关键词：电力系统；配电线路；运行故障；检测技术
引言
配电线路因其投入成本较低、分布范围较广等优势成为电力资源运输的重要载体。配电线路在我国电能源运输中担负着十分重要的作用，是连接用户端和电网端的枢纽。由于配电线路多、分布广，极大地增加了故障的发生率，威胁用户的用电安全，因此有必要就配电线路进行研究，了解常见的故障类型，采取积极有效的故障检测技术，最大限度地降低配电线路故障率。
1配电线路故障分析
1.1关于接地故障的分析
接地故障的主要影响方面是对于整个电路系统运行稳定性的影响。这种类型的故障主要产生原因与线路本身的质量以及运行中的稳定性保障状态有直接关系。配电线路属于消耗类的线路类型，长期应用后，必然会出现老化或破损的现象。如果这种问题在日常检修工作中不能够得到有效地解决或者进行线路更换，长期积累后会引发接地方面的接触不良等问题。此外，在配电网络的运行中，电容突增或分散的现象也是比较常见的。这会使得线路瞬间的电流值产生激烈的震荡，当电压和电流值无法切实匹配时，就会引发接地方面的故障。这种类型的故障可能造成的安全威胁是非常大的，应当引起充分的重视。同时，接地故障在一定程度上也受人为因素的影响。例如，接地线路的布线及连接方面的问题，或者人为的检测环节在落实执行过程中有所遗漏。
1.2跳闸性故障
跳闸不能算作是配电线路中的故障，是电网运行中的一种自动保护方式。为了规避因电缆过度发热而带来的经济亏损以及安全问题，在建设电网时会安装配网自动化开关。配网自动化开关会根据电网的运行情况，自行判断是否进行跳闸处理，进而达到保护电网的作用。在这个判断过程中自动化开关瓷件起着十分重要的作用，和电缆外表面中的保护套作用类似。若没有瓷件的保护，配网自动化开关就无法正常工作，甚至会阻碍电网正常运行。因为随着瓷件的损毁，自动化开关中，其导电作用的元件会暴露在电网中，直接和其他带电设备接触，使得自动化开关因接收电网中的电力波动而产生影响自身功效的波动，阻断电能源的运输。预防瓷件外部损坏是避免10kV配电线路出现跳闸性故障的直接有效的方式，这要求相关工作人员在电网运行中严格检查瓷件，若发现破损瓷件立即采取更换处理，确保瓷件外表的完好性。在现实工作中，极少会安排专业人员对瓷件进行逐一检查，增加配电线路中跳闸故障风险。
1.3关于短路故障的分析
短路的问题，在10kV配电线路的运行中属于发生频率较高的一个问题。这种类型故障的引发原因分为3种类型。第一，由于自然环境方面的因素引发的短路。这种故障的产生主要是由于配电线路所在的区域集中在旷野区域，且区域气象变化相对比较剧烈，大风、雷雨等强对流天气都是比较高发的气象状况，提高了短路问题发生率。第二，来自人为方面的因素引发的短路。这方面的短路问题主要是指由于人力的干预和破坏，直接对配电网络线路造成影响，进而引发短路现象。第三，线路在长期应用中缺乏维护和管理，因问题或老化现象引起的短路故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2电力系统中配电线路运行故障检测技术
2.1基于EEMD－PE和ELM对输电线路的故障检测流程
由于在输电线路中所提取的故障电信号是非线性、非平稳的，且含有噪声，而噪声对于提取有效故障特征起负面作用，故对原始故障电流信号进行处理能增加故障检测的准确率。所以利用多小波消噪原理对采集的电信号进行消噪，再采用EEMD－PE算法对消噪后的信号进行自适应分解得到一系列IMFS并从中进行故障特征的有效提取。（1）在双端输电线路模型两端采集原始故障电流信号，将信号分为训练数据集X和测试数据集Y。（2）利用多小波分别对训练数据集X和测试数据集Y进行消噪。（3）利用EEMD－PE算法对消噪后的故障电流信号分解得到本征模态函数IMFS，并从中提取故障特征向量。（4）利用故障特征向量训练极限学习机ELM检测模型，将测试数据集的特征向量作为极限学习机的输入进行测试，最后输出故障检测结果。
