（国网河南省电力公司商丘供电公司 476000）
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。本文撰写的目的就是要对配电线路在线故障识别以及诊断方法进行研究。
关键词：配电线路；在线故障；诊断识别
引言：
国内外对输电线路的在线检测与诊断研究较多，而对配电线路研究较少，并且偏重于线路发生故障后的诊断与定位，属于离线故障诊断。现有的监测装置和定位装置不能对配电线路的运行状态做到实时监测，也不能对线路的瞬时故障和特征不明显的高阻抗故障做到有效检测和诊断，更不具备对线路早期故障作出预报的功能。配电线路的一些早期故障若不能及时排除，很可能发展成为短路故障，给电力系统的安全运行造成危害。
1.配电线路故障之别与诊断的意义
作为电力系统运行的大动脉，输配电线路是连接发电厂与终端用户的纽带。因其多暴露于户外，常年经受风吹口晒，所以是电力系统中发生故障最多的部分且较难查找。线路发生故障后，快速切除故障线路，并迅速准确地确定故障位置，对于及时修复、快速供电，以及整个系统的安全运行有着十分重要的作用。
与配电线路相比，输电线路在电力传输中相对重要，目前的研究也多偏向于此，因而输电线路的故障检测与诊断研究已相当成熟，且有成套装置应用于现场，在电力系统安全运行中发挥了重要作用。对配电线路而言，由于故障机理的特殊性使得配电线路故障检测与故障诊断的研究进展缓慢，但配电线路故障直接影响着配电网供电的可靠性，配电网作为电力网的末端，直接与用户相连，它能敏锐地反映用户对供电安全、品质等方面的要求，其运行安全性、可靠性和经济性直接关系到社会生产与人们的生活。配电网一旦发生故障，就会造成社会生产的大损失，给人们的生活带来极大的不便。以常见的单相接地故障为例，故障发生后，其他两相的对地电压升高为线电压，易引起绝缘薄弱环节的击穿，发展为相间短路，使事故扩大;还可能导致电压互感器严重过负荷而烧毁;也可能产生谐振现象，导致接地过电压，危害电力系统的安全运行。因而，开展配电线路的故障检测与故障诊断研究，对于减小故障影响、迅速恢复供电以及提高配电系统可靠性有着重要的意义。
目前，配电网故障检测和故障诊断的研究主要偏重于离线故障检测与诊断，而且研究对象主要是过渡电阻较低的故障，即线路发生低阻故障后，通过某种手段或者方法检测、辨识和定位故障，功能相对单一，不能检测配电线路中的一些瞬时性故障和故障特征不明显的高阻故障等，而这些故障发生后，故障电流较小，电压降小，不影响线路的正常运行，从而加大了这些故障检测的难度。这些故障一直是电力工作者非常关心的问题，因为这些故障线路若不能做到有效及时的维护，配电网将长期处于故障状态，安全隐患将一直存在，最终会发展成为单相接地故障或是相间短路故障，给电力系统的安全运行和人民群众的生活带来危害。
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如何根据配电线路运行过程中稳态和暂态电气信息，提出一套完整的在线诊断系统，不仅具备现有装置能检测低阻故障的功能，而且能够检测出配电线路的瞬时故障和信号特征不明显的高阻故障;能够在线检测故障、区分故障类型、定位故障线路以及对可能发生故障的线路进行有效预警，消除故障于萌芽状态，而不是使其发展成为单相接地或相间短路等故障时才进行处理，这是本课题研究的主要目的。
2.配电线路在线故障的识别
2.1简析单相接地故障识别策略
单相接地故障分为两种情况:第一种是金属接地故障;第二种是非金属接地故障。首先，对于第一种金属接地故障，这种单相接地故障也属于完全接地故障的一种。造成配电线路金属接地故障的原因较为清楚简单，基本上是由于配电线路电源侧断线产生了一定的问题，或者是线路的某一部分发生了断裂漏电等情况，最终由于这些原因使得部分配电线接触到地面。笔者根据多年的经验与总结认为，金属接地故障发生的位置大多数情况下是在馈电线路处，这时，馈电线路处的相电压的瞬间值为零，相对这一处来说，其他位置的相电压则化为了线电压。这种表现通常情况下是十分明显的，所以一旦产生，工作人员即可立即做出识别，进而进行尽力维修，以减少损失。
其次，对于第二种非金属接地故障，这种单相接地故障又属于不完全接地故障，产生的原因主要为放射弧的出现。与第一种接地故障相同的一点是，两者发生的位置是相同的，不同的就是，在同一位置处，非金属接地故障是由于放射弧出现后接触到地面。当放射弧接触到地面后，配电线路就会表现出间歇性故障，这就是非金属接地故障的明显症状，工作人员可以针对这一特征进行检修工作。
2.2简析高阻故障识别策略
所谓高阻故障，是指常见的由于架空线路出现的故障，导致线路周围的环境不同程度地接触到高阻抗的现象。产生高阻抗的具体情况为，当架空线路的某部分发生断裂时，线路断裂的两端就会下垂或者发生形变，从而有机会触碰到周围环境中的其他东西或者地面，当电线接触到这些时就无法正常输送电流电压，进而造成短路问题，而高阻抗故障就是在这种问题发生基础上产生的。对于这种故障的识别，工作人员可以运用在线识别方法进行实时监控，形成一天二十四小时有效运转，同时将现代化科技与技术运用到检修工作中，将能够大大提高检修效率，有利于配电线路的正常运转。
3.配电线路在线故障诊断方法研究
3.1简析主动定位诊断法
这种方法是进行在线故障诊断的首选之一，因为其可靠性高、安全系数高。目前，主动诊断定位法可以细分为3种主要的方法:一是中性点脉宽注入法;二是S注入法;三是交直流综合注入法。对于第一种中性点脉宽注入法，常常被工作人员用来在线检测配电线路故障;对于第二种S注入法，则常常被检修人员用来确定故障的发生处;对于第三种交直流综合注入法，则属于较少被使用的方法，因为考虑到其功能不全、性能不稳定等原因，所以工作人员并没有将其作为使用的重点方法。
3.2简析监测定位诊断法
这种方法是指首先确定线路的重要位置，然后利用在线监控手段对这些位置进行实时监控，一旦发现这些重要位置出现异常情况，检修人员就立刻做出反应及时维护，从而将故障发生的可能性降到最低，具有快速、准确的特点。可以说这种检测方法是极为有效的。然而，这其中较为麻烦的一点是，安装方法较为烦琐，而且要求操作技术具有较高的专业性，所以在实际使用中也需要逐渐解决并优化。
4.总结语
综上所述，在当前的配电系统运行过程中，还存在一系列的配电线路故障，这些故障的出现，会从根本上降低线路应用故障和配电网系统运行稳定性。要想从根本上保证配电网系统安全性稳定性，必须在结合配电线路实际情况的基础上，制定科学合理的施工方案，要增强技术工作人员的安全意识，加强工程质量建设，促进配电网系统正常运转，在降低人们用电风险的基础上满足人们的用电需求。
参考文献：
【1】张帆.基于单端暂态行波的接地故障测距与保护研究【M】山东大学，2008.
【2】 苗友忠.配电系统馈线整体化暂态保护与分布智能故障定位的研究【D】,天津大学，2004.
【3】何正友.配电网故障诊断【M】.成都:西南交通大学出版社，2011.11-12.
论文作者:崔化强,李新亚
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/11/30
标签：故障论文; 线路论文; 在线论文; 发生论文; 单相论文; 方法论文; 位置论文; 《电力设备》2016年第18期论文;