高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响韩卿--中国期刊网

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高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响韩卿

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：韩卿

[导读] 摘要：高压输电线路是配网建设的重要组成部分，新时期电网安全运行面临自然环境、人为因素、运维管理等多方面困扰。

        国网山西省电力公司忻州供电公司山西省 034000
        摘要：高压输电线路是配网建设的重要组成部分，新时期电网安全运行面临自然环境、人为因素、运维管理等多方面困扰。高压输电线路故障定位技术的应用能够提高电网安全运维水平，有助于电网系统的稳定运行。文章以此为基础对故障定位技术的应用展开探讨。
        关键词：故障定位；高压线路；输电线路；电网安全
        引言
        随着我国工业化进程的推进，电力事业得到了迅猛发展，电力系统的规模也在不断地扩大]。高压远距离输电线路日益增多，输电线路无论在传输功率还是电压等级上都在不断提高，进而高压输电线路将来逐渐会成为电力系统最主要的输电网络。高压和特高压输电线路将来不仅要承担输送大功率电能的任务，还要负责联络各大电网，使其能够联网运行，因此高压输电线路的安全、稳定运行将影响整个电网的可靠性。
        1高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响
        配网技术是电力系统当中非常重要的一个组成部分，高压输电线路技术是建立在网架和其他相关技术基础之上的，最为核心的一项要素就是配电自动化系统。在监控整个配电系统状态的时候我们可以根据实际情况选用不同的通信方式，在管理配电系统过程中，为了提高其规范性和科学合理性，可以将子站和主站紧密结合在一起。根据以往经验总结，配电系统常见的故障主要包括永久化故障和暂态故障两种，在高压输电线路故障定位技术实际应用过程中，只有找到故障发生的根本原因所在才能有效确保整个配网的可靠性和安全性。
        2高压输电线路故障定位技术的相关问题
        2.1输电线路发展不均衡
        随着城市化进程的加快，社会对高压输电线路提出了更高的要求。我国现阶段的电网规划不合理，很多地区的电网规划存在很多问题，输电线路较少，输电线路负荷分布严重不均，输电线路运行环境复杂多变，输电线路可靠性低。由于前期电网智能化发展水平不高，故当前存量输电线路的自动化程度较低，尤其是在配网自愈方面任重而道远。广东电网公司部分地市配网发展较快，部分输电线路已经实现自愈功能，而偏远山区线路的自动化建设处于初始阶段，因此配电网发展不均衡的现像突出。
        2.2电源布点欠缺
        电源布点存在一定的欠缺，电网实际运行过程可靠性严重不足，系统当中部分设备出现了严重的老化现象，自动化程度相对比较低，由此可以看出我国配电网自动化系统存在众多问题，我们只有加大对现代化高科技技术的应用力度才能更好地定位高压输电线路故障，降低安全隐患的发生，确保供电系统的稳定安全运行。
        2.3输电线路故障问题较多
        我国电力行业迅猛发展，影响系统安全运行的因素逐步显现，国内外发生大量高压输电线路故障诱发的系统瓦解事故，依据高压输电线故障发生的原因可分为永久性故障、隐性故障。永久性故障是多个导体对地基导体间的短路故障，外力对输电线造成机械性损害。瞬时性故障是因雷电等过电压引起闪络，可能因鸟类造成导体对地，发生故障可进行重合闸。绝缘击穿多因老化等原因造成线路绝缘性能下降，正常运行的电压绝缘击穿造成短路，故障切除后无明显破坏迹象。隐性故障发展到瞬时闪络不可预测，在正常电压下不击穿。依据故障形式可分为三相短路，两相接地短路与断相故障。单向接地孤航为电力系统出现次数最多的故障类型。
        3高压输电线路故障定位技术下电网安全运行策略
        3.1开关设备故障定位技术
        目前，常见的开关设备分为分段器和重合器两种类型。分段器是一种与电源侧前级开关配合，在失压或无电流的情况下自动分闸的开关设备，而重合器是一种自具控制及保护功能的高压开关设备。

