行初步的判斷，對(duì)線路設(shè)備運(yùn)行特征、運(yùn)行情況有足夠詳細(xì)的了解，具備敏銳的判斷力，對(duì)可能發(fā)生故障的位置與故障的類型進(jìn)行判斷。在這當(dāng)中，需要維修人員擁有較強(qiáng)的綜合素質(zhì)，有豐富的電網(wǎng)故障維修、檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，并能夠在工作過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)，強(qiáng)化自己的業(yè)務(wù)知識(shí)，在故障發(fā)生后能夠?qū)Χ喾矫娴囊蛩剡M(jìn)行分析，結(jié)合故障發(fā)生特點(diǎn)，進(jìn)行及時(shí)的故障識(shí)別與診斷。

4 配電線路在線故障診斷的系統(tǒng)研究

在關(guān)于HHT方法的配電線路故障診斷系統(tǒng)中，一般有信號(hào)檢測(cè)、故障特征抽取、故障預(yù)報(bào)決策這三項(xiàng)重要的內(nèi)容。在這個(gè)過(guò)程中，要對(duì)配電線路狀態(tài)信號(hào)加以判斷，并采集相關(guān)數(shù)據(jù)，再對(duì)結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷與分析，制定出故障準(zhǔn)確的處理方法。同時(shí)，在故障解決之后，應(yīng)該對(duì)于故障信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行全面的分析與研究，將分析后的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，便于日后系統(tǒng)改善與故障診斷。預(yù)報(bào)決策是一種防范手段，根據(jù)所發(fā)生的故障進(jìn)行分析，通過(guò)分析結(jié)果規(guī)劃出配電線路之后的發(fā)展趨勢(shì)與整改措施。

配電線路在線故障診斷中，主要包含故障檢測(cè)、故障分類、故障定位三項(xiàng)。其中，故障檢測(cè)為系統(tǒng)診斷的第一環(huán)節(jié)，只有在確認(rèn)故障發(fā)生后，才能對(duì)故障引起的系統(tǒng)損失程度進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合HHT方式，對(duì)故障數(shù)據(jù)加以分析，故障類別加以確定，判斷故障位置與故障原因，制定出相應(yīng)的解決方案。

5 結(jié)束語(yǔ)

要確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行，需要對(duì)配電線路進(jìn)行故障預(yù)防，并在故障發(fā)生后，第一時(shí)間進(jìn)行故障檢測(cè)，以確定故障類型與位置。同時(shí)，電力企業(yè)還要將配電線路安全性放在首要為主，只有其質(zhì)量得到保障，才能使供電系統(tǒng)得到正常運(yùn)行，有效提高人們的滿意程度，樹(shù)立良好的公司形象。

參考文獻(xiàn)

[1]周剛.配電線路故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用[J].電網(wǎng)與清潔能源，2014，（10）：88-94.

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[3]銀權(quán).有關(guān)10kV配電線路常見(jiàn)故障及運(yùn)行維護(hù)措施的分析[J].通訊世界，2014，（3）：107-108.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)河南省電力公司南陽(yáng)供電公司）