配电线路在线故障识别与诊断方法研究

李佳欣

【摘  要】随着我国综合经济的快速发展，依据电力运行需求，逐步加强电网配电扩大，满足日常用电的标准需求。依据电网的运行操作标准，配合合理的线路，注重电能的安全防护和输送。依据配电线路的实际分布和传输进行调配，重点分析其中存在诸多因素，排除故障。一些电力维修故障难度大，需要加强电力企业的综合配电运维发展，及时排除故障方案，提升技术人员的综合运营水平，确保电网的整体稳定性。

【关键词】配电线路;在线故障;识别;诊断

1配电线路故障情况

1.1设备本体

设备本体最主要的原因是在日常进行巡查检修的过程中，出现了消缺不及时、未实施轮换试验处理、标准工艺不相符合等情况，当前经常性出现因避雷器、绝缘子等其能够看导致设备本体受损，并因此引发一系列的故障原因，这些都必须对其作出非常严格的核查，确保设备本体故障得以及时发现，并制定相应的改进干预策略。为此，必须采取定期统计的方式做好相关记录，以便为今后设备选型提供参考信息，以免再次出现同类型设备进入配电网的情况。针对电气距离不足等与相关工艺标准不相符合而导致的故障问题，必须追责相关责任人，并及时组织施工队伍进行整改处理，保证各项要求均能够达到施工标准，避免同类型质量的再次出现。

1.2自然因素

因架空线路普遍处于农村田野等相对较为空旷的地带，并且辐射的面积相对较广，周围的建筑物往往非常少，每年夏季都极易因雷击而遭受来自气候的威胁，加之，农村种植普遍种植着大量高大的树木，一旦出现大风天气，就非常容易致使树枝与导线缠绕，或者因大树刮到而导致导线断裂等，从而引发一系列的线路故障。

1.3客户原因

客户由于不愿意投资或者受到资金等因素的限制，导致产权下的电力设备日渐老旧化，故障问题频频发生，加之，客户往往对电力设施设备的保护知识较为欠缺，经常性在进行伐树、施工等情况时，并不注意加强对配电网设施设备以及线路的保护，使得线路和设备遭受到损坏。

1.4外力因素

外力因素主要是指因车辆违章行驶或者发生交通意外时，出现对设施设备碰撞等情况，或者在进行市政施工、基建施工以及收割机使用等过程中，违章施工或者野蛮施工，或者垂钓者以及放风筝等与配电网触碰引起短路问题，除此之外，各种小动物攀爬到配电设备上也经常性引起线路短路问题导致故障，另农田大面积使用的塑料薄膜等也非常容易导致短路现象。

1.5运维不当

就当前配电网巡检情况来看，重合成功的配电线路巡检中，未发现异常的情况相对较多，并且即便是进行了多次的重复巡检，仍然未发现异常的线路仍然相对较多，这就表明，不少工作人员在进行故障巡检期间，并未真正做到严格仔细，经常性怀抱着侥幸的心理来进行工作。

2故障识别研究现状

故障特征微弱情况（小电流接地方式单相接地故障）下，为使现场设备能够采集并上传故障信息，还需解决好现场设备对故障的识别判断问题。此时可借鉴故障选线的诸多方法，但为便于现场实现，故障识别判断算法应尽量基于本地信息。目前已提出的方法有基于注入法，稳态量方法中的残流增量法、零序电流相位法、故障电阻测量法、负序电流法、谐波法，暂态量方法中的小波法等。基于注入法在发生接地故障时，向故障线路发出具有明显特征的电流信号，现场设备对检测到的电流信号解码，判断是否为信号源注入的特征电流信号以确定故障区段;残流增量法在故障发生后调节消弧线圈的补偿电流，利用调节前后现场设备或移动式设备测量到的零序电流变化量信息确定故障区段;零序电流相位法一般利用零序电流与电压在故障路径与非故障路径的不同，通过磁场检测及现代通信等技术定位故障区段;故障电阻测量法通过测量接地故障电阻来保护高阻接地，可用于现场设备的故障识别判断以进行区段定位。

