论文部分内容阅读
摘要：对配电线路运行过程中所存在主要故障进行有效识别和对其进行有效诊断，对促进整个配电线路和配电网的稳定、可靠运行具有较为重要的影响作用。文中對配电线路运行过程中常见故障识别进行了详细介绍，并对配电线路在线故障诊断技术进行了深入分析，旨在进一步推动配电线路故障识别和诊断效率的提升。
关键词：配电线路;故障识别;诊断方法
1、配电线路在线故障的识别
1.1单相接地故障的识别
在配电网中较为常见的就是单相接地故障，同时也是查找较难的一项故障。若想有效的将单相接地的故障排除，就需要进一步分析其暂态过程，故障信息一般都包含在暂态信号中，而接地方式却无法影响暂态过程，所以，在一定程度上加大了排除故障的难度。在排除单相接地故障中，就应该对电容电流的暂态分量有效把控，以使配电网能够有效的运转。
1.2高阻故障的识别
当架空线路出现断裂时，接触到较高阻抗的地面或者周围的物体，就会导致高阻故障。比如说，架空线有可能会与周围的建筑物或者与其距离较近的树木之间发展接触，出现短路的现象。或者，在路面的碎石以及沥青或沙砾在受到闪电以及雷击的作用下，就易发生高阻故障。但是，高阻故障产生的电流会低于平时直接接地发生短路产生的电流，所以，应用以往传统的过电流保护方法进行检测已经不足以检测出高阻故障。一旦发生高阻故障，就会使电力系统无法实现正常运转，还能够致使人体发生触电，甚至发生火灾。
1.3间歇性故障的识别
当配电线路在运行时出现重复性、瞬时性弧光，并伴随有间歇性放电现象，基本上就可以确定为发生了间歇性故障。这种故障的发生无规律可循，且故障间隔的时间既可能是几秒，也可能是几小时、几天，具有较大的随意性，难以准确诊断。对于间歇性故障的识别，需要专业人士在发现故障的同时及时查明其原因，并迅速做出恰当的维修措施。故障检修人员应对这种故障引起高度的重视，否则必将会对整个配电系统造成严重的影响，为其埋下安全隐患，使配电系统无法正常有序的运行，从而影响人们的正常生产生活。
1.4短路故障的识别
在配电线路运行过程中，短路故障的发生标志之一为短路线路产生明显的电流变化，因此在对配电线路短路故障进行在线监测时，可结合短路故障配电线路的电压、电流参数变化，及时、准确地识别出配电线路的短路故障。与配电线路的其它故障相比，短路故障的在线故障识别率可达到100%。
2、配电线路在线故障的诊断方法
2.1主动定位诊断方法
主动定位诊断方法是当前配电线路在线故障诊断中最常采用的一种方法，它包括有中性点脉宽注入法、S 注入法和交直流综合注入法等。中性点脉宽注入法，具有较高的安全性与可靠性，且诊断精度较高，主要应用于配电线路在线故障的监测;S 注入法，诊断具有较高的准确性，主要是利用诊断信号来实现对配电线路在线故障的发生位置进行判断与定位;交直流综合注入法，这种方法目前应用范围较小，主要是因为其在实际诊断过程中存在一定危险性，且诊断效率低下，无法对线路故障发生的种类与发生的具体位置进行及时、准确的判断。
2.2被动定位诊断方法
被动定位诊断方法多采用区段查找、行波法来实现故障定位诊断。以区段查找方法为例，与传统人工诊断方法相比，虽然该方法缩短了故障诊断耗时，但仍需耗费较多人力、物力。
2.3信号源诊断方法
信号源诊断方法是分别在配电线路及变电设备中安装故障指示器和信号源柜，当配电线路故障时，预先布设于配电线路上的故障指示器可将增大的电流检测出来，多次检验均识别出该规律电流变化后，故障指示器可得出配电线路存在故障的监测结果，并传输至位于变电站中的信号源柜。以10KV 配电线路为例，在大地、10KV 配电线路性点间串联一个200Ω 左右的电阻，预先布设于变电站中的信号源柜检测出接地现象，即零序电压参数高于15V时，信号源柜开始工作，真空继电器控制电阻按照先投入后切除的流程（每个操作均维持1S）重复10次 操作。在这种情况下，大地、串联电阻及接地配电线路的接地点共同组成了一个回路。当电阻投入时，位于配电线路上的故障指示器可检测出电流增幅为30A。连续多次检测出30A 这一参数时，即可确认配电线路产生接地故障，将相关故障信号传输至主站，完成整个线路故障诊断流程。
2.4系统诊断方法
（1）在线故障诊断系统
在线故障诊断系统利用自身的故障检测功能将线路的故障状态信号识别出来，再通过合理分析故障数据完成线路故障分类、故障原因分析、故障位置定位，最终获得有针对性的故障解决方案。
