配电线路在线故障识别与诊断方法研究贾立凯

配电线路在线故障识别与诊断方法研究贾立凯

贾立凯

（国网吉林省电力有限公司延边供电公司吉林延吉133000）

摘要：由于现阶段我国供电系统压力的日益增长，供电质量和可靠性已经成为人们重点关注的问题，配电线路对电力系统运行的稳定性具有重要影响，应加强对配电线路质量的重视，加强对线路故障识别与诊断方法的研究，及时发现配电线路中存在的问题，并尽快采取相应措施进行解决，以保证用户的用电安全和电力系统运行的稳定性。

关键词：配电线路；故障识别；诊断方法

在整个配电网中，配电线路是最主要的组成部分，同时也是整个配电网的核心部分，对整个配电网运行的稳定性和可靠性具有较为重要的影响。配电线路较为复杂，常常会受到多种因素的影响。若线路出现故障，对工业生产、商业运作及人们的日常生活带来诸多制约，引发一系列的社会损失。若线路出现故障之后，工作者必须严谨对待，尽力减少故障处理的时间，否则会造成更大的损失；线路发生故障，工作者常采取分段性排查或盲目的进行巡线，若线路长，开展故障排查时会耗费2d左右，会为人们的生活带来诸多不便。为此，工作者必须谨慎处之，尽量缩短故障查找所耗费的时间，快速将故障排除，将损失降至最小。由此可见，若想降低损失，必须重视配电线路在线故障诊断工作，精确诊断与查找故障，是提高整个配电系统安全性的重要措施。

1配电线路在线故障识别分析

配电线路故障诊断是指电力系统配电网一旦出现故障之后，要能够采用某种特殊的方法快速地切除发生故障的线路，然后准确及时确定故障的发生地点和故障的类型，可能引起的危害，如何安排后续的修复和快速恢复供电的工作，保障整个电力系统的正常安全运行。

1.1高阻故障识别

高阻故障指出现在架空的高空中发生的故障，当高空的线路接触到生长在高处的树枝或很高的建筑，就会发生一些短路，配电线路会产生高阻故障，产生的高阻抗会让电流小于接地时短路电流。高阻故障产生的后果也是相当危险的，电路短路容易引起火灾，容易造成人员伤亡和财产损失，因此，工作人员在进行在线故障识别时，通常会依据高阻故障的特性，对高阻故障加以有效识别。

1.2间歇性故障识别

间歇性故障主要指的是配电线路在运行的过程中，阶段性放电并在放电过程中还有弧光线现象，该故障呈现出无规律、无序化的状态。如果检测人员能够看到电流的弧光出现，则说明配电线路发生了间歇性故障。另外，间歇性故障无法进行有效识别，它以“不定期循环”的方式进行运动。故障可能会在某一天出现，也可能会在某一时刻出现。要求检测人员应该进行定期检查，保障配电线路间歇性故障的及时解决。

1.3单相接地故障

单相接地故障最常见的是短路故障，它占70%，此类型发生的原因较多，例如，一个长树枝挂到了一根电线上，又接触到了大地，这就造成了单相接地故障。当配电线路发生单相接地故障时，由于不会立即导致跳闸的发生，所以对其进行查找会有较大的难度。特别是当单相接地故障发生在用户侧时，更会导致在对故障判断时缺乏明显的标志。同样在白天发生单相接地故障时，判断也具有较大的难度。但一旦单相接地故障发生在夜间，由于会有打火产生，所以在巡视过程中往往更容易对这类故障进行判断。单相接地故障包含两种，分别是金属故障和非金属故障。

（1）金属性接地。金属性接地故障在配电线路的单相接地故障中属于完全接地故障，金属故障主要是由于配电线路的某一电线段或是某一电源侧出现断线故障，使电线与地面直接发生接触致使，一旦发生金属性接地故障，出现故障位置的相电压会瞬间变为零，而没有出现故障位置的相电压，则会转换成为线电压，该现象不仅是金属性接地故障发生的主要表现，同时也是金属性接地故障诊断的主要凭借之一。这作为金属故障的特征为工作人员排查也提供了思路。

