电力系统中配电线路运行故障检测技术

陶宋 国网江苏省电力公司淮安供电分公司

电力系统中的配电线路是系统整个工作过程中最为重要的环节，其也占有极为重要的地位。配电线路运行的安全、可靠运行对系统极为重要，作为用户日常用电的基本保障，因此只有供电企业不断的维护好配电线路的安全与稳定，才可能够为用户提供稳定的电力[1]。供电企业一方面需要定期对配电线路进行预防性的检查，一旦发现存在问题故障就需要采取及时的维护措施，并按照相应的规范化操作，提升配电线路的运行安全。因此，在故障检测技术方面应当提升人员素养，进而能够实现稳定运行。

一、电力系统中配电线路常见运行故障分析

（一）配电线路接地故障

配电线路在安装过程中通常会选择使用接地技术，其主要目的是为了能够保障线路的正常工作，并有效降低受故障影响的因素[2]。同时，配电线路的正常接电也对施工人员的人身安全有所保障，为其增加了安全措施。现阶段常见的接地保护措施主要为设备的外壳接地、变压器的应用、塔杆接地等三种情形，不同的接地措施所应用的场景也有所差异，应在实际过程中根据具体情况选择。其中，塔杆接地能够保护配电线路周边的金属外壳，并有效简化了线路的设置；电力设备的接地则是能够将配电线路中所积累的电荷量全部输送至地表，从而有效消除电荷。在日常居民住宅中，中性点接地是常见的接地方式，其能够有效保障系统之间电压的稳定、安全，即便人们出现触碰带电金属外壳时，其也能将电荷自动的输送至地面，从而有效保障人身安全，配电线路的接地措施极为重要，但是在电力系统的实际施工过程中，接电措施较容易被忽略，这也为日后人们的生活居住带来的安全隐患。此外，由于不同的接地方式所应用的场景不同，不同的方式均有其特定的优势，但如果仅关注方法的优势而忽略了实际现场状况，也会导致相应的故障发生[3]。

（二）配电线路短路故障

配电线路在正常运行过程中经常发生短路，而电路的短路状况往往受多种因素的影响，通过汇总后其主要的问题如下：一是，由于外部的自然环境因素而导致的配电线路出现短路故障。现阶段，在一些偏僻的山区，由于常年无人，在巡线时也并未能实现全线路的检查，较容易受到如雷击、大风、暴雨、暴雪等自然环境影响，这些极端恶劣天气将会直接造成配电线路的断裂，增加短路风险。二是，由于鸟类等迁徙而导致的线路短路。鸟类在飞行中经常排队，有些鸟类还会选择在配电线路稠密的位置筑巢，长期来看，配电线路容易出现线路间的短路，对于线路附近的居民而言其可能容易出现跳闸等现象。三是，配电线路受到人为的外力破坏。人类在自然活动中，如果并未有效注意其活动路线将会可能影响到配电线路的正常运转，如一些司机在驾驶汽车时不慎撞倒电线杆，汽车挂到配电线路，又或是在建筑施工、伐木时未经注意而造成的配电线路断裂等问题，这些均是由人为外力而导致的配电线路短路。

（三）配电线路超负荷故障

电力系统配电线路中的负荷状况通常会与线路的材料、结构等因素有关，只有确保配电线路中的负荷是在所规定的范围内才能实现电力系统的稳定运行。现阶段，由于技术的发展导致大功率电气增多，较容易出现由于配电线路超负荷运转而导致的故障，此种情况易发于夏季，空调用电量较大且长期运行，因而导致出现超负荷故障。

（四）管理不善而导致的故障

配电线路在铺设完成后，工作人员需要对相应的运行设备、供电线路进行定期的检查与维护，高质量的管理将能够有效保障配电线路运行的质量与安全，从而确保电力系统的稳定运转。现阶段，国内的供电企业在管理方面存在一定的缺陷，如对电力运行设备未能做到标准的养护管理工作，导致其存在潜在故障风险，损害配电线路的运转。同时，一些工作人员由于自身意识疏忽，缺乏有效管理，并未定期对配电线路状况进行检查，因而在出现故障时并不能及时精准判断故障位置，也不能快速发展有效处理，这也为日后电力系统的稳定运行带来了隐患与风险。现阶段由于社会各界用电量较大，科学技术进步较快也推动供电设备更新换代快，如果未能有效管理配电线路与设备，当设备出现问题时难以快速解决，情节严重时将会大面积停电而造成区域性生产、生活停止，产生较大经济损失。

二、电力系统中配电线路故障检测技术探究

（一）主动定位故障

对于电力系统中配电线路的故障检测来说，主动定位故障的方法主要是通过S 注入法开展，其优势为定位高效、精准度较高，并支持对故障位置的实时定位、动态定位，进而有效锁定故障位置[4]。此外，该方法还可以采用直流综合注入法，借助主动定位的特点，实现故障位置判断，但难以精准检测具体位置，同时也会受到一些因素的影响，出现结果偏差等问题。

（二）监测定位法

该方法主要是对线路上发生率相对较高的故障区域进行监测，以便更好地发现故障频繁发生的点等信息，并在此基础上，能够快速地找出故障的位置，从而为后续的维护检修奠定良好基础[5]。在实际中，线路参数是主要的监测对象，当配电线路参数存在异常时，监控系统可自行记录并发出报警信号，便于维护人员第一时间到达现场完成相应的检修操作，实现对故障的快速排除，使其能够顺利恢复到正常工作状态。

