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摘 要: 电力线路是电网运行的命脉,它在输送电能的同时又相当脆弱,任何来自外力的破坏以及工作人员的错误操作,都有可能造成大面积停电,甚至电网瓦解,给社会经济和人民群众的生活带来巨大危害。因此,开展电力线路在线检测与诊断方法研究,对于及时处理故障,恢复系统正常运行,维护电力系统安全和用户经济利益都有非常重要的意义。
关键词: 配电线路;在线故障识别;诊断方法
配电线路的质量坚持以人为本的理念,关注人的生命安全。因此在配电线路中,对于各个阶段产生的故障要认真对待,运用高技术将出现的问题解决好,要严格把握配电路线的质量问题,从而保证整个供电网的正常进行。配电线路的质量不仅仅是每一个电力工作者最关心的问题,它也反映了普通百姓关注切身安全问题迫切的心情。面对这种情况,国家要投入一定的资金和先进的技术,确保配电线路向着一个安全的方向发展。国家给予强有力的支持,可以大大提高配电网施工质量,解决普通百姓所关注的问题,为我国的电力事业提供一个良好的发展环境。
一、在线故障识别诊断原理
1、零序电流法
在检测配电线路时,如果发现出现故障的线路,就会观察到零序电流会比正常水平高出很多;如果将接地点线前和后的零序电流相比较的话,可以清楚的发现故障线路的零序电流也高出正常水平。除此之外,如果出现的是永久性的接地故障的话,能够清楚的看到这一配电系统的全部线路都具有稳定的零序电流且能够轻松被检测得到。其原因在于,构成零序电流法的部分综合了整个系统的电流信息,因而利用零序电流法是极其准确的,这一方法得到了普遍使用。
2、电流突变法
当电压逐步提高和接近最大值时,线路会在短时间内进行反应,对地电容进行放电,再加上线路电阻以及电感的存在,在整个配电线路中会出现一个极大的震荡电流,这个时候故障指示器也会及时检测出电流的变化以及地电压的急剧下降情况,因而能够肯定的判断成接地。
3、五次谐波法
这一方法主要是通过五次的谐波采样,对每次采样的情况进行记录和关注,如果发现配电系统的电压下降明显和五次谐波突增,就能够肯定的判断成接地。
二、配电线路在线故障识别
1、配电系统中的高阻故障。高阻故障主要是指架空线路出现断裂时,与高阻抗的地面发生接触,或者是正常运行的架空线路与周围的物体发生接触,从而引发了高阻故障。例如:周围的建筑物以及离架空较近的树木在表面上存在一些短路。又如:一些碎石、沥青以及沙砾等物体的表面,由于受到闪电和雷击的影响,这就容易发生高阻的故障。高阻故障的电流水平比一般的直接短路接地的故障电流的水平低,这就使得高阻故障不能够使用传统的过电流保护方法检测出来。高阻故障能够使得电力系统产生更加严重的故障,除此之外,高阻故障还可能引发人身触电、火灾等严重的后果。
2、配电系统中的间歇性故障。间歇性故障主要是指在线路发生的间歇性进行放电,与此同时伴随着弧光等情况,并且具有瞬时性和重复性的特点。在间歇性故障中,两次连续故障的间隔时间可能会从几秒扩展到几天,而且间歇性故障表现出一定的随意性。在发生间歇性故障的时候,要进行查明故障的原因,并且要及时进行维护。如果对间歇性故障没有进行及時的维护,这将不利于配电网的顺利发展,而且也会使得安全隐患一直存在,最终会危害电力系统的安全运行,而且给人民群众的生活带来一定的危害。
3、单相接地故障。单相接地故障是配电网中最容易发生的,但是最难查找的故障。有关单相接地故障中,要对暂态过程进行分析,暂态信号存在着丰富的故障信息,而且暂态过程不受接地方式的影响。因此,在单相接地故障中,要合理的把握电容电流的暂态分量,这样有利于配电网的正常运行。
三、配电线路在线故障诊断方法
