配电网故障定位技术现状与展望

2016-07-16毕克亮王喜全

科学中国人 2016年32期

关键词：行波测距配电网

毕克亮，王喜全

密山市电业局

配电网故障定位技术现状与展望

毕克亮，王喜全

密山市电业局

随着我国社会的发展和科技的进步，我国各行业都有着长足的进步，国家对于电力的需求无论是从质上还是从量上都有着明显的提升。电力行业是我国的基础性行业其发展是否完善，速度是否能否跟上我国的社会发展对于我国的科技和经济的发展是极为重要的一个问题。在供电系统当中配电网是极为重要的一部分并且通常大部分的故障也都发生在配电网当中，因此对于配电网的维护工作就成为了我国供电企业的一项重要工作并且直接关系到了供电质量。对于配电网维修而言其最大的障碍就在于故障定位技术。

配电网；故障定位；现状；展望

我国的电力供应目前而言还是相对充足的，但是在供电质量上却依旧需要逐步提高，据不完全统计在2015年1年的时间内，我国全年的停电时间在8小时左右，虽然和一年有着8760个小时，8个小时看似不起眼，但是这8个小时无论是对于电力公司还是对于国家经济而言其带来的损失都是一个惊人的数字。在这8小时的停电中大部分的原因都是用来对电网进行检修，而在检修过程中有一多半的时间都花在了寻找故障点方面，因此我们可以说如果配电网故障可以被准确的定位，那么就能够在最大程度上减少停电检修的时间，避免国家经济与电力公司本身损失。而如果想要对电网的故障点进行准确的定位就离不开配电网故障定位技术，目前这种定位技术已经进入了我国但是其发展中还是存在着一定的问题，今天我们就来谈一谈关于配电网故障定位技术现状与展望。

1、配电网故障定位系统工作原理

首先，我们要先来了解配电网故障定位技术系统的工作原理，所谓的配电网故障定位及负荷监测系统，以二遥故障指示器为基础，应用无线通信技术，实现故障点的快速定位和线路负荷波动的实时监测，属于一种经济实用型馈线自动化技术。该系统的最大优势就在于能够对配电网故障点进行快速精准的定位，这就可以在最大程度上减少在传统配电网出现故障后由人工或者仪器大规模地对配电网故障进行查找的时间，可以使得配电网故障的处理时间减少从而提高配电网的维修效率。系统构成主要包括：二遥故障指示器、二遥数据转发站、可变负荷柜、中心站、主站和通信系统。故障指示器具有检测故障及通信功能，采用短距离无线通信，解决了高压绝缘问题。

2、当今配电网故障定位系统的不同检测方法

2.1 阻抗法

阻抗法是一种原理相对简单的一种故障测距法，其必须有一个假定的前提就是线路必须为均匀线。其原理是利用测量点的测试抗阻或者电抗除以线路单位的阻抗或电抗值，根据这个结果来对测量点到故障点的距离进行判断。抗阻法适用于处理单相接地故障和相间故障，其测试方法较为简单但是其同样也存在着较大的局限性。

2.2 行波法

行波法的检测方式也并不麻烦，其工作原理是先对故障所产生的行波从故障点到母线之间的往返时间进行检测，利用故障行波到达线路两端的时间差来对故障的距离进行计算。这种检测方式。这种方式虽然在理论上是的确可以对故障点进行测距的，但是在实际应用中由于电网的线路结构是极为复杂的，并且会形成许多的波阻抗不连续点，这些不连续点过多就会导致系统很难正确地辨认出故障点的发射波，从而使得该种方法无法达到理想效果。

2.3 S注入法

S注入法与上述的两种测距法有着很大的不同，并且其只能进行单相接地故障的测距与定位，对于一些相对复杂的故障，例如相间故障是无法进行测距和定位的。工作原理是通过对故障线路注入交流信号，然后检测其路径和特征进行单相接地故障的测距和定位。S注入法除了只能对单相接地进行测距和定位外，其最大的缺点在于当遇到接地电阻较大的线路时，分布电容会对信号进行分流使得其无法正确地对故障点进行测距和定位。

3、配电网故障定位技术存在的问题

目前我国的配电网系统由于其小电流接地的故障电流比较微弱而且故障发生时其电弧也不稳定，这就使得故障定位技术对于故障点的定位产生了较大的麻烦。并且无论是上述的几种配电网故障点检测技术还是其他的检测技术除了注入法之外，其他的方法都对电网在发生故障前的参数有着极大的依赖。而由于小电流接地气自身容易受到电磁感染和谐波污染这就使得其信号非常容易出现失真的现象，这就使得其检测结果的可靠性和准确性产生了影响。并且我们目前大部分的检测方法都还局限于理论上，其在实际工作中的应用还是极少的，并且在应用中也存在着很多的困难和阻碍。

4、配电网故障定位技术的展望

对于配电网故障定位技术我们可以分为两类，一类是主动方式，一类则是被动方式。主动方式其最大的优势就在于其可以在不停电的情况下进行故障点的定位，不过这种方式却存在着很多致命的缺点，首先是其一旦遇到间歇性电弧现象就会造成注入信号的不连贯从而造成故障定位困难。并且其在一定的情况下是需要外加直流高压来配合检测的，这种方式会增加对于故障定位系统的投资成本并且也增加了检测的复杂性实不可取。相对而言被动式检测技术则不需要增加外来设备，只是对采集而来的信号进行分析就能够对故障点的位置进行判断，并且其也容易在现场实施，因此在以后被动检测方式应当是一个故障点定位系统的发展大方向。在被动检测法当中行波法是一个不错的选择，其本身不受到系统参数、系统运行方式改变、线路不对称等因素的相应，因此在未来这种检测方法应当说是一个较为不错的被动检测法，但是如今行波法当中还存在着一些问题例如行波测距的模式去顶、行波幸好的获取等等方面都还有着很多的不确定性。但无论如何总的来说配电网故障定位技术是以后配电网发展的必由之路，只是其发展的速度目前还无法确定，但是总体方向却是不会改变的。