配电线路在线故障识别与诊断技术分析

刘思雨 洪皓 国网天津市电力公司城西供电分公司

伴随着我国经济的发展和进步，城市建设也在加速，电力系统是保障人民生活能源安全的建设的重要组成部分。但是，由于设备故障和维护问题，电力系统的配电线路出现故障。通过故障诊断并应用适当的技术，可以解决故障错误。

一、配电线路在线故障识别与诊断的必要性

伴随着国家电网的扩大和电网的扩展，电网运行中仍然存在着一些不足和问题。要解决这些问题，需要改进维护，改进故障检测和诊断。只有大幅减少线路故障，才能长期稳定发展。当今的电力装置和在线故障识别系统创新不断，不断完善。电力企业只有确保线路检修和维护效率，才能提高整体效率。

二、对配电线路在线故障进行识别

1.高阻故障。顾名思义是架空线路断裂接触到高电阻物体时故障产生。如建筑物、树木靠近架空线路时，其表面会出现短路现象，导致高阻故障；沙砾、沥青和地面碎石可能会在雷击和闪电的长期影响下造成高阻故障的情况。传统的电源保护方法不会检测到高阻，因为电流强度低于普通短路电流。这样，相关人员就可以根据高阻特性识别故障，避免高阻故障导致的严重故障，并对高阻故障时排除。也可以避免触电、火灾等问题。

2.间歇性故障。间歇性配电系统是线路间歇性放电引起的结果。配电线路的间歇放电带有瞬时和重复的电弧光。这可能是两次间歇性故障不确定性间隔时间（例如，几秒钟、几分钟、几小时甚至几天）。间歇故障可能危及电力系统的安全运行，甚至危及周围居民的生命，并阻碍电网的发展。因此，在出现间歇故障的情况下，需要根据故障的性质确定故障原因并及时修复。

3.单相接地故障。单相连接故障是所有配电系统中故障中最常见、最难检测到的位置。如果单相接地端口出现故障，首先分析临时暂态过程。可以从暂态信息中检索许多故障消息，而不会影响管线管路暂态过程。恢复单相接地连接器需要根据一套标准的暂态分量进行科学合理的恢复，以促进配电系统的安全和长期运行。

三、配电线在线故障诊断方法

1.监测定位方法。定位监测是通过在高干扰故障和配电线路的主要分支中安装探测点来实现的，这样，实时监测定位实现零序电力故障。这样可以获得有关配电线路的准确数据，检索最新数据并识别故障点。但该方法也存在一些缺陷，探测器成本高，员工需要高水平的操作技能，后期维护工作量巨大，这就造成了该方法在实施中实际的困难。

2.主动定位。在当前配电网发展阶段，主动定位法的故障检测原理是基于故障发生后所采取的故障主动位措施。主动定位法的主要故障检测方法有S 注入法、中性点脉宽注入法和交直流综合注入法。S 注入法是在故障发生后，通过发送信号来准确定位故障源的方法。其优点是定位精度高。缺点是一旦线路断电，这种方法就无法实现。与S 注入法相比，中性点脉宽注入法更稳定、安全。直流综合注入法虽然准确度很高，但风险因素太大。在检测过程中，不可能对事故区域进行有效的检测，可能会爆发出许多危险因素。一般情况下，当故障源可以用其他方法确定时，不建议采用直流综合注入法。

3.被动定位法。被动定位方法也可分为三种方式。电力线在线故障诊断中行波法非常准确，但对具体故障点的及时诊断需要较长的时间，在实际应用中需要充分考虑。电力线自动化设备被动定位各区段的故障利用区段查找法。此方法有助于识别故障并故障区域缩小范围，直至找到故障点，有效减少诊断时间、成本和工作负载不确定性。但是，实际上，由于路径阻力和电源等因素，无法充分利用这一点。

4.智能定位。智能定位方法在定位精度和实时性方面是最好的。但由于现有技术的局限性，难以大面积推广，发展空间巨大。相比输电线路，支路较多的是配电线路，因此需要一个较小的配电系统来检测故障。如果电路的单相接地连接器发生故障，可以拖曳故障电路以快速准确地找出故障源。

四、配电线路在线故障的诊断系统研究

1.HHT 方法配电线路故障诊断系统。一种基于HHT 方法的电力线故障检测系统，主要包括信号、功能提取和预测决策三个过程。收集相关分析数据，以便根据电路状态信号进行精确的故障处理。故障排除后，需要对故障信号进行全面分析和调查，记录相关数据，并保存一个记录以供日后系统优化和故障诊断之用。预报决策是预防性，根据目前的故障分析，提出了今后配电线路趋势的改进建议。

2.配电线路在线故障诊断系统。电路在线故障诊断过程主要包括故障检测、分类和定位。故障检测是故障诊断的第一步。只能确定系统因故障的程度。然后使用HHT 方法分析故障数据，以便对其进行分类。确定故障位置，并根据故障原因解决和分析处理。

分配电系统与我国的社会经济发展和人民生活息息相关。配电系统在布线过程中必须确保安全。根据线路质量创建未来配电系统的维护计划，以确保配电系统的安全稳定运行这很重要。