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配电线路在线故障识别与诊断技术分析杨玉霞

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：杨玉霞

[导读] 摘要：配电线路作为整个配电网的重要组成部分，其质量的好坏对整个电网的稳定性和可靠性有着非常重要的影响。

        （内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗供电分局）
        摘要：配电线路作为整个配电网的重要组成部分，其质量的好坏对整个电网的稳定性和可靠性有着非常重要的影响。不难发现，配电线路在实际运行中会受到雷电、暴雨、天气等恶劣环境的影响，经常会发生各种故障，影响整个电网的运行。因此，加强配电线路在线故障的识别与诊断具有十分重要的意义。
        关键词：配电线路；在线故障识别；诊断技术
        导言：
        随着中国经济的发展和进步，城市建设也在加快。在城市建设中，电力系统作为城市建设的重要组成部分，为人们的生活提供电力保障。然而，在电力系统的配电线路中，由于设备和维护的问题，会出现故障。在配电线路的运行和维护中，可以通过设备故障和维护问题来实现电力系统的运行和维护，利用相应的技术进行故障识别和故障维护，从而解决配电线路的故障问题。由此可见，加强配电线路的故障诊断可以减少配电线路故障的发生，从而保证电力系统的正常运行。
        1配电线路在线故障识别与诊断的必要性
        近年来，人们的用电需求不断上升，这使得国家相关电力行业的压力和挑战越来越大。在国家电网不断发展的过程中，规模也在逐步扩大。现阶段，配电网系统在实际运行中仍存在各种故障。为有效解决这些问题，必须做好电力线路维护工作，加大线路故障的识别和诊断力度，不断创新和完善电厂相关系统和在线故障识别系统，从源头上最大限度地降低线路故障发生频率，提高线路维护保养的效率，使电气单元更稳定、更长久地发展。
        2配电线路故障特征识别简介
        2.1高阻抗故障特征
        当配电线路与周围建筑物接触电阻较大的物体，或配电线路的终端点与高电阻接地时，通常会引起高阻抗故障。检测难度的核心包括：短路电流相对较小，过流保护装置无法有效检测；非多相高阻抗故障电压接近恒定，使三相电压保持对称；电流变化率相对较低，难以检测被有效检测；产生了主管的高频分量，但两个分量的差值比较小，不易判断。高阻抗故障数据的采集比较困难。如果不加以重视，断层面积还会不断扩大，甚至会引发严重事故。
        2.2接地故障特征
        配电线路接地故障特征的核心是非多相接地故障，也是最难检测的故障。检测难度的核心包括：配电线路的接线方式不同于稳态特性。同时，故障发生后的稳态特征产生的参数值较低，近似率受外部环境影响，无法采集到有价值的数据；配电线路非多相故障暂态过程具有系统性特征，其中通常包含许多复杂的故障数据，采集起来比较困难。配电线路发生非多相故障的概率会引起更为突出的线路故障问题。
        2.3间歇性功能
        配电线路间歇性故障的核心是配电线路产生间歇性放电，故障发生的概率通常伴随着闪络。检测工作难点的核心包括：间歇性故障的持续时间往往是不确定的，最短的时间只有几毫秒/长，可以长达几天，这也直接造成了跟踪和识别的非针对性；故障持续时间相对较短，如果电弧不能被有效熄灭，如果电弧不能被有效熄灭，那么如果故障很长，就会产生永久性故障。
        2.4季节性断层特征
        配电线路的故障也会受到季节的影响，特别是在夏季，很多地区的降雨量会明显增加，特别是有雷电的时候，这无疑大大提高了配电线路故障的概率。特别是在大风环境下，架空电力线路的导线在风的作用下往往会产生短路，从而导致导线被吹断的问题。断线往往会发生在一些设施上，这也会导致线路跳闸事故的发生，并在很大程度上影响配电线路电能的顺利传输。同时，电线杆在雨水的冲击下也容易倒塌。特别是在雷暴频发的地区，雷击发生的概率相对较高。雷击后电力线路的绝缘层会受到很大的破坏，可能造成电力线路中断或变压器严重损坏，使配电线路不能正常运行。
        2.5外力故障特征
        在外力的综合作用下，发生配电线路故障的概率很大。特别是在一些自然灾害发生后，容易引起架空线路的短路或接地故障，导致跳闸事故的发生。与此同时，各地建设项目的建设量和规模也在迅速提高。在工程建设过程中，会对配电线路带来外部层面的破坏，导致线路故障问题的发生，严重影响了电力线路的平稳、安全运行。
        3号配电线路在线故障识别与诊断技术分析
        3.1故障识别
        在配电线路的运行和管理中，利用信息技术和互联网进行线路故障识别已成为一种常用的方法。因此，配电线路在线故障识别主要有以下几个方面：
        首先，在配电线路中，间歇性故障是一种常见的故障。在电力系统中，一些配电线路在运行中会出现间歇性故障。这种故障主要是由间歇性放电引起的。在间歇性故障的识别中，这类故障会伴随着弧光等现象，并具有一定的瞬时性和重复性。因此，在识别间歇性故障的过程中，如果出现了间歇性故障，就会识别出故障，如果间歇性故障发生几秒钟、几分钟甚至几天，就必须对故障进行修复。如果故障不及时修复，将影响供电系统的安全运行，严重损害周围用户的人身安全。为了识别线路上的故障，应认真检查故障原因，并认真检查故障原因，做好相应的维护保养工作，为间歇性故障的发生做好准备，保证配电线路的正常运行；
        其次，配电线路高阻故障也是在线故障识别中的常见故障之一。在供电系统中，如果配电线路施工时周围环境比较复杂，在一些建筑物和植被密集的地区会发生高阻故障。所谓高阻故障，是指配电线路在运行过程中，空气管路断裂与高阻物体接触，发生高阻故障。因此，高阻故障通常会发生在线路表面。如果存在高电阻故障，则配电线路的电流水平低于一般短路故障的电流水平。