2.2离散小波变换
高阻抗故障(HIF)通常很难通过距离或过电流继电器等常规保护进行检测，这是由于继电器对极低的故障电流不敏感，且HIF对其他继电器还具有设置限制。当导体接触具有高阻抗的分支或断开的导体接触地面时，通常会发生这种类型的故障。在过电流继电器的情况下，与HIF相关的低电平电流低于继电器的灵敏度设置。在距离继电器的情况下，其依赖于基于测量电压和电流的故障阻抗估计，高阻抗故障会显著影响估计的准确性。尽管如此，但必须准确地检测和清除HIF。因为考虑到这些除了对可靠性构成威胁之外，还存在火灾风险及通过电击的可能性，危及生命的风险。从而设计了一种新的故障检测技术包括捕捉在高压输电线路下产生的电流信号。该方法采用了基于离散小波变换的绝对和值，提高了HIF检测的性能。检测过程是通过信号分解、测量小波变换系数阈值和持续时间来完成。阈值是通过加权移动窗口方案中一个周期的绝对值来确定，这构成了限制跳闸决策的复杂决策逻辑的基础。
2.3科学建立故障自动定位系统及隔离系统
配电线路故障定位系统主要由子站、探头、中心站和主站构成。子站的作用主要是接收探头发射的故障信息调制的无线信号并进行解调，对解调后的信号进行解密计算并判断是否正确，将故障信息以短消息的方式发送给主站系统，定期报告子站运行状态以及对后备电源的充放电进行管理。而中心站的作用是通过GSM接收子站发送的故障信息，对收集信息进行分类处理，判断故障信息是否收集完全，对故障信息进行存盘和显示，向主站汇报故障信息和转发故障信息等。主站既可以实时监测配电网络状态与故障，并自动确认故障位置，便于电路的维护和事故抢修，又可以对配电网设施进行管理，便于设施信息的录入、查询和统计。通过以上四个结构建设成配电线路的自动定位系统。而配电线路的隔离系统的建设主要依靠线路分段进行故障区间的隔离和非故障区间的回复供电。在进行分段时，要根据具体情况考虑分段数量。可以聘请专业的技术人员，根据每个配电系统的不同状况，结合相关技术，有针对性建立自动定位与维修系统。这样能够避免由于照搬其他的系统自动定位与维修系统而导致的与不同配电系统不适配的情况，避免发生一些由于技术原因导致的不必要的状况。
结束语
综上所述，配电线路是现代化企业开展工作的基础，只有确保配电线路处于正常运作状态，才能持续稳定地为社会提供电源。了解配电线路常见的故障及故障产生的原因，提升配电线路故障检测技术水平，提升配电线路搭建的科学性，最大限度降低线路故障。
参考文献
[1]于汉普,潘宇舞.电力系统中配电线路运行故障检测技术[J].科学技术创新,2018(35):45-46.
[2]黄光炎.电力系统中配电线路运行故障检测技术[J].中国新技术新产品,2018(22):65-66.
[3]陈靓镔.电力系统中配电线路运行故障检测技术[J].电子技术与软件工程,2017(22):235.
[4]黄宇金.配电线路断线故障检测与定位技术分析[J].科技创新与应用,2017(17):158.
[5]肖希凤.配电线路故障检测技术研究[D].济南大学,2016.
论文作者:李彦辉 张皓翔 王继蓬 宋健
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：故障论文; 线路论文; 电流论文; 电网论文; 检测技术论文; 信号论文; 继电器论文; 《当代电力文化》2019年 19期论文;