配电线路故障监测技术探讨

配电线路故障监测技术探讨

武萍

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河南创新建设工程有限公司

摘要：配电线路不同于高压输电线路，在运维方面需要更多的投资。成本的局限性是配电线路在线监测技术的最大限制因素，也影响着相关研究朝着经济、合理的目标迈进。与高压线路在线监测技术相比，配电线路的相关技术和研发还比较落后，需要在配电领域进一步发展检测单元、通信单元和故障定位方法。

关键词：配电电路；故障监测；技术讨论

1配电线路常见故障分析

1.1变压器故障

变压器作为电力系统的核心部件，通过改变电压和安全隔离来提高电力系统的稳定性和安全性。一旦变压器发生故障，系统电路也会出现问题。一旦遇到峰值耗电量，变压器处于高压运行状态，其温度迅速上升，大大增加了变压器故障的风险。当用电量较低时，在设备空载的情况下，温度会迅速上升，导致变压器故障。如果变压器的温度过高，变压器很容易烧毁。

1.2接地故障

配电线路接地故障的原因有很多。一是线路与金属接触造成的接地故障，二是缺乏人工处理技术。配电线路安装时，相关人员没有做好固定工作，容易受到外界因素的影响，大大增加了单相接地故障的发生率。配电线路本身是电力运行的重要基础，承载着巨大的任务。配电线路中要考虑的因素很多，配电建设自然会受到很多因素的影响。现代社会，建筑数量不断增加，给配电建设带来了巨大的工作压力。施工人员在穿越加多建筑和树木时应考虑地形和其他因素。一旦障碍物不清除，很容易发生接地故障。当发生接地故障时，变电站箱母线也发生变化，电流在短时间内迅速上升，变电站电压互感器和在线供电设备直接烧毁。

1.3短路故障

短路故障是配电线路中常见的故障之一，其原因是多方面的。因此，短路故障的排除和维护面临着很大的困难。更具体地说，风暴、闪电和其他天气会导致配电线路中断和短路。腐蚀性气体和液体也会引起配电网的短路故障。由于配电电路故障，无法保证供电，严重时可能存在安全隐患。因此，必须密切关注短路故障。

2对策

2.1定期检查配电电缆

配电线路在运行过程中发生严重故障，不仅会导致大规模停电，而且会对正常的生产生活造成很大影响。特别是在当前发展阶段，电力系统的容量和负荷不断增大，对运维管理模式提出了更高的要求。因此，有必要进一步加强对配电线路的监控、运行和维护。运维管理人员应根据电力系统的特点和运维管理的实际情况，制定科学可行的运维计划。维护计划应包括月检、季检、日检等内容，在线路运维管理中引入精细化管理理念，细化运维管理要求，确保线路故障率有效降低，尽快赶到现场解决故障。此外，要加强对运行中故障的分析，根据故障频率确定检修频率和相关标准，提高电力线路的运行维护水平。

2.2配电线路的非电容量监测

通过对国内外主要配电设备状态监测技术的研究，得出了代表设备健康状态的特征量。其中，非电数据主要包括温度、机械振动等特征量。根据这些数据与配电线路的电气性能、机械性能、负载状况和使用寿命之间的相关性，可以对设备状态进行监控和分析，并对设备故障进行评估。目前非用电监测主要是温度监测，涉及的技术包括以下两个方面。（1）红外探测技术。它不仅可以远距离对目标进行非接触式在线监测，还可以快速响应，快速获取被测设备的状态信息。同时，它还具有抗电磁干扰、安全稳定、性价比高的优点，可以在不干扰被测设备运行的情况下进行故障诊断和分析。因此，红外测温技术已逐渐成为电力行业在线监测的有效技术手段。（2）光纤传感技术。温度可以通过光纤测量。温度测量点可以分布在多个点上，温度可以测量在数千个点上。可以同时在空间和时间上测量外部环境的连续温度信息。信息通过光纤传输。因此，这种温度监测方法在未来电网光纤匹配后有很大的发展空间。

2.3雨雪故障排除技术

雨雪也是线路故障的重要原因。雨量过大不仅会影响配电线路杆塔的稳定性，还会对前路造成侵蚀，造成线路短路。我国部分地区降水量较大，应采取有针对性的预防措施，加强线路防水。雨季钢筋为线路检查、杆路钢筋，以避免降雨对线路的影响。山区降水量较大时，也可能引发滑坡威胁山区线路，因此应优化选址，提前确定线路。在我国北方地区，冬季气温相对较低，线路可能被大量冰雪覆盖，造成线路负荷过重，线路断线，影响供电。为解决这一问题，必须加强线路巡检，及时清除线路覆冰、覆雪，在线路设计过程中采用附加导线，提高支架和构件的使用能力。并尽可能调整牵引塔和牵引截面，降低断杆概率，减少冰雪对线路的冲击。

2.4配电线路监测系统及故障定位方法

在线监测系统一般由多种单元组成，可概括为检测单元、通信单元、判断方法等单元。运行状态判断方法由在线监测系统的设置目的决定，如智能运维、状态维护等。配电线路在线监测的核心部件之一是通信采集单元。随着配电网的建设，现有的采集单元有了多样化的发展，包括直接序列通信和使用Lo-RA模式的4G通信模式。随着进一步研究和开发，5g技术将有效提高通信单元的性能。目前，配电线路主要是架空线路。架空线路长，自动终端的覆盖率低。单相接地故障经常发生，并且经常发生在支线上。目前，配电线路主要依靠故障指示器进行故障定位，但效果并不理想。误判和漏判的概率很高，不能满足实际应用要求。不仅不能提高运行维护的效率，而且给运行维护人员的故障诊断和运行维护带来了很大的困难。随着国家“双碳”战略的推进，配电网建设开始大规模接入分布式电源，故障电流由单向变为双向。传统的故障定位方法很难满足要求。要进一步开展基于人工智能、物联网和云计算技术的线路故障监测定位技术研究，实现配电线路的快速故障定位、状态监测和智能运维。

2.5有效使用无人机

无人机在我国得到了广泛的应用，在配电线路故障检测中也得到了广泛的应用。使用无人机可以弥补维修人员的不足。检修人员应检查设备损坏情况，但不能及时确定突发问题的发生点，导致高压输电线路运行稳定性失效。使用无人机可以打破这种尴尬的局面，无人机操作相对简单，同时灵活性强，可以在空中对输电线路进行就地检查。检测到问题后，及时完成相应数据的采集。利用该软件对所获得的数据进行分析，并及时通知维修人员到达具体故障点，及时解决存在的故障问题。有效地保证了高压输电线路运行的可靠性和安全性。

2.6配电线路电气量监测

配电线路电量监测主要是电流量监测，包括接地电流和局部放电监测。（1）接地电流。配电电缆主要埋设在地下，地下环境相对潮湿，导致严重的金属腐蚀，使钢铠装成为杂散电流的良好通道。当电流通过时，钢装甲的金属层将因电解而腐蚀。金属腐蚀越快，损坏越大。（2）局部放电。局部放电是电气设备绝缘结构局部区域的放电现象。这种放电仅在绝缘的局部区域发生击穿，但导体之间的绝缘不会发生穿透击穿。但是，如果局部放电持续时间较长，在某些条件下会损坏设备的电气绝缘强度。

结语

配电线路在运行过程中经常受到多种因素的影响。输电过程中一旦发生故障，不仅会影响正常供电，还会造成安全事故。因此，必须重视配电线路的运行维护，建立完善的线路维护体系，保证配电线路的正常运行。

参考文献：

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