配電線路在線故障識別與診斷方法探討

配電線路在線故障識別與診斷方法探討

Summary：隨著人們生活水平的不斷提高，對于電力能源的需求越發(fā)增大，配電系統的安全性和穩(wěn)定性提升成為了當前電力系統運行的重中之重。在配電線路的運行過程中，如果無法及時發(fā)現配電線路存在的故障和問題，將會導致嚴重的后果，甚至會造成人民群眾的生命財產安全受到威脅?；诖?，本文深入探究配電線路在線故障識別與診斷方法，希望能夠進一步促進配電線路的安全穩(wěn)定運行，提高配電系統和配電網的運行質量。Keys：配電線路；在線故障；識別；診斷在配電線路的運行和管理過程中要始終堅持以人為本的核心理念，時刻關注人的生命安全。為了促進配電線路的穩(wěn)定運行，提高配電線路的整體質量，需要對配電線路的在線故障進行科學合理的識別與處理。近年來，我國高度重視供電網絡的穩(wěn)定運行，并投入了大量的資金和技術，提升配電網施工整體質量，促進我國電力領域飛速發(fā)展，因此本文針對配電線路在線故障識別與診斷方法進行探討有重要的意義和價值。1.配電線路在線監(jiān)測技術進一步促進配電網絡和電力系統的安全穩(wěn)定運行需要對電網配電線路進行在線監(jiān)測，實時識別故障并作出診斷。在配電線路的運行過程中，通過在線監(jiān)測技術，主要依靠當前飛速發(fā)展的通信傳輸等方式，實現對線路的實時監(jiān)控，如在桿塔傾斜、線路防盜報警以及配電線路遠程視頻等方面，及時將相關數據和信息上傳至配電線路監(jiān)控中心，以確保線路安全運行。依靠配電線路在線監(jiān)測技術，不僅僅能夠及時發(fā)現配電線路運行過程中所出現的各類故障和問題，同樣也能實現問題反饋和故障診斷，促進問題和故障的解決效率提升，最大程度上避免了因為配電線路存在故障而導致整個電力系統運行產生負面影響，有效提高電網系統的運行效率，更好的為人民群眾的生產和生活提供充足的電力能源。2.配電線路在線故障的類型2.1配電線路的高阻故障配電線路運行過程中出現高阻故障大多是因為線路的運行過程中受到相關因素的影響和制約，導致線路突然發(fā)生斷裂的情況，也進而使得配電線路直接與地面發(fā)生了接觸或與現場區(qū)域周邊的其他事物產生接觸，并出現了高阻故障。高阻故障大多發(fā)生于配電線路為架空線路的區(qū)域，當線路出現斷裂的情況時與地面的高阻抗之間產生接觸。例如，有些架空線路周邊存在建筑或配電架空線路附近存在樹木，而在線路表面造成短路；如果在配電線路運行區(qū)域附近存在碎石或瀝青等表面的物體，再加上區(qū)域內存在閃電或雷擊等不良天氣，則極易引發(fā)配電線路的高阻故障。當出現高阻故障時，線路運行中的電流水平相較于其他類型的故障會偏低，因此在常規(guī)的過電流保護措施檢測方法中無法及時識別和查找高阻故障的發(fā)生區(qū)域，這也使得在配電線路的運行過程中，如果發(fā)生高阻故障則會對整個電力系統造成嚴重的影響。不容忽視的是，高阻故障的發(fā)生同樣也會導致區(qū)域內人身觸電或電火花火災等嚴重的后果，影響人民群眾的生命財產安全。為了進一步做好高阻故障的識別，可以直接在配電線路中安裝在線識別設施和裝置，一旦線路運行出現高阻故障，會導致線路中的運行電流降低，而通過在線識別能夠有效發(fā)現高阻故障，并進一步探究故障發(fā)生的實際原因，及時反饋給檢修中心，讓技術人員能夠通過在線識別裝置進行有針對性的檢修，促進配電系統的穩(wěn)定運行。2.2配電線路的間歇性故障配電系統中出現間歇性故障，大多是因為線路產生的間歇性放電，與此同時也會出現一定弧光現象，因為配電系統間歇性故障能瞬間觸發(fā)，并且能夠體現出重復性的特點，有時配電系統的間歇性故障之間的間隔時間會蔓延到幾秒或幾天，再加上間歇性故障所體現出的隨意性特點，如果無法及時發(fā)現配電系統中所存在的間歇性故障，并探究故障發(fā)生的原因，對故障進行及時維護和處理，將會影響整個配電系統和配電網絡的順利運行，同樣也會造成安全隱患等多方面問題，給人民群眾的生命和財產安全帶來嚴重的負面影響。在進行配電線路間歇性故障識別的過程中，可以根據配電線路不同程度的電壓和電流進行科學準確的識別和探查。如果線路出現短時間放電行為，或呈現出瞬時重復等多方面特點，可以將其判斷為配電線路出現了間歇性故障。