1、监测定位方法。监测定位方法主要是指在线路的主要分支点以及常发生故障的区域安装探测器,从而用分支探测器进行实时监测零序电力的定位故障点的方法。该方法可以检测到电力线路的参数,通过电力线路参数的改变从而可以清楚的判断故障发生的地方。然而通过定位监测故障需要安置检测装置,这就在技术方面和成本方面存在一定的困难,并且日后维护的工作也是非常庞大的。
2、被动式定位方法。在被动式定位的方法中,主要采用区段查找法、阻抗法、行波法這三种方法进行被动式定位。区段查找法主要是利用配电网自动化设备监测各个线路的电气信息,从而可以清楚的判断故障发生的区段。区段查找法可以确定故障发生的区段,从而缩小了故障的范围,并且也缩短了查找的时间。阻抗法受到路径阻抗、线路负荷和电源的影响较大,但是在阻抗法中具有投资少的优点。行波法在监测故障的时候具有很高的准确性,但是对于故障的准确性却不能够及时的把握。
3、主动式定位方法。在主动式定位方法中,主要包括S注入法、中性点脉宽注入法、交直流综合注入法这三种方法。S注入法通过对发生的故障进行确定,从而可以通过信号对故障点进行确定,这就使得它具有较高的定位精度。但是S注入法不能适用于配电网故障的在线定位。中性点脉宽注入法在监测故障的时候,具有可靠性、安全性能好的特点。交直流综合注入法具有一定的危险性,它不能及时的检测故障发生的区域,这就使得故障地位的时间较长,费时费力。
4、智能定位方法。智能定位方法是基于故障投诉信息进行推理的故障定位的方法。智能定位方法通过将SVM方法和神经网络方法相结合来确定故障发生的区域。但是智能定位方法使用于线性可分的数据,从而使得配电线路的在线故障得以识别。
四、配电线路在线故障诊断系统研究
1、基于HHT方法的配电线路故障诊断系统。在基于HHT方法的配电线路故障诊断系统中,首先要进行信号检测。在信号检测的过程中,主要是测取与故障有关的状态信号。状态信号是判断故障的唯一依据在信号检测的过程中主要包括以下几个方面:第一,信号的测取过程;第二,信号的调理过程;第三,数据的采集过程;通过这三个过程准确的获得数据,从而能够准确的处理故障。其次,特征抽取。在这一过程中,将信号检测得到的初始状态的信号通过信号的分析处理,从而形成了待检模式。再次,状态识别。在这一过程中,要准确的分析故障,利用数据库的先进技术建立一个有效的档案库,将待检模式与基准模式进行比较判断,从而可以清楚的判断出设备是否处于正常的运行状态。最后,预报决策。在这一过程,要查明故障的情况,并且分析产生故障的原因,从而可以预测出未来的发展趋势。
2、配电线路在线故障的诊断系统。在电力系统中,配电网和人们的日常生活有着密切的联系,如果配电网一旦发生了故障,就会影响了国民经济和人们的日常生活。配电线路在线故障的诊断系统方案如下:首先要进行故障检测。在配电网运行的过程中,要对配电线路进行检查,通过先进的科学技术查明出现的故障。其次,要对故障进行分类。在检测到故障之后,相关人员要使用HHT的方法对故障进行分类,这样可以使得相关的工作人员根据实际的情况实际分析,能够准确的消除故障。最后,在对故障进行分类之后,然后在对故障进行定位,故障定位主要是指线路分支的定位,具体是指对在配电线路中安装的传感装置所采集到的信息进行分析处理,并且将线路中出现的故障进行定位。
五、结束语
综上所述,配电线路是电网运行的命脉所在,在电能输送的过程中是比较脆弱的,一旦受到外力的破坏或者工作人员的操作失误,都会导致供电中断,严重的会造成电网的瓦解,影响到人们的生产和生活。为了更好地保障供电的稳定以及电网运行的安全,供电企业必须要提高对配电线路的重视程度,及时准确的识别和诊断在线故障,并采用灵活的手段对故障进行解决,确保配电线路运行稳定,维护人们的利益和电网的安全。 ■
参考文献
[1] 郭谋发.配电线路在线故障识别与诊断[J].电力自动化设备,2013,22(13):64-66.
