配电线路在线故障识别与诊断技术分析(1)

马高飞

摘 要：随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，无论是人们日常生活用电还是生产用电都在呈现上涨趋势。如今，配电线路的覆盖建设已经实现了阶段性的成果，在完成线路建设之后，为了保障配电线路能够持续发挥效能，电力单位的工作重点应当及时转移到故障识别、监控以及检修维护工作上来，并且有必要对配电线路的在线故障识别与诊断技术进行系统性研究。基于此，本文首先对配电线路中故障识别技术进行阐述，然后探讨在线故障识别与诊断的工作流程，分析其诊断技术与应用优势。

关键词：配电线路;在线故障识别;诊断技术

引言：

配电线路承担着电力传输的主体工作内容，是整个电力系统的核心。配电线路的质量直接影响电力单位的供电能力，是生产生活正常进行的有力保障。但是，由于配电线路覆盖性极广，在使用过程中难免受到各类诸如環境、气候、人为条件以及施工技术水平等因素的影响，从而产生故障。即便是在故障发生的第一时间采取有效的维修策略，也难免会造成一定的不良影响。因此，对配电线路进行在线故障识别十分重要。

1配电线路在线故障识别

1.1单相接地故障识别

单相接地故障是配电线路中最常见的故障之一，它根据故障产生的原因主要分为两种。由金属元件接地引发的配电线路故障成为金属接地故障，由非金属元件接地引发的故障成为非金属接地故障。一般情况下，配电线路中的某一段线路或者某一条电源侧断线出现了故障，会使得电线掉落至地面，与地面直接接触，从而造成单相接地故障。

单相接地故障识别技术是根据配电线路的电压变化来识别事故是否发生，其中，金属接地故障和非金属接地故障的识别标准有所区别。配电线路一旦发生金属接地故障，故障源的相电压会瞬间归零，其他线路的相电压也会提高至线电压数值。而非金属接地故障发生时，故障源位置的电压也会明显下降，其他部位的电压则会明显上升，所以单相接地故障识别技术就是通过在线检测配电线路的相电压，达到识别故障的目的。

1.2高阻故障识别

当配电线路中架空的线路出现断裂，断裂的电线接触到高阻抗物质时，就会产生高阻故障。与单相接地故障不同，高阻故障的危害极大，当架空线路断裂，电线接触到高阻抗物质后，整体配电线路会发生短路，很大程度上会直接烧毁故障源连接的用电设备。而且，高阻抗的物质十分常见，例如，当配电线路周围的石头受到雷击时，就存在高阻故障的风险。而且，当配电线路发生高阻故障时，短路电流会低于接地故障的电流，这使得过去一直被广泛使用的过电流保护法不能及时识别故障，也很难让相关工作人员及时处理，造成严重的影响。因此，目前广大电力单位也在积极引进新型的高阻识别技术，对高阻故障的可能发生线路段进行实时监控并进行有效识别，从而降低高阻故障带来的损失[1]。

1.3间歇性故障识别

配电线路发生间歇性故障时，故障电路会瞬时间产生重复性的弧光。随着故障的持续，还会产生间歇性放电的现象。相比于单相接地故障和高阻故障，间歇性故障在识别方面难度更大，因为间歇性故障的发生不会遵循一定的规律，随意性很强，其故障间隔也没有有明确的标准，故障间隔较低的可能在几秒钟内发生多次故障，也可能在很长时间内不定期地出现故障，而且，间歇性故障的危害也较为严重，需要专业的工作人员加强在线故障识别工作，在发现间歇性故障的第一时间采取有效的应急维修措施，否则，很可能造成配电线路大面积瘫痪，给人们正常生产生活造成严重影响。

2配电线路故障诊断技术

2.1检测定位法

监测定位法是配电线路故障诊断工作中最为有效的诊断技术，它通过无间断地对整体配电线路的工作状态进行检测，实现在故障发生的第一时间找到故障发生点，并判断故障产生的原因等功能，从而帮助工作人员采取最为及时有效的处理方法。检测定位法主要是对各级配电线路的电压进行实时监测，比较适用于单相接地故障及高阻故障的诊断，一旦相关配电线路的电压发生突变，检测定位系统会直接记录电压变化的位置，自动切断与该段线路相连的其他线路，保护其他线路不会受到故障的影响，并发出警报，提醒工作人员。虽然检测定位法的诊断时效性很强，但需要对在各级配电线路的终端安装电压传感器，检测系统的安装成本较高，在实际工作中，无法在覆盖到整体配电线路中，只能在事故频发的线路安装[2]。例如，青银高速张家寨村路段就应用了检测定位法对该路段的配电线路进行在线故障识别诊断，经过多年的监测，有效减少了该分段线路的电路故障。

2.2主动定位法

主动定位法包括S注入法、中性点脉宽注入法、交直流综合注入法。利用主动定位法可以在配电线路发生故障后，找到故障发生的准确位置。相比其他定位方法，主动定位法定位更加准确，但主动定位法的分属方法也存在一定的不足。S注入法过于依赖线路的完整性来传递故障信息，一旦线路出现断线断电故障，S注入法便会失去效能;中性点脉宽注入法的稳定性较高和安全性尚可，但一样依赖配电线路传递故障信息;交直流综合注入法不仅依赖配电线路，还存在一定的危险性，不够稳定，所以多数情况下不予采用[3]。

2.3智能定位法

经过多年的总结和实践，以及人工智能技术的大力发展，配电线路故障诊断技术充分结合了人工智能技术的优越性，研发出定位精度高、安全性和稳定性更强的智能定位技术。即配电线路故障在线检测装置自动化检测技术，通过结合自动化技术，对配电线路进行测试。该技术可以对需要的短路、接地等故障进行自动摩西，并通过单元对其的控制，进行远程故障识别，通过对识别数据进行分析，判断其结果是否与符合实际需求。该技术结合故障指示器的经济性，进行全面优化，在运行过程中，可以打破空间与时间的限制。并且具有较低的成本与适用性，对配电线路运行状态进行全面检测，减轻电力人员的工作压力，有效排除线路故障。

2.3.1系统构成