配电网故障暂态信号的逼近处理方法

纪洋溪 张志华 冯善胜

【摘 要】在国家电力快速发展的今天，在供电网络系统中，配电网是完成向用户安全供电的重要环节，直接影响电网对用电供电的可靠性，对提高电网运营效益具有重要作用。在整个电网系统中，配电网的运行故障的发生原因有多个方面，也需要电力工作者在平时工作中及时对配电网的运行状况进行总结，提高故障处理技能，加强电力设施与线路维护，才能保障配电网的安全运行，为电力客户提供安全的电力能源。

【关键词】配电网故障；暂态信号；逼近处理方法

引言

配电网指的是由配电线路、配电变压器及隔离开关等设备构成的配电网，在整个配电系统中发挥着关键的作用。配电网将电能直接输送给电能使用者，配电网运行的稳定性和有序性会对消费者的生活、生产等活动产生重要的影响。有关数据表明，配电网在运行过程中发生故障的几率是非常高的，不过，只要能够提前对可能发生的故障进行全面深入的分析，并采取有效的应对措施，那么就可以在很大程度上降低故障发生的概率，保证配电网运行的安全性。

1配电网故障类型

1.1公共设备故障

公共设施主要指的是在电能被传输到使用者之前的总线路及分支线路中的各种装备，这些资产的所有权隶属于电力提供单位。公共设备故障的含义就是配电网和上文所致的公共设施所出现的故障。以发生故障的装备类型的不同为依据可以将公共设备故障划分为断路器故障、熔断器故障及计量装备故障等七种类型。

1.2用户故障

所有权隶属于使用者的设备主要包括电表及以后的线路和装备，这些属于消费者的装备及线路发生的故障就是用户故障。消费者设备涉及的类型有消费者室内线路和家用电器运转造成的线路故障，以此为基础，可以将用户故障划分为装备故障及线路故障两类。

1.3其他故障

其他故障就是不包括公共故障及用户故障的故障类型，这种类型的故障主要是由配电网及相关设备之外的外在因素变化导致的配电网故障，包括自然环境的破坏（如暴雨灾害、地震等）、人为故意破坏（例如盗窃电缆等行为）。其他故障在电网故障类型中占据着较大的比重，而且这些因素也是供电单位不能有效掌控的。

2配电网故障原因

2.1内部原因

（1）有些配电网在最初规划涉及时未能进行细化，存在着某些台区设置不科学、线路迂回、电能供应范围过大、分支线路众多等问题，这些问题很容易导致配电变压器的承载量超过规定值，同时造成电线电压值过低等问题，致使发生故障的几率明显增大。第二，目前，有些配电网的电线和有关装备的建设及使用时间过长，设备的绝缘化水平弱化，设备落后，电线的半径过小，这些问题容易导致配电网承载量过大、短路及漏电等故障。（3）配电（2）网的选择接地方式及保护措施较为单一，特别是农村公共变压器通常使用的都是TT系统，台区仅仅设置了总保护措施，分级保护措施严重缺乏，当该区域内的某个电能使用者的设备发生漏电时就可能导致所在区域的总保护装备跳闸，从而影响整个区域的供电。（4）某些区域新改造线路的建设质量较低，选用的工艺技术不合格，在安装设施时未能严格按照相关规定执行，这些新建配电网系统的装置性不足问题较为明显，这种情况很容易因为电线和有关装备连接点的接触电阻超过规定值而致使温度上升甚至烧坏设备，引发配电网故障。（5）配电网在运转管理过程中国存在着不到位的现象，供电单位的制度有待完善，工作人员的责任心较低，还有很多工作人员的专业理论知识较缺乏、技术操作能力不高，这使得配电系统的日常维护工作存在很多瑕疵，无法在最短的时间内发现并处理可能发生的故障，不能及时开展线路障碍清理工作，经常会使得故障进一步增大，对配电网的正常有序运转造成不利影响。