[2] 黄飞.配电线路在线故障在线故障识别和诊断手段研究[J].浙江电力,2014,15(28):45-46.
[3]何正友.配电网故障诊断[M].成都:西南交通大学出版社,2011.
关键词: 配电线路;在线故障识别;诊断方法
配电线路的质量坚持以人为本的理念,关注人的生命安全。因此在配电线路中,对于各个阶段产生的故障要认真对待,运用高技术将出现的问题解决好,要严格把握配电路线的质量问题,从而保证整个供电网的正常进行。配电线路的质量不仅仅是每一个电力工作者最关心的问题,它也反映了普通百姓关注切身安全问题迫切的心情。面对这种情况,国家要投入一定的资金和先进的技术,确保配电线路向着一个安全的方向发展。国家给予强有力的支持,可以大大提高配电网施工质量,解决普通百姓所关注的问题,为我国的电力事业提供一个良好的发展环境。
一、在线故障识别诊断原理
1、零序电流法
在检测配电线路时,如果发现出现故障的线路,就会观察到零序电流会比正常水平高出很多;如果将接地点线前和后的零序电流相比较的话,可以清楚的发现故障线路的零序电流也高出正常水平。除此之外,如果出现的是永久性的接地故障的话,能够清楚的看到这一配电系统的全部线路都具有稳定的零序电流且能够轻松被检测得到。其原因在于,构成零序电流法的部分综合了整个系统的电流信息,因而利用零序电流法是极其准确的,这一方法得到了普遍使用。
2、电流突变法
当电压逐步提高和接近最大值时,线路会在短时间内进行反应,对地电容进行放电,再加上线路电阻以及电感的存在,在整个配电线路中会出现一个极大的震荡电流,这个时候故障指示器也会及时检测出电流的变化以及地电压的急剧下降情况,因而能够肯定的判断成接地。
3、五次谐波法
这一方法主要是通过五次的谐波采样,对每次采样的情况进行记录和关注,如果发现配电系统的电压下降明显和五次谐波突增,就能够肯定的判断成接地。
二、配电线路在线故障识别
1、配电系统中的高阻故障。高阻故障主要是指架空线路出现断裂时,与高阻抗的地面发生接触,或者是正常运行的架空线路与周围的物体发生接触,从而引发了高阻故障。例如:周围的建筑物以及离架空较近的树木在表面上存在一些短路。又如:一些碎石、沥青以及沙砾等物体的表面,由于受到闪电和雷击的影响,这就容易发生高阻的故障。高阻故障的电流水平比一般的直接短路接地的故障电流的水平低,这就使得高阻故障不能够使用传统的过电流保护方法检测出来。高阻故障能够使得电力系统产生更加严重的故障,除此之外,高阻故障还可能引发人身触电、火灾等严重的后果。
2、配电系统中的间歇性故障。间歇性故障主要是指在线路发生的间歇性进行放电,与此同时伴随着弧光等情况,并且具有瞬时性和重复性的特点。在间歇性故障中,两次连续故障的间隔时间可能会从几秒扩展到几天,而且间歇性故障表现出一定的随意性。在发生间歇性故障的时候,要进行查明故障的原因,并且要及时进行维护。如果对间歇性故障没有进行及時的维护,这将不利于配电网的顺利发展,而且也会使得安全隐患一直存在,最终会危害电力系统的安全运行,而且给人民群众的生活带来一定的危害。
3、单相接地故障。单相接地故障是配电网中最容易发生的,但是最难查找的故障。有关单相接地故障中,要对暂态过程进行分析,暂态信号存在着丰富的故障信息,而且暂态过程不受接地方式的影响。因此,在单相接地故障中,要合理的把握电容电流的暂态分量,这样有利于配电网的正常运行。
三、配电线路在线故障诊断方法
1、监测定位方法。监测定位方法主要是指在线路的主要分支点以及常发生故障的区域安装探测器,从而用分支探测器进行实时监测零序电力的定位故障点的方法。该方法可以检测到电力线路的参数,通过电力线路参数的改变从而可以清楚的判断故障发生的地方。然而通过定位监测故障需要安置检测装置,这就在技术方面和成本方面存在一定的困难,并且日后维护的工作也是非常庞大的。
