对于配电线路在线故障识别与诊断方法研究

蒋伟

【摘 要】配电线路是连接发电厂与终端用户的纽带，在电力系统运行过程中具有重要作用。配电线路的质量直接关系到配电网运行的安全性，然而受各种主观与外观因素影响，在电力系统运行过程中，配电线路常会出现故障，影响电力系统的正常运行。笔者就对配电线路的在线故障进行了分析，并对其识别与诊断方法进行了探讨。

【关键词】配电线路；在线故障识别；故障诊断

配电线路施工时需要坚持以人为本的理念，以人的生命安全为首要考虑因素，合理控制配电线路的质量工作。在配电线路中受外界因素影响，常会造成线路停止运行，甚至造成大范围停电，因此，需要及时处理配电线路运行中的故障，保护用户的经济利益，将不良影响降到最低。国家需要加强对配电线路的在线故障识别与诊断，保证配电线路的质量与安全意识。

1 简述配电线路在线故障

电力系统中，配电线路非常复杂，一旦出现线路问题就会造成大量的人力、物力浪费，影响工厂、学校等的生活、工作用电，这在无形中就会造成社会损失。因此，电力工作者需要认真查找和排除故障，而这个过程耗时比较常，特别是在发生停电故障后，人工查找故障点的时间要远远大于故障的处理时间，这在无形中更造成了更大的损失。在配电线路出现故障时，工作人员通常采用盲目巡线或是分段排查查找故障点，对于较长的线路在排查故障时常常需要1-2天的时间，这样更会延长停电时间，降低供电可靠性[1]。电力工作者需要尽可能地缩短查找故障地点消耗的时间，排除故障，以最短时间挽回经济损失。

在配电线路运行过程中最容易出现的在线故障便是短路与单相接地故障。在发生短路故障时常会伴随明显的电流变化，这样就很容易检测出来。单相接地故障与短路故障不同，之所以会发生这类故障，是由于硅橡胶绝缘的氧化锌避雷器被击穿，而这种氧化锌避雷器击穿后是很难从外表观察出来的，因此，单相接地故障的检测相对较难，要求线路故障检测者更为细心地观察。

2 配电线路在线故障的识别

2.1 配电系统中的高阻故障

在架空线路出现断裂或是与高阻抗的地面或其他物体接触时，就极易出现高祖故障，这也是目前出现最为普遍的配电线路在线故障。在架空线路断裂后极易与周边的树木发生接触，引起短路。在发生高阻故障时产生的电流较平时直接接地出现的短路电流更低，这样以来，传统的电流保护检测方法就很难满足高阻故障的识别[2]，而配电系统中发生高阻故障就会影响电力系统的正常运行，如果情况严重还会造成人体触电或是火灾等。

2.2 配电系统中的间歇性故障

配电线路间歇性放电，同时伴有弧光等情况的故障属于间歇性故障，这种故障同时还具有瞬时性和重复性的特点。一旦配电线路出现间歇性故障，就极有可能工几秒的间隔故障时间延长至几天，并且故障具有一定的随意性，因此，在发生间歇性故障时要进行及时的排查识别，分析故障发生的原因，做到及时有效的维护[1]。如果识别与维护不当，就会使其演变成潜在的安全隐患，危及电力系统的安全运行。

2.3 配电系统中单相接地故障

单相接地故障是电力系统运行过程中最容易发生的，但同时也是最难识别的故障类型。暂态过程中包含丰富的故障信息且不受接地方式的限制，因此，在发生单相接地故障时，需要对暂态过程进行分析。在识别单相接地故障时需要合理掌控电容电流的暂态分量，这样更有利于电力系统的运行。

3 配电线路在线故障的诊断

在明确配电线路在线故障识别方法后，需要根据故障发生的特点对故障进行诊断，明确故障发生的原因，进而采取合理有效的维护措施，解决配电线路的在线故障。目前，最为常见的配电线路在线故障诊断方法有四种，分别是监测定位、被动式定位、主动式定位以及智能定位。