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分段器对开关设备进行运行时间和预定次数的控制，当设备发生故障时，如果分段器完成预定的设备操作次数，之后会处于分闸状态，隔离故障区的线路段；如果分段器没有完成预定的设备操作次数，那么在其他设配切除故障后，分段器会处于合闸状态，在经过一段时间后会恢复原状。重合器通过检测主回路电流，在故障发生后，会自动切开故障电流，按预定的顺序和延时进行多次重合。以前的配网很多都是以架空形式存在，架空结构易引起瞬时故障的产生，因此要做好突发瞬时故障的预防工作和应对措施，避免对后面的配网造成影响，导致故障的扩大。根据这两种开关设备的性能和特性进行合理设置，根据开关设备运行的时间和次数，可以对配网运行中的故障进行定位分析，确定故障位置，及时检修，能够增加配网运行的安全性和稳定性。
        3.2馈线终端设备故障定位技术的应用分析
        FTU是馈线终端设备的应为缩写，这种故障定位技术在实际应用过程中可以实现高效的遥信、遥控和故障检测操作，同时还可以实现和主站之间的自动化通信，并且还可以对配电系统实际运行状况以及相关数据做出详细分析，很好地检测并控制所需要的讯息，包括接地故障、开关电能状态和参数以及其他故障相关参数等。通过对馈线终端设备故障定位技术的合理应用还可以完成工作人员对配电主站下发指令并实施操作，对配电装置进行有效的调控，从而可以准确定位设备故障的具体所在位置，进一步及时隔离故障。实践证明该项故障定位技术在实际应用过程中具有很好的实用性和平稳性，而且可以很好地适应外部环境。
        3.3多传感器数据融合技术
        由于现代的电力系统相比过去更加的复杂，如果仍然通过单数据源或者是单传感器开展故障测距工作，不仅检测精确性难以保证，还无法有效的满足对现代输电线路准确故障定位和快速定位的实际需求。因此，就需要相关工作人员和单位能够积极的应用多数据融合以及多传感器技术，这样才能够为检测故障提供全面的冗余信息以及互补信息，从而就能够将这些信息有效的融合到一起，获得更加完整的故障信息，有效的加快故障定位速度，提高定位的准确性。
        3.4高压输电线路故障定位方法对比
        根据工程实际应用对输电线故障定位方法提出经济性、准确性要求，选出适合的高压电输电线路故障定位方法。常规法存在各种缺点，近些年大批专家不断研究，出现大量故障定位仪器，投入实际生产应用，有可行性高，操作方便等优点。智能法虽响应速度快，计算精度高，但研究刚起步，相关理论研究处于开发阶段，专家系统存在获取知识瓶颈问题，神经网络的缺点是难以通过硬件实现其功能。具体定位法可通过电气量测量得到故障点位置，区段定位法中定位精度受到信号干扰，小电流接地故障检测按摩效果不理想，无法获得具体位置。馈线终端（FTU）仅适合配电网自动化网络，无法大面积使用。端点法贯穿于输电线路故障定位法发展，取得了丰富的现场实践经验，信号注入法利用主动向线注入信号实现定位，不受消弧线圈影响，在实际应用中存在一些缺点，信号强度受互感器容量限制，寻找故障点时间较长，可能引发系统第二点接地造成自动跳闸。电力系统负荷种类多，使得电网存在接近注入信号干扰信号测量。阻抗法简单易行，但方法需要一定条件，包括工频基波量，三相对称，不考虑过渡电阻，故障暂态谐波及线路参数等因素影响。测量精度低，受线路结构不对称，故障点过渡电阻等因素影响较大。不适用于带串补电容线路，同杆双回线路故障定位，处理闪络故障时精度不高。
        结语
        综上所述，高压输电线路故障定位技术的发展能够提高配网的工作效率和效果，保障用电的质量，给人们带来好的用电体验。国家和社会需要一起重视配电自动化故障定位技术，相关科研人员也要对其不断进行研发，保障高压输电线路故障定位技术的有效运行，推动高压输电线路稳定运行。
        参考文献：
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        [2]佘彦杰，游丹，尚德，等．高压输电线路远程定位故障方法[J]．建材与装饰，2017（51）：250-251.
        [3]冯亚平．高压输电线路故障定位技术的研究[D]．西安：西安理工大学，2017.