配电线路在线故障识别与诊断方法探讨

配电线路在线故障识别与诊断方法探讨

Summary：随着人们生活水平的不断提高，对于电力能源的需求越发增大，配电系统的安全性和稳定性提升成为了当前电力系统运行的重中之重。在配电线路的运行过程中，如果无法及时发现配电线路存在的故障和问题，将会导致严重的后果，甚至会造成人民群众的生命财产安全受到威胁。基于此，本文深入探究配电线路在线故障识别与诊断方法，希望能够进一步促进配电线路的安全稳定运行，提高配电系统和配电网的运行质量。Keys：配电线路；在线故障；识别；诊断在配电线路的运行和管理过程中要始终坚持以人为本的核心理念，时刻关注人的生命安全。为了促进配电线路的稳定运行，提高配电线路的整体质量，需要对配电线路的在线故障进行科学合理的识别与处理。近年来，我国高度重视供电网络的稳定运行，并投入了大量的资金和技术，提升配电网施工整体质量，促进我国电力领域飞速发展，因此本文针对配电线路在线故障识别与诊断方法进行探讨有重要的意义和价值。1.配电线路在线监测技术进一步促进配电网络和电力系统的安全稳定运行需要对电网配电线路进行在线监测，实时识别故障并作出诊断。在配电线路的运行过程中，通过在线监测技术，主要依靠当前飞速发展的通信传输等方式，实现对线路的实时监控，如在杆塔倾斜、线路防盗报警以及配电线路远程视频等方面，及时将相关数据和信息上传至配电线路监控中心，以确保线路安全运行。依靠配电线路在线监测技术，不仅仅能够及时发现配电线路运行过程中所出现的各类故障和问题，同样也能实现问题反馈和故障诊断，促进问题和故障的解决效率提升，最大程度上避免了因为配电线路存在故障而导致整个电力系统运行产生负面影响，有效提高电网系统的运行效率，更好的为人民群众的生产和生活提供充足的电力能源。2.配电线路在线故障的类型2.1配电线路的高阻故障配电线路运行过程中出现高阻故障大多是因为线路的运行过程中受到相关因素的影响和制约，导致线路突然发生断裂的情况，也进而使得配电线路直接与地面发生了接触或与现场区域周边的其他事物产生接触，并出现了高阻故障。高阻故障大多发生于配电线路为架空线路的区域，当线路出现断裂的情况时与地面的高阻抗之间产生接触。例如，有些架空线路周边存在建筑或配电架空线路附近存在树木，而在线路表面造成短路；如果在配电线路运行区域附近存在碎石或沥青等表面的物体，再加上区域内存在闪电或雷击等不良天气，则极易引发配电线路的高阻故障。当出现高阻故障时，线路运行中的电流水平相较于其他类型的故障会偏低，因此在常规的过电流保护措施检测方法中无法及时识别和查找高阻故障的发生区域，这也使得在配电线路的运行过程中，如果发生高阻故障则会对整个电力系统造成严重的影响。不容忽视的是，高阻故障的发生同样也会导致区域内人身触电或电火花火灾等严重的后果，影响人民群众的生命财产安全。为了进一步做好高阻故障的识别，可以直接在配电线路中安装在线识别设施和装置，一旦线路运行出现高阻故障，会导致线路中的运行电流降低，而通过在线识别能够有效发现高阻故障，并进一步探究故障发生的实际原因，及时反馈给检修中心，让技术人员能够通过在线识别装置进行有针对性的检修，促进配电系统的稳定运行。2.2配电线路的间歇性故障配电系统中出现间歇性故障，大多是因为线路产生的间歇性放电，与此同时也会出现一定弧光现象，因为配电系统间歇性故障能瞬间触发，并且能够体现出重复性的特点，有时配电系统的间歇性故障之间的间隔时间会蔓延到几秒或几天，再加上间歇性故障所体现出的随意性特点，如果无法及时发现配电系统中所存在的间歇性故障，并探究故障发生的原因，对故障进行及时维护和处理，将会影响整个配电系统和配电网络的顺利运行，同样也会造成安全隐患等多方面问题，给人民群众的生命和财产安全带来严重的负面影响。在进行配电线路间歇性故障识别的过程中，可以根据配电线路不同程度的电压和电流进行科学准确的识别和探查。如果线路出现短时间放电行为，或呈现出瞬时重复等多方面特点，可以将其判断为配电线路出现了间歇性故障。排查间歇性故障需要对症下药、细心探查，如果在故障检查的过程中发现配电线路存在其他方面的问题，也要时刻保持镇定心理，及时对配电线路进行科学合理的检查和适当的维护。