2.2外部原因

（1）电能消费者因为安全意识较差或者私自乱接乱拉电线等行为使得内部设备发生故障，并引发公共设备及线路的故障。（2）现阶段，我国经济社会保持快速发展，城镇化的发展使得大规模的农村拆迁人员进入城市，同时某些家庭式的小企业也开始转移到城镇地区，同时，大量拆迁重建工程导致村庄内聚集的打工人员明显增加，这些原因都很可能导致区域电能供应过度集中，而配电网升级优化速度较慢，再加上电能供应的外部环境较恶劣，使得跳闸现象经常发生，低电压故障发生的次数明显增多。（3）配电网在经过某些比较空旷的区域时一般采用架空的方法，假若线路四周没有较高达的建筑物或者树木，春季和夏季的雷雨天气很容易对线路造成破坏，同时鸟类也会对高空中的线路造成一定的损害。（4）配电网中的设备经常还会受到外在因素的损害。比如，当在高空线路附近开展吊装或者其他类似作业时，假若不能严格依据相关的规定开展作业，或者车辆在运行时撞到电线杆等，都会导致电线出现短路、断线、倒杆等故障。

3降低配电网故障的预防

针对上述故障产生的原因分析来看，要降低配电网故障应从以下几个方面做好工作：重视防雷工作：一方面，有条件的地区，应选用性能稳定的金属氧化物避雷器；对于老化、性能降低的避雷装置应定期进行检测，最好及早更换。同时，注意避雷器与避雷装置的接地电阻应满足规范要求，尤其在雷雨季节来临前，应对全网接地电阻进行测量，并记录数据。对雷击故障高发区域，可采取多重防雷保护措施，对配电网的绝缘薄弱处，应采取措施提高其绝缘强度。内部过电压治理：随着配电网用电负荷不断增长，配电线路对地容性电流也随之增加。大量研究证明，采用自动跟踪补偿消弧装置，对于配电线路中电容电流有很好的抑制作用，可以有效对弧光接地过电压达到抑制的效果，也可以避免接地电弧出现间歇性熄灭复燃的现象。再者，为了对内部过电压进行治理，还可以消弧线圈还能抑制铁磁谐振过电压来实现。在配電网零序回路中，通过将消弧线圈还能抑制铁磁谐振过电压与消弧线圈的感抗并联，不仅抑制配电网中因电压互感器的磁饱和导致的三相电压不平衡，也抑制了铁磁谐振过电压，在配电网应用后，其消谐效果非常明显。重视防污闪工作：对于重污区和重点线路应有专人定期进行检查和清扫，尤其是重污区域，同时，应提高其线路绝缘，采取措施增大绝缘爬距，对于爬电距离不能满足要求的，可以定期对其进行硅油等防涂料涂刷，降低污闪发生的机率。加强线路巡查和维护：为了防止外力对配电线路的影响，应加强线路的巡查和维护工作，通过对线路通道的树木和建设施工的检测，防止外力破坏对配电网运行的影响。对于树线矛盾，则应定期进行砍伐，清障。同时，强化配电网安全宣传工作，完善线路标识，提高人们对配电网运行安全的认识，提前做好相关防范工作。

结语

基于智能配电网关键技术来合理提升城市配电网规划，建设更高质量的城市配电网系统，是在现代城市发展中坚持实施可持续发展的重要途径。强化对城市配电网络的规划，能够有效推动我国电力科技的稳定发展，从而推动社会主义现代化事业建设不断向前。

参考文献：

[1]谷晓峰.智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].科技创新导报，2017（28）：87-88.

[2]白峪豪.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].电网与清洁能源，2018（3）：79-83.

[3]赵柏涛.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].现代工业经济和信息化，2017，6（14）：53-54.

[4]徐军.提高10kV配电网供电可靠性方法分析[J].科技创新与应用，2017（3）：163.

[5]张华.浅谈城市配电供电可靠性[J].科技情报开发与经，2017，15（22）：281-282.

[6]韩朝龙.10kV配电网供电可靠性研究[J].建筑工程技术与设计，2017（27）：2369-2369.

（作者单位：国网山东省电力公司枣庄供电公司）