（2）基于 HHT的故障诊断系统
将基于HHT的故障诊断系统预先设置于配电线路中，在配电线路运行过程中，HHT故障诊断系统利用自身的信号检测功能、特征抽取功能及预报决策功能，得出配电线路的精确故障分析结果。例如，在实际的配电线路故障诊断过程中，可将HHT故障诊断系统获取的故障信号建立一个故障数据库，结合HHT系统的预报决策经验提出不同配电线路故障的诊断流程。在后续诊断过程中，可根据配电线路的实际故障信息，从数据库中调取对应的诊断方法，对线路的故障状态、故障位置等信息作出及时、有效的判断。
2.5监测定位诊断方法
安装探测器在配电线路的重要分支点以及频繁发生故障的区域，以实现对零序电力的定位故障点进行随时监测。利用对电力线路参数是否异常进行检查，从而实现对发生故障点的方位进行更加准确的判断。
2.6电缆线路型终端装置故障诊断方法
作为目前我国配电线路故障诊断中的常用方法，电缆线路型终端装置故障诊断方法的诊断流程较为便捷。该装置主要包含1台数据集中器、多台面板指示器、多组故障检测终端（由1只接地故障检测终端和3只短路故障检测终端构成）。在配电线路的故障检测中，这种诊断方法仅能对线路产生的接地故障、短路故障进行有效监测。与其它诊断方法相比，其优势在于当故障检测终端从配电线路中监测识别出故障信号时，可将其传输至面板指示器中，能直接提供故障位置和故障类型。此外，这种诊断方法还可利用总线方式将监测到的大量配电线路故障信号汇聚到数据集中器中，再利用数据集中器的信号接收功能、信号处理功能和数据通信功能（包括 RS-232/485、GSEthemet通信、GPRS通信），实现数据远程传输。
3、结束语
配电线路在线故障识别与诊断的方法有很多，文章主要分析了单相接地故障、高阻故障、间歇性故障的识别以及主动式定位诊断、智能定位诊断和监测定位诊断方法。通过文章的分析，旨在让更多的人们意识到配电线路在线故障识别、诊断与处理的重要性。随着配电线路在线故障识别与诊断方法研究的不断深入，相信在不久的未来一定会出现更为有效的诊断技术。
参考文献：
[1] 张虎.模型诊断在配电线路故障诊断中的应用分析[J].电气技术2012（8）：92-94.
[2] 谢海芳.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[J].中国高新技术企业，2015（21）：119.
关键词：配电线路;故障识别;诊断方法
1、配电线路在线故障的识别
1.1单相接地故障的识别
在配电网中较为常见的就是单相接地故障，同时也是查找较难的一项故障。若想有效的将单相接地的故障排除，就需要进一步分析其暂态过程，故障信息一般都包含在暂态信号中，而接地方式却无法影响暂态过程，所以，在一定程度上加大了排除故障的难度。在排除单相接地故障中，就应该对电容电流的暂态分量有效把控，以使配电网能够有效的运转。
1.2高阻故障的识别
当架空线路出现断裂时，接触到较高阻抗的地面或者周围的物体，就会导致高阻故障。比如说，架空线有可能会与周围的建筑物或者与其距离较近的树木之间发展接触，出现短路的现象。或者，在路面的碎石以及沥青或沙砾在受到闪电以及雷击的作用下，就易发生高阻故障。但是，高阻故障产生的电流会低于平时直接接地发生短路产生的电流，所以，应用以往传统的过电流保护方法进行检测已经不足以检测出高阻故障。一旦发生高阻故障，就会使电力系统无法实现正常运转，还能够致使人体发生触电，甚至发生火灾。
1.3间歇性故障的识别
当配电线路在运行时出现重复性、瞬时性弧光，并伴随有间歇性放电现象，基本上就可以确定为发生了间歇性故障。这种故障的发生无规律可循，且故障间隔的时间既可能是几秒，也可能是几小时、几天，具有较大的随意性，难以准确诊断。对于间歇性故障的识别，需要专业人士在发现故障的同时及时查明其原因，并迅速做出恰当的维修措施。故障检修人员应对这种故障引起高度的重视，否则必将会对整个配电系统造成严重的影响，为其埋下安全隐患，使配电系统无法正常有序的运行，从而影响人们的正常生产生活。
1.4短路故障的识别
在配电线路运行过程中，短路故障的发生标志之一为短路线路产生明显的电流变化，因此在对配电线路短路故障进行在线监测时，可结合短路故障配电线路的电压、电流参数变化，及时、准确地识别出配电线路的短路故障。与配电线路的其它故障相比，短路故障的在线故障识别率可达到100%。