3配电线路故障诊断方法研究

3.1直闪动行波方法

直接闪动行波的方法是间接的故障有效诊断的分析标准，依据间歇故障的闪动情况，及时调整诊断配合使用的电缆故障测距仪，明确测试高压的发生标准。依据合理的直接闪动方法，判断电线路的间歇性故障问题。

3.2低压脉冲行波方法

通过低压脉冲行波的操作，调整配电线路的整体运行水平，从而获取有效的高检测效果。依据配电线路的整体故障诊断情况，实施合理的配电线路的故障问题分析。在配电线路的故障分析中，采用低脉冲行波法，将脉冲电压输入到被测试的电缆中，确定故障点位置，分析脉冲障碍的相关阻碍因素。依据测试仪器标准，分析反向脉冲，做好脉冲的故障点距离测定，进而确定检测反向脉冲的故障标准。

3.3监测定位诊断法

监测定位即针对配电线路运行中的关键部位进行监测分析，从而发现故障位置，及时进行有效处理，为后续维护、检修工作提供参考依据的方法。该诊断方法应用中，监测对象主要是线路运行参数，一旦线路运行中发生故障问题，装置便会立刻发出报警信号，管理人员、维修人员需要立刻赶往现场，进行故障分析和排查作业，对故障位置、起因等进行初步诊断，并进行初步维修控制，尽量缩短停电时间。这种检测定位诊断方法应用实践结果表明，诊断效率较好，但是按照程序复杂度高、成本耗费高、技术要求苛刻，因此实施难度较大，导致诊断方法应用中存在较大的局限性问题。

3.4主动定位检测法

在主动式定位中，定位诊断的方式有三种，此三项定位诊断方式分别为S注入法、中性点脉宽注入法和交直流综合注入法。借助主动式定位方法进行线路故障诊断时，应先了解故障的基本信息，还要借助信号来确认故障的实际发生点。其中S注入法的定位精度是最高的，而使用中性点脉宽注入法时。开展检测工作时会存在危险问题，使用交直流综合注入法却无法实现对故障发生的确切地点，甚至耗费的时间更长，耗费的力量更大。

3.5经验诊断的標准方法

准确的分析判断故障的发生位置，依据具体的位置进行检查分析，准确的判断配电线路的故障点。依据配电线路的故障，对其运行情况进行分析，注重检修操作的标准要求，依据检测操作模式，实施丰富的检修判断，提升判断检修的准确性，确保故障特点的准确诊断。

4配电线路在线故障优化及管理策略

第一，优化配电线路设计规范。在配电线路中，环境因素、接地或硬件故障等都可能会造成线路故障，因此应当做好前提工作，避免线路故障而影响其正常运行。在高空架设电缆电线时，应合理布置线路的走向，远离建筑物以及高大树木，并应在安装电缆时布置避雷设施，减少雷击事故的发生，保证电力系统整体顺利实现。同时，连接金属物时严格控制配电线路的电阻，保证电阻值符合国家规范要求和设计要求。另外，针对间歇性线路故障，应当重视对线路的监测和控制，记录间歇性事故发生的频率及持续时间，制定安全可靠的方案，便于后期的问题排查和维护。第二，优化过程管理。我国的电网体系庞大，因分布广、节点多等特点，管理过程具有一定难度，因此，应当对电网区域进行合理划分，做好分级管理，对每个区域实行网络控制，同时，应定期检查维护线路的运营情况，减少意外事故的发生，维持电力系统长期可靠、安全运行。在这期间，对发生故障的线路或者设备及时替换，保证电路的正常运行。

5结束语

配电线路在线诊断识别和故障分析过程中，需要依据配电管理的线路具体运行情况，实施严格监督的管理，及时发现问题，分析问题，解决问题，注重对配电线路的诊断技术的研究，不断提升诊断效率水平，加强掌握配电线路故障识别分析方法，以有效的合理操作诊断方法，不断提升配电线路的综合诊断效率，提升综合质量水平。

参考文献：

[1]于义广.Z省配电线路在线监测设备安装项目集的管理研究[D].上海交通大学，2018.

[2]禚超.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[J].科技经济导刊，2017，35：57+55.

（作者单位：国网内蒙古东部电力有限公司宁城县供电分公司）