排查間歇性故障需要對癥下藥、細心探查，如果在故障檢查的過程中發(fā)現配電線路存在其他方面的問題，也要時刻保持鎮(zhèn)定心理，及時對配電線路進行科學合理的檢查和適當的維護。因此，為了有效避免配電系統的間歇性故障問題，可以定期定時對配電線路進行排查，確保配電線路運行過程中的安全和穩(wěn)定。配電系統和配電線路的間歇性故障相比于其他類型的故障而言，能夠更加準確的實現在線識別，處理效率較高。2.3配電系統的單相接地故障在配電系統和配電線路運行過程中，極其容易發(fā)生單相接地類型的故障，同樣這一類型的故障也是整個配電網絡查找最為復雜困難的故障類型。此類故障發(fā)生幾率較高，排查難度和處理難度較大，不僅僅需要對配電系統和配電網絡的暫態(tài)過程進行全面的分析和處理，也要對各類信號和故障信息數據進行全方位的排除。因為暫態(tài)信號中能夠含有較多的故障信息，并且單相接地故障中，暫態(tài)過程不會受到線路接地方式的影響，因此在處理和應對識別單相接地故障的過程中需要更加準確合理的處理好電容和電流的暫態(tài)分量，確保電網能夠有序運行。如果配電線路出現單相接地故障，則主要會發(fā)生以下多種現象，一是出現信號警鈴聲響，有些配電線路中會配置線路光字牌，如果光字牌亮起則象征著某處某段母線接地或線圈出現單相接地故障；二是電壓表指示異常，如果出現單相接地故障，則兩相電壓會升高，無法保證電壓的穩(wěn)定性，電壓不停擺動則為間歇性接地故障；三是中性點經消弧線圈，接地系統，如果裝備電壓表可以再發(fā)生單相接地故障時觀察到警報燈亮起；四是當發(fā)生弧光接地現象時會產生強烈的過電壓，同樣也會造成高壓保險熔斷等現象，甚至會燒毀電壓互感器，如果出現此類現象，相關工作人員可以對單相接地故障進行更加準確的識別與處理。3.配電線路在線故障診斷的方法3.1檢測定位方法在配電線路在線故障診斷過程中應用監(jiān)測定位方法，主要是在配電線路的主要分支點處以及線路經常發(fā)生相關故障的具體區(qū)域，安裝線路故障識別探測器，通過探測器有效實現對配電線路運行過程中的實時監(jiān)測。同樣也可以根據實時監(jiān)測和連續(xù)電力的情況，對故障點進行準確的定位，促進后期配電線路故障排查和處理的工作效率提升。通過監(jiān)測定位方法，能夠有效探查和檢測配電線路運行中的相關參數，如果參數因為配電線路出現故障而產生變化，則能夠更加清晰準確的判斷故障發(fā)生的區(qū)域。但值得注意的是，運用監(jiān)測定位方式需要在配電線路中安裝探測器，需要投入大量的技術能力和成本，對探測器的運行維護工作相對繁重。3.2被動式定位方法在配電線路在線故障診斷過程中，應用被動式定位方式可以通過區(qū)段性查找法、阻抗法和行波法三種形式進行故障的定位與查找。運用被動定位方法能夠在配電線路出現故障時，更加快速及時的確定故障發(fā)生點，探究和查擺出故障發(fā)生的原因。相關技術人員在運用區(qū)段查找法時，大多會根據配電線路的具體運行情況進行區(qū)域定位，而故障點也會在區(qū)站定位中被被動的查找出來。通過這樣的方式，能夠在較短的時間內更快的查找出配電線路的故障發(fā)生點。與此同時，電網的運行在線故障查找和識別系統，也能夠通過對配電線路相關運行數據的科學分析與自動化識別，有效縮小故障查找范圍，將故障點鎖定在較小的區(qū)間之內，提高被動式定位方法對配電線路故障的識別效率。在運用阻抗法時，能夠有效降低配電線路故障識別和診斷的成本，但是在實際的故障查找和定位的實踐過程中，阻抗法的形式受到相關因素的制約較多，大多屬于線路負荷、電源等多方面因素，只有當此類因素都能夠被滿足時，才能更好的運用阻抗法進行故障識別。在運用行波法進行故障識別時，能夠有效提升故障識別精準度，但是此類方法的耗費時間較多，無法在緊急故障狀態(tài)下對故障點進行識別和處理。因此當配電線路出現故障和問題時，應用被動式定位方法需要根據實際情況，科學合理的選擇具體的定位方式以提高配電線路在線故障識別與診斷的效率。3.3主動式定位方法運用主動式定位方式排查配電線路故障，并對故障進行診斷時大體可以運用三種方式，分別為S注入法、中性點脈寬注入法、交直流綜合注入法。三種方式各有利弊，特別是在電力相關領域工作人員的探索和實踐工作中，運用主動式定位方式能夠更快速的實現對配電線路故障點的排查和定位。S注入法主要通過信號來實現對配電線路故障點進行定位和識別，因此S注入法方式能夠有效提升故障定位的精準度。