新型电力线路的故障检测研究

王健 彭海东

摘 要：伴随着科技的进步与社会经济的发展，人们的生活、工作、生产电力越来越依赖。而电力线路作为电力系统中的关键部分，其正常运行与人们的生产、生活甚至社会、经济的稳定与发展息息相关。文章首先阐述了电力线路发生故障的原因，其次分析了电力线路故障检测所面临瓶颈，然后提出了新型电力线路故障检测方法，最后为电力线路的运行和维护提供了一些建议。

关键词：电力线路；故障检测；研究

伴随着科技的进步与社会经济的发展，电子技术也蓬勃发展，电力被运用于人们生活、工作的各个方面，社会各领域的发展也都离不开电力。电力线路一旦发生故障，会给人们生活造成极大的不便，甚至带来严重的经济损失。因此，电力线路能否正常运行不仅关系到电力系统安全稳定的运行，还关系到国民经济、生活的稳定发展。所以有必要对电力线路的故障检测进行研究。

1 电力线路发生故障原因

电力线路一般都很复杂并且容易损坏，一旦发生故障，会对区域居民生活、工作带来负面影响，甚至可能造成大范围电网瘫痪，导致巨大的人力、财力、物力的损失。因此必须首先找到故障原因才能有针对性的进行维修与维护。电力线路发生故障一般有以下几个原因。

1.1 风雨雷电等外力的影响

由于自然环境、技术条件等的限制，整个电网系统大都暴露在野外，这使得电力线路外表的保护膜极易受到外部环境的影响，导致电力线路故障的发生。外力作用下的线路故障可以分为三种：风雨雷电造成的线路破坏、大气污染造成的线路腐蚀、机械运作过程中对输电线路造成的损坏。这在显示出电力线路脆弱性的同时也对电力线路的制作工艺提出了更高的要求。

1.2 电力线路老化、材料使用不当

自电力开始发展到现在对其极度依赖，我国在电力线路铺设方面已经历了相当长一段时期的发展，这使得电力线路难免存在线路、部件老化等问题。

此外，电力线路铺设大都采用私人承包的方式，在经济利益的驱使下他们往往偷工减料，与不法分子相勾结以极低的价格购买在质量上不达标的电线和部件。线路材料的使用不当使得电力线路在使用过程中出现各种问题。

1.3 电力线路的设计不合理

电力线路故障产生的首要原因就是电力线路的设计不合理。电力线路在设计过程中一旦出现问题，将会在很大程度上影响整个输电系统，造成巨大的财产损失。

此外，在具体的施工过程中操作不规范、维检人员维修检查工作缺乏制度性和条理性、电力线路各部件带伤工作等也都会造成电力线路故障产生。

2 电力线路故障检测面临瓶颈

我国在电力发展过程中，在电力线路故障检测方面存在着很多不足，主要体现在以下两方面。

2.1 思想观念落后，阻碍了新技术的使用

大多数电力企业相关领导认为，传统的故障检测方法已经足以应对电力线路故障而不需要引进其他的设备；况且，引进新的设备只是耗时耗力而起不到实质性的作用。有些电力单位虽然引进了新的设备，但他们并没有实质上使用这些设备，而只是为迎合上级。

2.2 故障检测技术人员的专业素养不足

故障排查水平和效率的高低与从事故障检测排查工作的技术人员的专业素养的高低成正比。然而，事实是，电力线路故障检测人员的专业素养普遍偏低，他们多数文化水平不高，学习新的检测技术能力不足而无法掌控高新技术，这也成为当今电力故障检测工作中一大瓶颈。

3 新型电力线路的故障检测方法分析

针对以上问题，我们需要引进一种新型电力线路故障检测方法——基于GPRS无线通讯技术的专门用于开发电力线路的故障检测系统。

使用这种新型电力线路故障检测方法，可以在线路出现故障时迅速通过移动网络发送故障信息到主机，故障位置被清晰地显示在主机屏幕上。此时，工作人员就能迅速到达故障现场进行维修。

3.1 新型电力线路故障检测原理

架空线路的故障类型有两种：短路故障与接地故障。检测出故障的类型之后，根据单相对地电容的公式，计算电容电流。

当架空线路发生短路故障时，线路中电流会突然增大四百多安培而超过线路的速断的保护值。此外，大电流持续时间不得超过三秒钟，并且三秒钟后线路中没有电流。

当架空线路发生接地故障时，电容电流的方向从线路故障点流向变压器母线，线路相电压迅速降低，而线路的电容电流突然增大，并且幅值大于二十安培。

3.2 新型电力线路故障检测系统的特点

新型电力线路故障检测系统有以下特点：①能提高检测故障的准确率，缩短查找故障线路时间；②系统图像能直观清楚地显示线路运行状况；③线路故障检测器使用寿命长，无需维护；④实時监控，线路出现故障后可以及时报警；⑤系统监控具有多项管理功能，能指示出连续发生的故障；⑥能多地同时显示，还可将监测结果发送到维护运行人员的手机上，便于其及时到达故障现场。

4 电力线路的维护

电力线路是整个电网的基础，要想电网系统安全高效的运行，必须在检测出电力线路中的故障后，及时采取一定的维护措施。

首先，应该强化电力设备的维护，正确选择分接头方式，提高运行电压水平，降低电能损耗。改变电网的接线方式，改进线路的迂回线路。同时，加强对配电设备尤其是电力变压器的维护，及时发现设备缺陷和异常，进而采取相应措施。

其次，要重视电缆线路的维护，每月至少对电力线缆进行一次巡视检查，并在暴风、大雨雪、地震等特殊情况时增加巡视次数。巡视时，要关注电缆沟内是否存在渗水与积水现象，是否破损。一旦发现问题，要及时进行抢修。

最后，电力部门应加大电力线路的资金投入力度：一方面用于电力线路的各种保护工作，如在变电所的输电线路中安装补偿设备，变压器等；另一方面用于新材料的开发科研工作，努力研制出更加耐热、抗腐蚀的输电部件。此外还应采用高质量的线路材料。

总而言之，电力线路的稳定运行对于人们正常生活、工作生产乃至国家经济发展都至关重要。然而电力线路容易因各种原因出现故障，故障具体位置又很难检测。因此有必要运用新型电力线路故障检测方法实时地检测故障，并及时对电力线路进行维护。希望文章对电力线路的故障检测与排查有一定的现实指导意义。

参考文献

[1]邵志一，韩军，宋海华.电力线路巡检系统信息分析软件的设计与实现[J].电网技术，2008（12）.

[2]胡军，刘文江.电力线路故障检测方法研究及其EPLD实现[J].微电子学统计计算机，2012（5）.

[3]尚孝龙，何润强.新型电力线路故障检测方法[J].品牌（理论版），2009（12）.

作者简介：王健（1979，8-），男，汉族，河北省献县人，本科，助理工程师，研究方向为电力线路故障预防、检测和治理。