因此，为了有效避免配电系统的间歇性故障问题，可以定期定时对配电线路进行排查，确保配电线路运行过程中的安全和稳定。配电系统和配电线路的间歇性故障相比于其他类型的故障而言，能够更加准确的实现在线识别，处理效率较高。2.3配电系统的单相接地故障在配电系统和配电线路运行过程中，极其容易发生单相接地类型的故障，同样这一类型的故障也是整个配电网络查找最为复杂困难的故障类型。此类故障发生几率较高，排查难度和处理难度较大，不仅仅需要对配电系统和配电网络的暂态过程进行全面的分析和处理，也要对各类信号和故障信息数据进行全方位的排除。因为暂态信号中能够含有较多的故障信息，并且单相接地故障中，暂态过程不会受到线路接地方式的影响，因此在处理和应对识别单相接地故障的过程中需要更加准确合理的处理好电容和电流的暂态分量，确保电网能够有序运行。如果配电线路出现单相接地故障，则主要会发生以下多种现象，一是出现信号警铃声响，有些配电线路中会配置线路光字牌，如果光字牌亮起则象征着某处某段母线接地或线圈出现单相接地故障；二是电压表指示异常，如果出现单相接地故障，则两相电压会升高，无法保证电压的稳定性，电压不停摆动则为间歇性接地故障；三是中性点经消弧线圈，接地系统，如果装备电压表可以再发生单相接地故障时观察到警报灯亮起；四是当发生弧光接地现象时会产生强烈的过电压，同样也会造成高压保险熔断等现象，甚至会烧毁电压互感器，如果出现此类现象，相关工作人员可以对单相接地故障进行更加准确的识别与处理。3.配电线路在线故障诊断的方法3.1检测定位方法在配电线路在线故障诊断过程中应用监测定位方法，主要是在配电线路的主要分支点处以及线路经常发生相关故障的具体区域，安装线路故障识别探测器，通过探测器有效实现对配电线路运行过程中的实时监测。同样也可以根据实时监测和连续电力的情况，对故障点进行准确的定位，促进后期配电线路故障排查和处理的工作效率提升。通过监测定位方法，能够有效探查和检测配电线路运行中的相关参数，如果参数因为配电线路出现故障而产生变化，则能够更加清晰准确的判断故障发生的区域。但值得注意的是，运用监测定位方式需要在配电线路中安装探测器，需要投入大量的技术能力和成本，对探测器的运行维护工作相对繁重。3.2被动式定位方法在配电线路在线故障诊断过程中，应用被动式定位方式可以通过区段性查找法、阻抗法和行波法三种形式进行故障的定位与查找。运用被动定位方法能够在配电线路出现故障时，更加快速及时的确定故障发生点，探究和查摆出故障发生的原因。相关技术人员在运用区段查找法时，大多会根据配电线路的具体运行情况进行区域定位，而故障点也会在区站定位中被被动的查找出来。通过这样的方式，能够在较短的时间内更快的查找出配电线路的故障发生点。与此同时，电网的运行在线故障查找和识别系统，也能够通过对配电线路相关运行数据的科学分析与自动化识别，有效缩小故障查找范围，将故障点锁定在较小的区间之内，提高被动式定位方法对配电线路故障的识别效率。在运用阻抗法时，能够有效降低配电线路故障识别和诊断的成本，但是在实际的故障查找和定位的实践过程中，阻抗法的形式受到相关因素的制约较多，大多属于线路负荷、电源等多方面因素，只有当此类因素都能够被满足时，才能更好的运用阻抗法进行故障识别。在运用行波法进行故障识别时，能够有效提升故障识别精准度，但是此类方法的耗费时间较多，无法在紧急故障状态下对故障点进行识别和处理。因此当配电线路出现故障和问题时，应用被动式定位方法需要根据实际情况，科学合理的选择具体的定位方式以提高配电线路在线故障识别与诊断的效率。3.3主动式定位方法运用主动式定位方式排查配电线路故障，并对故障进行诊断时大体可以运用三种方式，分别为S注入法、中性点脉宽注入法、交直流综合注入法。三种方式各有利弊，特别是在电力相关领域工作人员的探索和实践工作中，运用主动式定位方式能够更快速的实现对配电线路故障点的排查和定位。S注入法主要通过信号来实现对配电线路故障点进行定位和识别，因此S注入法方式能够有效提升故障定位的精准度。但是值得注意的是，在应用S注入法的过程中，需要明确此类方法无法实现对配电线路的相关故障在线定位，虽然能够有效提升故障识别方面的工作效率，但是在在线识别方面始终有所欠缺。