（三）绝缘遥测法

现阶段，在对于配电线路进行故障检测时，绝缘遥测法也较为常见。该方法主要是通过2500V 兆欧表对配电线路中绝缘电阻的阻值大小进行实时检测，从而能够有效、直接的判定故障出现的位置。同时，绝缘遥测方法在较多分支、分段的配电网络中更能体现其应用价值。然而，绝缘遥测法也有相应的应用前提，其要求配电线路中不能出现逆向供电、感应电流等状况，如果出现将会对线路中的电阻产生干扰，无法判断其值的大小因而难以推测哪一段为故障段。该方法在配电线路故障检测过程中还可以有效控制检测距离，通过对远距离多线多段检测，有效控制检测距离，减少检测范围，提升检测效率，保证电力系统的正常运行。

（四）接地故障检测

如果配电线路发生故障，应当准确判断故障类型并处理故障。例如配电线路的单相接地故障，首先进行位置复原处理，记录接地故障的具体情况。技术人员前往现场后确定发生故障的位置，并对配电线路所在系统的全部电气设备进行全面检查，绝不放过任何一个电气设备故障，及时排除发现的故障，保证电力系统全部环节处于正常状态。如果现场定位故障存在难度，检修过程中可以采用接地寻找方式，定位可能发生故障的位置。对于配电线路的母线以及电力系统中的变压器都要分开处理，有助于提升事故区域的定位效果，事故区域定位更加精准。在故障定位过程中还可以采用改变供电运行方式的措施，或者采用拉合相间的方式。通过拉动配电线路判断线路中可能存在的故障，具体表现为拉动某条线路后，配电线路的接地故障随即消失，说明该线路是导致配电线路接地故障的原因。操作过程中避免落下开关的现象，同时加强对配电线路的日常巡检力度，掌握配电线路的状态变化情况，发挥日常巡检排查的作用；与此同时注意缩短巡查周期，保证配电线路体系处于正常状态。

（五）短路故障检修

短路是配电线路常见的故障类型，配电线路在短路状态下表现出温度快速升高、绝缘性能显著下降等特征，导体在高温环境下发红熔化，最终导致配电线路设备损坏。短路对于高压电网的影响尤为严重，甚至直接导致短路故障瓦解；短路故障发生的同时还会产生电弧、火花现象，有关配电线路的爆炸事故根本原因就在于此，严重影响正常的电力系统运行秩序。检修短路故障之前需要计算短路电流，作为检验设备的重要依据，确保选择的检验设备参数正常，尤其是额定电压参数。关注到继电保护的相关参数，例如额定电流以及整定值，提升保护装置的灵活性和敏感性。如果配电线路发生故障，能够在最短时间切断电流，削弱短路现象的影响以及短路电流的作用时间，为处理短路故障争取宝贵的时间。雷击天气是导致配电线路短路故障的重要原因，可以在电力系统关键位置安装避雷针和避雷器，与此同时提升电力系统的阻抗效应，对短路电流起到削弱作用。配电线路施工完毕后应当清理全部的接地线，同时加强配电线路的巡查力度，避免出现错误操作现象。很多短路故障检修工作需要在带电状态下进行，执行带电操作时要注意安全，与带电部位保持一定的距离，最大限度控制短路现象。拉倒闸、合刀闸操作在不带电、不带负荷的状态下进行，确保短路故障检修环境安全。日常巡检过程中统计每段配电线路发生短路现象的概率，对于短路现象频发的配电线路需要进行适当调整，总结短路现象的特征和问题，形成完整的配电线路巡检报告并上报，由技术部门制定明年线路的维护方案，集中力量处置短路现象频发的配电线路，保证配电线路体系安全运转。

三、电力系统中配电线路故障检测需注意的事项

（一）配电线路短路检修

在电力系统配电线路中，导致出现短路故障的原因有很多，这也为相应的维护工作人员带来了一定的困难与麻烦。因此，技术人员首先应当拥有一定的耐心、毅力，并拥有高素质专业化的技术能力，不应出现浮躁或因太复杂而产生畏惧。工程技术人员除了做好心理准备外，还需要及时完善维修措施，并通过实际状况及时调整技术手段，基于全方位了解的短路故障原因快速排查故障点进而有效解决。

（二）配电线路超负荷检修

电力系统配电线路中，对于超负荷故障的检修相对容易，配电线路出现超负荷故障时，将会直接降低电力系统的运行效率。因此，检修开始前，工作人员首先应当推测是何种因素导致的超负荷，并在掌握线路的基本负荷标准下解决超负荷原因，使线路在满足相应的负荷标准后再接通线路。此外，在修复时，对配电线路的要求也要根据实际的状况进行提升，使其能够保障良好的性能同时还可具备长时间的工作寿命。

（三）加强对技术人员的管理

供电企业应当提升电力系统中相应技术人员的专业化素养与工作能力，增加电力工程技术人员的责任感是极为必要的，加强对电力系统技术人员的管理更是重中之重。为提高人员的专业化能力与技术规范，相关人员必须加强学习研究，掌握先进的电力系统配电线路管理与维护措施，学会对常见的故障问题识别、分析、判断。

四、总结

综上所述，电力部门在执行日常操作时必须使用多种方法来保护配电线路，要注意配电线路可能出现的问题，并在第一时间减少配电线路出现问题的可能性。本研究通过对电力系统配电线路中存在的故障、检测技术、相应的对策能进行分析，相关研究成果以期能够帮助我国电力企业开展相应的工作，从而推动电力事业高质量、可持续发展。