2、配电线路在线故障的诊断方法
2.1主动定位诊断方法
主动定位诊断方法是当前配电线路在线故障诊断中最常采用的一种方法，它包括有中性点脉宽注入法、S 注入法和交直流综合注入法等。中性点脉宽注入法，具有较高的安全性与可靠性，且诊断精度较高，主要应用于配电线路在线故障的监测;S 注入法，诊断具有较高的准确性，主要是利用诊断信号来实现对配电线路在线故障的发生位置进行判断与定位;交直流综合注入法，这种方法目前应用范围较小，主要是因为其在实际诊断过程中存在一定危险性，且诊断效率低下，无法对线路故障发生的种类与发生的具体位置进行及时、准确的判断。
2.2被动定位诊断方法
被动定位诊断方法多采用区段查找、行波法来实现故障定位诊断。以区段查找方法为例，与传统人工诊断方法相比，虽然该方法缩短了故障诊断耗时，但仍需耗费较多人力、物力。
2.3信号源诊断方法
信号源诊断方法是分别在配电线路及变电设备中安装故障指示器和信号源柜，当配电线路故障时，预先布设于配电线路上的故障指示器可将增大的电流检测出来，多次检验均识别出该规律电流变化后，故障指示器可得出配电线路存在故障的监测结果，并传输至位于变电站中的信号源柜。以10KV 配电线路为例，在大地、10KV 配电线路性点间串联一个200Ω 左右的电阻，预先布设于变电站中的信号源柜检测出接地现象，即零序电压参数高于15V时，信号源柜开始工作，真空继电器控制电阻按照先投入后切除的流程（每个操作均维持1S）重复10次 操作。在这种情况下，大地、串联电阻及接地配电线路的接地点共同组成了一个回路。当电阻投入时，位于配电线路上的故障指示器可检测出电流增幅为30A。连续多次检测出30A 这一参数时，即可确认配电线路产生接地故障，将相关故障信号传输至主站，完成整个线路故障诊断流程。
2.4系统诊断方法
（1）在线故障诊断系统
在线故障诊断系统利用自身的故障检测功能将线路的故障状态信号识别出来，再通过合理分析故障数据完成线路故障分类、故障原因分析、故障位置定位，最终获得有针对性的故障解决方案。
（2）基于 HHT的故障诊断系统
将基于HHT的故障诊断系统预先设置于配电线路中，在配电线路运行过程中，HHT故障诊断系统利用自身的信号检测功能、特征抽取功能及预报决策功能，得出配电线路的精确故障分析结果。例如，在实际的配电线路故障诊断过程中，可将HHT故障诊断系统获取的故障信号建立一个故障数据库，结合HHT系统的预报决策经验提出不同配电线路故障的诊断流程。在后续诊断过程中，可根据配电线路的实际故障信息，从数据库中调取对应的诊断方法，对线路的故障状态、故障位置等信息作出及时、有效的判断。
2.5监测定位诊断方法
安装探测器在配电线路的重要分支点以及频繁发生故障的区域，以实现对零序电力的定位故障点进行随时监测。利用对电力线路参数是否异常进行检查，从而实现对发生故障点的方位进行更加准确的判断。
2.6电缆线路型终端装置故障诊断方法
作为目前我国配电线路故障诊断中的常用方法，电缆线路型终端装置故障诊断方法的诊断流程较为便捷。该装置主要包含1台数据集中器、多台面板指示器、多组故障检测终端（由1只接地故障检测终端和3只短路故障检测终端构成）。在配电线路的故障检测中，这种诊断方法仅能对线路产生的接地故障、短路故障进行有效监测。与其它诊断方法相比，其优势在于当故障检测终端从配电线路中监测识别出故障信号时，可将其传输至面板指示器中，能直接提供故障位置和故障类型。此外，这种诊断方法还可利用总线方式将监测到的大量配电线路故障信号汇聚到数据集中器中，再利用数据集中器的信号接收功能、信号处理功能和数据通信功能（包括 RS-232/485、GSEthemet通信、GPRS通信），实现数据远程传输。
3、结束语
配电线路在线故障识别与诊断的方法有很多，文章主要分析了单相接地故障、高阻故障、间歇性故障的识别以及主动式定位诊断、智能定位诊断和监测定位诊断方法。通过文章的分析，旨在让更多的人们意识到配电线路在线故障识别、诊断与处理的重要性。随着配电线路在线故障识别与诊断方法研究的不断深入，相信在不久的未来一定会出现更为有效的诊断技术。
参考文献：
[1] 张虎.模型诊断在配电线路故障诊断中的应用分析[J].电气技术2012（8）：92-94.
[2] 谢海芳.配电线路在线故障识别与诊断方法研究[J].中国高新技术企业，2015（21）：119.