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同时，如果配电线路不及时修复，将影响其安全运行。因此，在进线配电线路的在线故障诊断中，可按电流等级进行维修，使其按电流等级进行维修，发现高阻故障并进行诊断和维修，避免发生严重的触电和火灾。
        在配电线路的在线故障诊断中，单相接地故障也是其中之一。在供电系统中，单相接地故障是一种常见的故障，也是一种常见的故障。故障发生时很难确定故障的位置，因此成为配电系统中最困难的故障类型。当故障发生时，很难找到故障因素和位置。为了识别故障，需要对配电线路进行具体的分析，识别出故障发生后配电线路的暂态过程，从暂态信息中提取出大量的故障信息。配电线路的接地方式对配电暂态过程没有影响。同时，在恢复单相接地故障时，根据标准电容功率的暂态分量，科学合理地恢复故障。这样可以保证配电线路的故障识别和诊断水平。由此可见，在配电线路的故障识别与诊断过程中，配电线路的在线故障识别可以保证配电线路的故障识别与诊断水平，对于一些较难识别的故障，应采用先进的识别方法，以提高故障识别的效率和质量。
        3.2诊断技术
        通过对配电线路的在线故障识别，及时反馈故障并联系相关技术人员进行诊断。常用的诊断技术如下：
        首先，在配电线路诊断中，监测定位方法是一种常用的诊断技术。该技术主要利用安装在电源故障支点和高频区的探测器进行故障诊断。这种故障诊断技术可以通过探测器检测配电线路的运行情况，特别是对不同数量的配电线路进行数据分析，得出参数是否发生了变化，并在参数发生变化的区域进行故障诊断。该方法可以快速确定配电线路的故障区域，实现配电线路故障的快速诊断。但这种诊断技术需要在使用过程中对探测器进行管理，并对配电线路的数据和参数进行检测，因此对技术人员的技术要求较高，具有较高的操作水平和探测器安装水平；
        其次，定位法也是配电线路故障诊断的常用方法。所谓定位方法，主要是通过定位技术找出断层区域。定位方法分为主动定位法和被动定位法。主动定位方法主要包括s注入法、中心点脉宽注入法、交直流集成注入法等，并以中性点脉宽注入法为例。例如诊断技术不受各种条件的限制和制约。在使用过程中，能快速修复配电线路中的故障，具有较强的安全性和方便性。无源定位方法包括截面法、阻抗法和行波法。以行波法为例，在配电线路故障诊断中，行波法能准确地诊断出故障，但这种诊断技术在使用过程中需要较长的时间进行诊断，不能快速诊断出故障的位置。因此，不同的诊断技术各有优缺点，应根据实际情况选用；
        第三，智能定位方法是科学技术发展阶段的产物。随着科学技术和信息技术的发展，各行各业的技术水平也在不断提高。在电力系统中，故障诊断技术也在不断的改进和创新。在配电线路故障诊断中，智能定位方法可以借助信息技术和智能技术，精确锁定故障位置，进而进行故障修复。这种智能技术可以锁定故障的位置。在此基础上，对故障进行智能诊断，以识别和诊断配电线路的在线故障，在线性可分数据中采用位置诊断技术，提高故障诊断的效率和水平。
        4诊断方法
        4.1智能检测
        智能检测是配电线路故障检测的主要方法之一。智能检测是借助现代科学技术完成配电线路的检测。在检测过程中，充分利用网络信息技术完成线路故障诊断。与传统的诊断方法相比，该方法具有更高的安全性和效率。在配电线路上安装信息设备，具有较高的信息技术含量。信息化是当今社会的主要特征。因此，将科学的信息技术应用于配电线路的故障检测，对提高电网的稳定性和安全性具有重要价值。
        4.2位置检测
        位置检测是配电线路故障检测的另一种重要方法。定位检测，即将检测装置安装在故障区域，检测装置的参数变化作为故障分析判断的主要依据。该检测方法能准确定位配电线路的故障位置。故障定位后，解决故障的方法主要有两种，即主动定位法和被动定位法。无源定位的检测方法是区域检测，可以缩短检测时间，提高检测效率。该方法充分借助于配电网的高科技检测设备，检测出配电网的电气信息，进而准确地确定故障点的位置，缩短了搜索时间和搜索范围，具有较高的准确性。主动定位法，即通过对故障的判断，然后完成定位，这种方法虽然实用，但需要耗费大量的人力物力，同时，安全性也无法得到保证。
        4.3低压脉冲行波法
        该方法适用于线路运行中大多数故障的检测，具有检测效率高的优点。目前，该技术已广泛应用于线路故障检测中。在配电线路故障检测环节中，首先要完成脉冲电压在电缆中的输入。如果线路有故障，就会有故障点。一旦故障与脉冲点接触，它们之间就会产生电阻差。如果电阻不满足，就会出现低压反向脉冲，很容易被探测器探测到。
        结束语
        通过以上内容的讨论可知，国内外对在线监测的研究有很多种，但对配电线路的研究很少，很多都倾向于在线路出现故障后采取诊断措施，可以称之为离线故障诊断。在我国条件下，还应明确诊断暂态故障和高阻无明显特征的反故障。因此，为了减少电力系统运行对职工乃至电力行业发展的不利影响，本文提出了相关建议，希望能为相关人士提供参考。
        参考文献
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