中性点脉宽注入法的操作方式会受到周边环境的影响较少，这种操作方式安全性能更好，可靠性更高，精准度更高，能够有效实现配电线路故障识别和监测的高标准和高水平。交直流综合注入法与其他主动式定位方法相比存在较为明显的不足，主要体现为交直流综合注入法在进行故障识别的过程中所需要的时间更长，工作效率相对较低，无法实现更加快速的故障识别与诊断，但是如果S注入法和中性点脉宽注入法都无法应用时，可以采取交直流综合注入法进行故障的识别与诊断。3.4智能定位方法智能定位法在应用过程中，主要通过配电线路在线故障识别故障点相关投诉信息进行科学推理，并进一步确定故障点的定位。智能定位方式主要通过SVM方法和神经网络相结合的方式，对配电线路故障发生的具体区域进行科学合理的确定。但是值得注意的是，运用智能定位方式时，需要用于线性可分的数据类型，无法对其他类型的数据进行分析和定位，需要进一步提高配电线路在线故障识别的有效性。3.5信号源诊断方法信号源诊断方法对配电线路在线故障进行诊断的应用过程中主要通过信号源柜和故障指示灯进行实现，当相关配电线路出现故障和问题时，线路中所安置好的指示灯能够及时检测差异较大的电流，如果在多次检测之后都显露出特定的电流变化，则可以根据此类差异对配电线路存在的故障进行科学合理的识别，并将相关判断结果和分析结果发送给信号源柜并及时进行处理和故障诊断。4.配电线路在线故障的诊断系统的探究4.1配电线路HHT方法故障诊断系统在应用HHT法的配电线路故障诊断系统中，第一步需要进行信号检测，在此过程中，主要通过测量、取用与配电线路相关故障密切联系的状态信号，而状态信号同样也能如实反映配电线路故障的相关情况。因此在进行信号检测的工作中，需要做好动态信号的测取，对于状态信号进行调理，对相关数据进行全方位的采集，经过此类流程之后才能获得配电线路故障诊断精准的数据，帮助工作人员更好的处理线路故障。第二步在于特征抽取，在此过程中主要将状态信号所反馈的相关数据信息和初始状态的相关信号进行全面的分析与处理，让其始终处于待检模式，并对状态信号进行准确的识别，工作人员可以依据配电线路的相关故障和数据库平台搭建故障档案库让状态信号，待检模式与相关基准模式能够进行有效的对比和判断，进一步提高配电线路在线故障诊断系统运行的工作效率，帮助工作人员更加清晰准确的判断配电线路和相关设备是否运行正常。最后要对决策进行预报，通过在线故障诊断系统查明相关故障情况，并及时分析出故障产生的原因和主要经过，进一步预测未来配电线路故障的发展趋势。4.2配电线路在线故障的诊断系统在电力系统运行过程中，配电网与人们的日常生活密切相关，如果配电系统和配电网络发生故障，将影响国民经济发展和人们的日常生活开展。配电线路的在线故障诊断系统方式需要做好三方面工作。首先，要执行故障检测。在配电网的运行中，必须对配电线路进行检查，运用先进的科学技术来发现故障。其次，需要对配电线路故障进行分类。检测出故障后，相关人员需要使用HHT方法对故障进行分类，以便相关人员分析实际情况，正确排除故障。最后，实现故障定位，在对故障进行分类后需要进一步确定故障位置，故障位置主要指线路分支的位置，具体指配电线路上设置的传感设备收集到的信息的分析和处理，并进一步提高配电线路在线故障的诊断系统运行的高效性。5.结论在配电线路运行过程中，需要始终坚持安全第一、以人为本的原则，着力提高配电线路的施工质量，确保配电线路能够有效运行。为了进一步提升配电线路在线故障识别与诊断的精准度，本文从配电线路在线监测技术入手，分别探究了配电线路在线故障的类型，主要有高阻故障、间歇性故障、单相接地故障三种；并进一步分析在线故障诊断的方法，主要为监测定位方法、被动式定位方法、主动式定位方法、智能定位方法和信号源诊断方法；最后深入探究配电系统在线故障诊断系统。希望本文的研究能够进一步推动配电线路的整体质量。Reference：[1]孟德好,余晓东,詹昭.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[J].中国化工贸易,2017,9(22):194.DOI:10.3969/j.issn.1674-5167.2017.22.1