（2）非金属性接地。非金属性接地故障在配电线路的单相接地故障中属于不完全接地故障，非金属性故障发生的主要原因是配电线路上出现放射电弧，通过电弧接地或者高电阻接地，发生故障，因此，非金属性故障的发生，会时常与间歇性故障伴生。在发生非金属性接地时，发生故障位置相电压虽然不会变成零，但也会明显下降，低于相电压，而没有出现故障位置相电压也会升高，不过无法达到线电压水平。这一特征也是维修人员进行配电线在线故障识别的主要依据。

2配电线路在线诊断方法研究

2.1被动式定位法

被动式定位法分为区段查找法、阻抗法、行波法这三种方法。区段查找法是通过使用配电网自动化设备对配电线路各个区段进行被动式定位，可以清晰明了地查找出配电故障发生的区段。区段查找法通过确定配电线路故障发生的区段来达到缩小故障的查找范围，锁定故障发生的具体位置，极大程度上缩短了故障查找的时间以及花费的人力、物力和财力。阻抗法在具体的实施过程中受到路径阻抗、线路负荷和电源的制约和限制较大，但是其最大优势是投资少，成本低。行波法诊断配电线路的故障需要花费挺长一段时间，不能及时地诊断出配电网中的故障，其突出优点是具有相当高的准确度。

2.2主动定位法

主动定位法分为s注入法和交直流综合注入法两种。s注入法定位精度较高，s注入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。交直流综合注入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。

2.3监测定位法

监测定位法指的是在配电线路的在线运行工作中，实时监测和定位配电线路中一些容易产生故障的关键部分，这样出现在线故障时，工作人员可以及时发展产生故障的位置，为维修工作带来很大的方便。监测定位法的关键就是全方位监测配电线路的所有运行参数。例如，当线路在运行过程中出现在线故障时，监测装置会迅速发出连续不断的警报声，相关的故障维修人员在听到警报后就可以迅速赶到现场，精准判断出故障所在的位置，然后分析出产生故障的原因，接着用最快速度处理故障，以确保在最快的时间内恢复供电。监测定位法对故障的诊断效果非好，但是其造价高、安装程序繁琐、对技术要求过高的特点使得这种方法在实施上难度很大，具有一定的局限性。

2.4智能定位法

智能定位法是建立在线路故障投诉信息的基础上的，通过推理方法来对故障定位与判断，配电线路与输电线路不同的是，配电线路往往有许多的分线路在发生单相接地故障时，只需拉下电闸就可以精准定位故障的位置，该类方法运用到了线性可分数据的识别性。它将SVM与神经网络法相结合，以达到配电线路在线故障的精准判断。

2.5综合判决算法

综合判决算法主要用于检测短路故障，其主要是通过对电流和电压的变化来判断短路故障。电力系统的接地处理方式主要有不接地、高阻接地、低阻接地、直接接地。综合判决算法可以通过检测电容电流和发生故障时电压的实际变化，来弥补电容电流检测对阀值设定精度要求高的缺陷，还可以降低其他暂态信号误导的发生概率，实现短路故障100%的判决准确率。

3结语

综上所述：电力系统配电线路的正常运行直接关系到我国社会经济的发展和人们的正常生活、用电。因此，管理配电线路运行情况的过程中必须对其故障做好严格的控制，及时发现、诊断并处理故障以便在最大程度上降低故障的危害。在科技水平不断提高的当下，配电线路的在线诊断技术也日趋成熟，诊断效率得到了提升，相关检修人员应当在把握配电线路故障识别方法的前提下结合实际情况合理选择诊断方法，从而提高配电线路的诊断效率与质量，实现整个配电网的安全、可靠、稳定运行。

参考文献：

[1]王攀.分析如何降低10kV配电线路跳闸率[J].低碳世界.2017（25）

[2]陆由.配电线路在线故障识别与诊断技术探究[J].通讯世界，2016，（22）：118.