2、被动式定位方法。在被动式定位的方法中,主要采用区段查找法、阻抗法、行波法這三种方法进行被动式定位。区段查找法主要是利用配电网自动化设备监测各个线路的电气信息,从而可以清楚的判断故障发生的区段。区段查找法可以确定故障发生的区段,从而缩小了故障的范围,并且也缩短了查找的时间。阻抗法受到路径阻抗、线路负荷和电源的影响较大,但是在阻抗法中具有投资少的优点。行波法在监测故障的时候具有很高的准确性,但是对于故障的准确性却不能够及时的把握。
3、主动式定位方法。在主动式定位方法中,主要包括S注入法、中性点脉宽注入法、交直流综合注入法这三种方法。S注入法通过对发生的故障进行确定,从而可以通过信号对故障点进行确定,这就使得它具有较高的定位精度。但是S注入法不能适用于配电网故障的在线定位。中性点脉宽注入法在监测故障的时候,具有可靠性、安全性能好的特点。交直流综合注入法具有一定的危险性,它不能及时的检测故障发生的区域,这就使得故障地位的时间较长,费时费力。
4、智能定位方法。智能定位方法是基于故障投诉信息进行推理的故障定位的方法。智能定位方法通过将SVM方法和神经网络方法相结合来确定故障发生的区域。但是智能定位方法使用于线性可分的数据,从而使得配电线路的在线故障得以识别。
四、配电线路在线故障诊断系统研究
1、基于HHT方法的配电线路故障诊断系统。在基于HHT方法的配电线路故障诊断系统中,首先要进行信号检测。在信号检测的过程中,主要是测取与故障有关的状态信号。状态信号是判断故障的唯一依据在信号检测的过程中主要包括以下几个方面:第一,信号的测取过程;第二,信号的调理过程;第三,数据的采集过程;通过这三个过程准确的获得数据,从而能够准确的处理故障。其次,特征抽取。在这一过程中,将信号检测得到的初始状态的信号通过信号的分析处理,从而形成了待检模式。再次,状态识别。在这一过程中,要准确的分析故障,利用数据库的先进技术建立一个有效的档案库,将待检模式与基准模式进行比较判断,从而可以清楚的判断出设备是否处于正常的运行状态。最后,预报决策。在这一过程,要查明故障的情况,并且分析产生故障的原因,从而可以预测出未来的发展趋势。
2、配电线路在线故障的诊断系统。在电力系统中,配电网和人们的日常生活有着密切的联系,如果配电网一旦发生了故障,就会影响了国民经济和人们的日常生活。配电线路在线故障的诊断系统方案如下:首先要进行故障检测。在配电网运行的过程中,要对配电线路进行检查,通过先进的科学技术查明出现的故障。其次,要对故障进行分类。在检测到故障之后,相关人员要使用HHT的方法对故障进行分类,这样可以使得相关的工作人员根据实际的情况实际分析,能够准确的消除故障。最后,在对故障进行分类之后,然后在对故障进行定位,故障定位主要是指线路分支的定位,具体是指对在配电线路中安装的传感装置所采集到的信息进行分析处理,并且将线路中出现的故障进行定位。
五、结束语
综上所述,配电线路是电网运行的命脉所在,在电能输送的过程中是比较脆弱的,一旦受到外力的破坏或者工作人员的操作失误,都会导致供电中断,严重的会造成电网的瓦解,影响到人们的生产和生活。为了更好地保障供电的稳定以及电网运行的安全,供电企业必须要提高对配电线路的重视程度,及时准确的识别和诊断在线故障,并采用灵活的手段对故障进行解决,确保配电线路运行稳定,维护人们的利益和电网的安全。 ■
参考文献
[1] 郭谋发.配电线路在线故障识别与诊断[J].电力自动化设备,2013,22(13):64-66.
[2] 黄飞.配电线路在线故障在线故障识别和诊断手段研究[J].浙江电力,2014,15(28):45-46.
[3]何正友.配电网故障诊断[M].成都:西南交通大学出版社,2011.