但是值得注意的是，在應用S注入法的過程中，需要明確此類方法無法實現對配電線路的相關故障在線定位，雖然能夠有效提升故障識別方面的工作效率，但是在在線識別方面始終有所欠缺。中性點脈寬注入法的操作方式會受到周邊環(huán)境的影響較少，這種操作方式安全性能更好，可靠性更高，精準度更高，能夠有效實現配電線路故障識別和監(jiān)測的高標準和高水平。交直流綜合注入法與其他主動式定位方法相比存在較為明顯的不足，主要體現為交直流綜合注入法在進行故障識別的過程中所需要的時間更長，工作效率相對較低，無法實現更加快速的故障識別與診斷，但是如果S注入法和中性點脈寬注入法都無法應用時，可以采取交直流綜合注入法進行故障的識別與診斷。3.4智能定位方法智能定位法在應用過程中，主要通過配電線路在線故障識別故障點相關投訴信息進行科學推理，并進一步確定故障點的定位。智能定位方式主要通過SVM方法和神經網絡相結合的方式，對配電線路故障發(fā)生的具體區(qū)域進行科學合理的確定。但是值得注意的是，運用智能定位方式時，需要用于線性可分的數據類型，無法對其他類型的數據進行分析和定位，需要進一步提高配電線路在線故障識別的有效性。3.5信號源診斷方法信號源診斷方法對配電線路在線故障進行診斷的應用過程中主要通過信號源柜和故障指示燈進行實現，當相關配電線路出現故障和問題時，線路中所安置好的指示燈能夠及時檢測差異較大的電流，如果在多次檢測之后都顯露出特定的電流變化，則可以根據此類差異對配電線路存在的故障進行科學合理的識別，并將相關判斷結果和分析結果發(fā)送給信號源柜并及時進行處理和故障診斷。4.配電線路在線故障的診斷系統的探究4.1配電線路HHT方法故障診斷系統在應用HHT法的配電線路故障診斷系統中，第一步需要進行信號檢測，在此過程中，主要通過測量、取用與配電線路相關故障密切聯系的狀態(tài)信號，而狀態(tài)信號同樣也能如實反映配電線路故障的相關情況。因此在進行信號檢測的工作中，需要做好動態(tài)信號的測取，對于狀態(tài)信號進行調理，對相關數據進行全方位的采集，經過此類流程之后才能獲得配電線路故障診斷精準的數據，幫助工作人員更好的處理線路故障。第二步在于特征抽取，在此過程中主要將狀態(tài)信號所反饋的相關數據信息和初始狀態(tài)的相關信號進行全面的分析與處理，讓其始終處于待檢模式，并對狀態(tài)信號進行準確的識別，工作人員可以依據配電線路的相關故障和數據庫平臺搭建故障檔案庫讓狀態(tài)信號，待檢模式與相關基準模式能夠進行有效的對比和判斷，進一步提高配電線路在線故障診斷系統運行的工作效率，幫助工作人員更加清晰準確的判斷配電線路和相關設備是否運行正常。最后要對決策進行預報，通過在線故障診斷系統查明相關故障情況，并及時分析出故障產生的原因和主要經過，進一步預測未來配電線路故障的發(fā)展趨勢。4.2配電線路在線故障的診斷系統在電力系統運行過程中，配電網與人們的日常生活密切相關，如果配電系統和配電網絡發(fā)生故障，將影響國民經濟發(fā)展和人們的日常生活開展。配電線路的在線故障診斷系統方式需要做好三方面工作。首先，要執(zhí)行故障檢測。在配電網的運行中，必須對配電線路進行檢查，運用先進的科學技術來發(fā)現故障。其次，需要對配電線路故障進行分類。檢測出故障后，相關人員需要使用HHT方法對故障進行分類，以便相關人員分析實際情況，正確排除故障。最后，實現故障定位，在對故障進行分類后需要進一步確定故障位置，故障位置主要指線路分支的位置，具體指配電線路上設置的傳感設備收集到的信息的分析和處理，并進一步提高配電線路在線故障的診斷系統運行的高效性。5.結論在配電線路運行過程中，需要始終堅持安全第一、以人為本的原則，著力提高配電線路的施工質量，確保配電線路能夠有效運行。為了進一步提升配電線路在線故障識別與診斷的精準度，本文從配電線路在線監(jiān)測技術入手，分別探究了配電線路在線故障的類型，主要有高阻故障、間歇性故障、單相接地故障三種；并進一步分析在線故障診斷的方法，主要為監(jiān)測定位方法、被動式定位方法、主動式定位方法、智能定位方法和信號源診斷方法；最后深入探究配電系統在線故障診斷系統。希望本文的研究能夠進一步推動配電線路的整體質量。Reference：[1]孟德好,余曉東,詹昭.配電線路在線故障識別與診斷方法研究[J].中國化工貿易,2017,9(22):194.DOI:10.3969/j.issn.1674-5167.2017.22.1