配电线路在线故障识别与诊断方法研究谭清

配电线路在线故障识别与诊断方法研究谭清

谭清

(国网上海市电力公司嘉定供电公司上海市201800)

摘要：配网线路实际运行中可能出现多种故障问题，要想切实推动配网线路的健康、安全运行，就必须加大对配网故障的检测力度，采用科学的故障识别与监测技术和方法，提高故障检测工作效率，维护配网线路的运行质量，提升配网线路运行的安全性、合理性，发挥其应用的功能和作用。本文主要对配电线路在线故障识别与诊断方法进行了分析研究。

关键词：配电线路；故障识别；诊断方法

引言

配网线路在线故障识别与诊断是一项复杂而又专业的工作，实际的故障识别需要特定的系统、技术等的支持与辅助，实际的故障诊断过程中要不断引进全新的方法，善于采用新技术，要积极地将现代智能技术、自动化技术等引进到配网故障诊断中，创建一个在线故障识别与诊断系统，依靠该系统实现配网故障的自动化诊断，以此来提高配网线路的故障识别与诊断效率。

一、配电线路在线故障识别与诊断的必要性

近几年，人们对于电的需求在不断上升，这就使得国家相关电力行业面临的压力以及挑战越来越大。而国家电网在不断发展的过程中，规模也在逐渐扩大，而现阶段配电电网系统在实际运行过程中，还存着各种故障，为了有效解决这些故障和问题，务必要做好电力线路的维护工作，并加大对线路故障的识别和诊断，并不断创新并完善电力装置相关的系统以及在线故障识别的系统，以便能够从源头上将线路故障发生的频率降到最低，提高线路检修以及维护的工作效率，使得电气单位能够更长久稳定的发展下去。

二、配电线路故障主要类型分析

1、高阻故障

配网线路在现实架设中可能面临多种复杂的环境，四周可能面临多种障碍物，例如：高耸建筑、树枝等，它们都将对配网线路形成一定的干扰和影响，导致线路受损，树枝的干扰可能造成线路接地，甚至引发短路故障，配网线路运行受阻，无法进行高效地配电，总的来看，高阻故障是配网线路面临的最主要故障之一，由于该类故障下电流通常过小，传统检测模式无效，需要借助于其他检测技术和方法，高阻故障可能造成火灾事故，需要引起检测关注。

2、间歇性故障

所谓的间歇性故障最显著的特征体现为：无规律、无规则的间歇发生的故障，检修人员难以及时发现该故障，而且其发生没有秩序性，发生时间也相对短暂，该故障出现后会对配网线路的运行带来不良影响，进而从整体上影响到配电线路的安全。间歇性故障需要被特别关注。结合以往的故障检测实践，间歇性故障再实际运行中体现出不规则的重复性，而且也兼具随机性，配电线路出现间歇性故障时，往往会由于其缺少规律性而为技术人员、运维人员带来巨大挑战，需要投入更多的时间和精力，而且其较强的隐蔽性特征也是对故障检测的高强度要求。

三、配电线路的在线故障识别与诊断方法

1、HHT模式下的在线监测与故障诊断系统

该系统能够有效测试出配网状态，从中识别出故障信号，根据配网的状态信号来进行故障诊断。所谓的在线诊断系统实际的原理与运行流程如图1所示。

整个流程中包含多项操作，例如：创建档案库、信息库，信号检测、特征抽取、状态识别与报告等，每一项工作具体特点如下：

1.1信号监测

检测故障性状态信号，能够为故障诊断提供最为有效的证据，信号检测主要涉及以下工作：（1）测取信号，采用传感器构建出的探测性设备来掌握被测设备相关参数的变化。（2）调试。具体原理体现为对被测设备所承载信号实施调整、变幻与传输。（3）采集数据。对信息进行调整，使其转为离散化，要想能够最大程度地判别、诊断出故障，就需要更加精准地得到各个设备工作的相关状态数据、信息，从而为故障诊断提供支持，应该根据具体的诊断目标与对象，来选择测试信号。

1.2选择特征

通常来说，来自于探测仪的信号，其中蕴含多种噪音、杂音信息，无法支持设备状态的剖析，这样可以尝试通过转变信号的方式来从中抽取特征，对检测信号进行处理、分析，使其不再受噪音干扰，从中提取可以集中体现故障问题的特征，为检测做好准备。

1.3辨别状态，剖析案例

创建一个信息数据库，对故障进行归类，形成档案，建立起一个故障信息数据库，任何新出现的故障经信号监测以及特征抽取都能进入待检状态，同基准模式加以对比，以此来分析设备能否高效运转，是否处于故障异常状态，故障种类较多，其向量模式也各种各样，要依托于所创建的信息数据库来剖析故障特征以及其所处状态，从而更好把握故障的性质、特征与成因。

2、单相完全接地故障的诊断

一般应该根据单相完全接地故障的特征与特点进行故障诊断，具体需要把握以下关键的规律和方法，电压相位关系方面，非故障相对地电压的夹角一般为60°，同正常相相比，故障相对地电流超高，达到3倍以上，电压却对应下降，达到零，正常运行的相对地电容电流略微上升，达到初始状态的3倍。

3、主动式定位法

主动式定位法通常涵盖三大类方法，具体包括：S注入法、交直流综合注入法和中性点脉宽注入法等。要正确地使用这三大方法，明确每一类方法的使用特点、优势以及劣势，适用范围等。第一步要确认有故障问题的出现，在此基础通过检测、扫描等方式来定位故障点，要想达到精准、高效的故障点定位，一般适合采用S注入法，然而，其中也有某种不足，一般不适合故障的在线监测与定位，然而，对应的中性点脉宽注入法则能够有效改善故障定位的准确度，确保故障点被精准地发现，但是却存在某种使用风险，安全度值得考虑。

4、监测定位法

所谓的监测定位，最主要特征体现为故障的动态监测、检查，对于配网线路中最容易出现故障问题的部位实施重点监测，及时发现问题，提出解决性对策，从而为配网检修提供便利条件。一般来说，应该围绕配网线路参数进行检测，分析其有无异常，非正常信号发出后，监测系统将自动地发出警示性信号，从而确保各类检修工作者、各专业技术人员及时奔赴现场，在精准的部位进行故障检修，能够用最短的时间发现问题，采取针对性的技术措施，控制检修成本。

5、被动定位方法

该方法具体包括以下方法：区段查找、阻抗法与行波法。具有较广的适用范围，可以用在自动化系统，也适应于其他线路、设备等的故障定位，事实证明该方法实际使用中，在故障定位方面更为精准高效，几种方法中，阻抗法的使用相对具有一定的条件限制，体现在线路负荷大小、电源电量等都可能影响其测试效果，然而，却具有一定的成本优势。故障定位精准度方面应该首选行波法，该方法能够最大程度地提升故障检测精准度，从而确保检测质量。

结束语

总而言之，整个配电网的运行离不开配电线路的稳定可靠的运行，所以，管理配电线路的运行情况时，要严格的控制，做到及早发现故障，及早的诊断，并及时的处理，以便将其对于电网运行的影响力降到最低。线路故障的检修人员要善于利用在线诊断技术，以此来提高配电线路故障诊断的效率。

参考文献

[1]朱春杰.分析配电线路在线故障识别与诊断技术的分析[J].中国科技投资，2014（A09）：183.

[2]孙兴华，卢仁军.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[J].电工技术：理论与实践，2015（11）：191.

[3]周廷模.配电线路在线故障识别与诊断方法的研究[J].广东科技，2013（16）：90~91.