配电线路在线故障识别与诊断方法研究

陈艳艳

摘要：随着社会的发展，电网进行扩大已经成为电网发展的必然趋势，在对电网进行扩大的同时，用户对供电的可靠性以及电能质量的要求也变得越来越高。配电线路由于受各种因素的影响，经常会发生故障。基于此，文章将配电线路在线故障识别与诊断方法进行了研究，以供参考。

关键词：配电线路；在线故障识别；诊断方法；故障检测 文献标识码：A

中图分类号：TM732 文章编号：1009-2374（2015）21-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.069

在对整个电力线路的研究中，许多相关人士更多地倾向于研究输电线路的在线检测，但是配电线路作为电力线路的重要组成部分，其每个阶段所发生的故障都需要被重视并得以解决，以保证整个电力系统的安全稳定运行。配电线路与每个人的安全与工作都密不可分，因此必须加以重视，如果配电线路故障无法及时得到解决，很有可能导致严重后果，所以应当投入相应的人力与物力，为配电线路提供可靠的保障，这样不仅仅能够提升配电网的质量，还能提高安全性，满足用户需要。

1 配电线路的常见问题

电能是主要能源之一，涉及到各行各业，与每个人每个单位都息息相关，因此配电线路发生故障将会给用户带来许多麻烦，同时在对配电线路故障问题进行检查时过程繁琐复杂，会耗费大量的人力物力以及财力，但是为了能够保证供电可靠性，提高电能质量，在对配电线路的故障进行检查与维修时，应当努力做到快速、准确，为用户提供可靠的电能，保证在出现问题时努力将损失降低到最小。故障问题一般能够规划为几大类，包括高阻故障、短路与单相接地故障以及间歇性故障，下面将一一进行介绍。

1.1 高阻故障

由于受各方面因素的影响，有些架空线路不可避免地会与一些大树或者是建筑相邻，由于这些物体的影响，架空线可能会发生断裂，一旦断裂垂到地上的部分定会与地面发生接触，由于地面阻抗高，二者接触后会发生短路问题，导致故障发生，此时以往使用的过电流保护方法检测已经失效，因为相比一般接地故障电流水平来讲高阻故障电流水平较高，同时高阻故障所导致的后果也更为严重，影响电力系统的稳定性与可靠性。

1.2 短路与单相接地故障

此故障是配电线路最主要的故障，由这些原因导致的故障发生后，相关工作人员很难及时察觉到问题所在，要知道这些问题产生的原因在多数时候都是由于硅橡胶绝缘的氧化锌避雷器击穿导致，由于避雷器击穿厚，所以难以检测出问题，其中出现短路故障时，电流将会发生较为明显的变化，但此故障相比单相接地故障而言，检测方法简单，单相接地故障有的故障类型又大致可分为两种，详见表1。而在单相接地故障中最难检测的则是小电流单相接地故障，一旦上述故障发生，相关工作人员只是通过分段和闸法或是巡线对故障部分进行检查，可以说很难发现问题。此时工作人员应当严谨地运用专业知识并且结合电容电流的暂态分量对故障进行分析，降低损害。

1.3 间歇性故障

这种问题在配电网系统中可能并不是特别常见，但是如果发生了也会给整个供电系统造成一定的影响，如果不及时进行解决甚至会导致整个系统的运作出现问题。间歇性故障即瞬间性与重复性，出现的时间或者是次数也具有不确定性，一旦发生间歇性故障，相关工作人员也要重视起来并且认真检查，并且及时维修，避免出现更大的问题影响系统工作。

2 故障检测方法

配电线路是供电系统的基础部分，但是由于受天气因素的影响，比如大风或是大雨、大雪天气经常会导致出现各种各样的问题，无法为供电部门提供较为稳定可靠的保障，导致事故率增高，而这些故障又较难检测出，因此研究故障检测的方法是一门很重要的技术，接下来将对检测方法进行介绍。

2.1 短路与接地线故障检测方法

首先是短路故障检测方法，由于发生短路故障时电流会发生变化，因此工作人员可以根据电流和电压的实际变化情况对配电线路短路故障进行检测，并且依据相关数据做出综合的评判，找出解决方法。另外一个则是接地线故障的检测，大电流接地系统是处理电力系统故障的主要方法，尽管在3～66kV的电压等级内很少采用接地的方式，但是在某些特别的地方依旧要选用这种接线方式，主要是小电流接地系统，小电流接地系统其实就是高阻接地和谐振接地，一旦出现单相接地故障时就会出现电流值较小的现象。所以尽管出现这种故障也不会对用户产生影响，只是一段时间，若是持续时间过长就无法保证了，但是相关工作人员完全可以利用这一段时间对故障进行修复。不过一旦这样的系统被长时间的使用，那么两相对地电压就会不稳定，极易导致绝缘体被击穿，从而发生相间短路，严重影响用户的正常使用。经过电力工作人员的实践与研究，最终研究出了相关的综合检测算法，这种算法通过对电压的变化情况的分析，并且以此来当作弥补电容电流检测对于阀值精确度的要求在最大限度上防止失误出现。

2.2 被动式定位法

主要包括三种方法，首先是区段查找法，这个方法是通过配电网中自动化设备对各个线路监测的电气信息，快速准确的查找出故障发生的部分，通过这样的方法能够减小工作量，节省时间提高效率，缩小了故障区域。接着是阻抗法，在这三种方法中，其最主要的优点就是经济性，但是受路径阻抗与线路负荷的影响较大。最后就是行波法，这种方法能够很好地在监测故障的工作中发挥作用，但是对于故障的准确性却无法及时

把握。

2.3 主动定位法

首先是s注入法，这个方法的定位精度较高，因为这个方法首先对所发生的故障进行确定，接着会通过信号对故障点进行确定，不过s注入法无法应用于配电网故障的在线定位。第二是交直流综合注入法，这个方法无法对所发生故障的区域进行较为及时的检测，会影响工作效率，同时这种检测方法具有一定的危险性。

2.4 监测定位法

这个方法就是将故障探测器设置在线路支点极易发生故障的地方，可以对定位点进行实时监控，一旦发现故障检测器就会做出反应，工作人员可以根据检测线路参数的变化去分析与确定故障的发生地，从而对这个点进行及时的维修。

2.5 智能定位方法

这种方法是基于故障投诉信息进行推理的故障定位的方法，是利用svm方法和神经网络方法相结合去确定故障发生的区域，不过这种方法使用于线性可分的数据，从而使得配电线路的在线故障被识别。

3 结语

本文对配电线路常见问题以及相关检测方法进行了分析，希望能在发生故障时得以应用，以保证电力网的安全运行。伴随着国家经济的快速发展，对配电网提出的要求也越来越高，为了给国家发展提供坚实的后盾，配电网能够安全可靠运行就显得至关重要，配电线路更是设备运行中的重要环节，因此电网工作人员应当切实履行职责，保证变电设备能够可靠运行，为国家发展做出贡献。

参考文献

[1] 张帆.基于单端暂态行波的接地故障测距与保护研究[D].山东大学，2013.

[2] 何正友.配电网故障诊断[M].成都：西南交通大学出版社，2011.

[3] 刑涛.电力线路的故障分析与检测[J].农村电工，2012，（6）.

[4] 韦成端.配网电力线路故障探测方法分析[J].电气技术，2012，（3）.

（责任编辑：蒋建华）endprint