3.1 监测定位

配电线路在线故障的监测定位指的是利用分支探测器，对配电线路经常发生故障的地方进行监测，根据配电线路中电力参数的改变情况分析故障点，一旦探测器监测显示零序电力，那么这个监测到的位置就是故障点[3]。配电线路的监测定位虽然可以诊断出故障的位置，但是这种技术相对复杂，电力工作者难以完全掌握，并且监测定位的成本也比较高，而后的维护方法也比较繁杂，因此，在进行配电线路的在线故障诊断时通常不采用监测定位方法。

3.2 被动式定位

配电线路的被动式定位诊断故障指的是采用区段查找法、行波法、阻抗法三种方法进行定位查找故障点。区段查找法主要是利用配电网自动化设备监测配电线路的电气信息，判断故障发生的区段，这在一定程度上缩小了故障的范围，有效缩短了故障诊断的时间[2]。行波法的诊断具有较高的准确性，但是很难控制。阻抗法相较其他两种方法更易受到路径阻抗、线路负荷等的影响，但是这种方法的投资较少，应用较为广泛。

3.3 主动式定位

主动式定位诊断有三种，分别是S注入法、中性点脉宽注入法以及交直流综合注入法。在采用主动式定位诊断配电线路故障时，首先要确定故障的发生，而后利用信号确定故障点，这里定位精确度最高的便是S注入法，中性点脉宽注入法在进行监测时具有一定的危险性，交直流综合注入法则无法有效监测故障的发生区域，且耗时耗力。

3.4 智能定位

配电线路的智能定位诊断法是对配电线路故障的投诉信息进行收集，并对收集信息进行分析，最终确定故障发生的位置[2]。智能定位方法采用SVM和计算机网络技术逐渐缩小故障的发生范围，这就要求技术人员具备一定的检测技能，能够熟练运用智能定位技术对配电线路故障进行诊断。

4 配电线路故障的诊断系统

4.1 基于HHT方法的故障诊断系统

配电线路故障的判断需要通过状态信号的检测，而故障诊断系统的首要工作就在于故障状态信号的检测，检测信号时通常分为五步，测取信号、调理信号以及采集有效数据，通过这些步骤便可以完成故障信息的准确处理，而后再对信号进行特征抽取，通过初始信号的检测，可以将其转换为待检模式，最后进行信号状态的识别[1]。基于HHT方法的故障诊断系统可以对故障进行准确的分析，并以原有数据为基础，建立较为完整有效的新型数据库，通过待检模式与基准模式的相互比较对故障信息进行判断，确定配电线路的运行状态。在明确配电线路的运行状态与故障信息后，对预报做出决策处理，分析故障发生的原因，并针对原因进行配电线路的维护。

4.2 配电线路故障的诊断系统

配电线路在线故障诊断系统在运行时首先对配电线路进行检查，在排查出问题所在后，采用先进的科学技术对故障原因机械能分析，并利用HHT方法对故障进行分类整理，这样更有利于电力工作者全面正确分析故障原因，提出故障解决的有效方法。在确定故障后就需要对故障点进行定位，配电线路中安装的传感装置会在故障分类后的信息进行分析处理，这样可以更为精确地确定配电线路的故障点。最后根据故障原因与故障点的情况，采用有效措施解决配电线路的在线故障，使电力系统能够安全稳定运行。

5 结语

电力系统的运行关系到我国社会经济的发展，因此，需要合理控制配电线路施工过程的质量，确保配电线路的安全稳定运行。配电线路的在线故障识别与诊断需要更多地采用先进技术，才能保证电力系统的安全稳定运行。

【参考文献】

[1]周封，王亚丹.10kV配电线路单相接地故障分析与故障查找[J].科技信息， 2010（06）：54-57.

[2]黎玲.农村10kV配电线路的断线分析及防治措施[J].中外企业家，2013（12）：121-123.

[3]陈恒龙.如何有效做好配电线路运行维护管理工作[J].现代物业（上旬刊）， 2013（01）：36-38.

[责任编辑：杨玉洁]