摘要：输电线路是电力传输的重要载体，架空输电线由于长期在外界环境中暴露，很容易遭受污秽、风雨、覆冰、雷电等各种自然因素的侵袭影响，进而发生跳闸事故。输电线路发生跳闸故障之后，往往会导致较大区域内出现停电现象，从而对输电线路输送功率造成非常严重的影响。本文主要分析了架空并输电线路跳闸故障智能诊断策略。
关键字：架空；输电线路；跳闸故障；诊断
架空输电线路跳闸故障对电力系统整体运行威胁很大，如若架空输电线路发生跳闸故障，不仅给电力系统的运行造成严重的影响，还会留下一定的安全隐患，因此输电线路故障诊断就成为了系统保证供电的切实关键性技术。导致输电线路发生跳闸故障的主要原因有线路遭到雷击，线路发生风偏，线路遭受鸟害等，笔者针对以上原因，探讨了架空并输电线路跳闸故障智能诊断策略。
1故障定位及性质识别的基本原理
1.1故障定位基本原理
研究人员在对输电线路故障进行定位的过程中，主要是以分布式故障定位的形式为主。具体来说就是在输电线路上安装各种不同的检测装置。将输电线路分解成不同的区间段，同时对于故障电流和行波电流进行控制。为了提升定位的可靠性和科学性，需要以减少波形，降低干扰信号为主要目标。如果输电线路的故障问题发生在检测终端位置，相应的故障点就应该对工频的故障问题进行控制。在具体的故障控制的过程中，工作人员应该对故障电流信号的具体方向进行掌握，这样才能够提升区间定位的科学性。
1.2故障性质识别基本原理
从输电线路故障的性质上看，除了雷击之外还包括非雷击的形式。其中雷击还包括反击和绕机等形式。根据具体的雷击故障类型可以看出，反击主要是指雷电的电流直接击到电杆上，部分电流流入大地，部分电流受到杆塔的阻碍产生一定的压降现象。绝缘子串的两端如果受到雷击会出现闪络现象。反击的过程主要包含塔尖分流和绝缘子串击穿两种形式。如果绝缘子被击穿，会产生一种耦合电流的形式。无论是哪种形式的故障性质识别都会出现异常的电流现象。
2导致输电线路发生跳闸故障的主要原因
2.1线路遭到雷击
相关资料显示，导致输电线路出现跳闸故障的主要原因是线路受到雷击，其造成的跳闸率高达50%。当输电线路处于频繁发生雷电活动的地区时，在雷雨天气里便极易发生跳闸故障。例如，在南方地区，某省的输电线路位于其中部的多山区和丘陵地区，经常会发生雷电活动，并且每年4-10月期间是该地区雷雨天气最为集中的季节，因而频繁发生输电线路雷击跳闸。据统计，在这段时间内发生的输电线路总跳闸故障中，由于线路遭到雷击引起的跳闸故障占90%以上。
2.2线路发生风偏
据了解，我国绝大多数省份的输电线路所经过的区域气候条件均较为复杂，大部分输电线路所经过的区域均存在较多暴雨天气和大风天气。在大风天气下，强劲的风力极有可能将该区域内的大树吹倒，甚至是连根拔起，也就是说，当风速超出30ｍ/ｓ时，会迅速增大空气间的对流作用，而且持续时间长、涉及范围广，而输电线路在风力的影响下会发生一定的偏转。同时，大风天气通常会伴随着暴雨，空气湿度大大增加，这就降低了空气的绝缘性，因而极易造成线路跳闸。
2.3线路遭受鸟害
在导致输电线路跳闸故障的众多因素中，鸟类活动也是主要原因之一。因为鸟类在输电线路上排便时，其粪便会导致地电位与导线之间瞬间短路，从而发生放电现象。同时，输电线路的绝缘子表面会残留鸟类粪便，当空气湿度较大时，粪便很可能与输电线路绝缘子表面的污垢产生一定的相互作用，最终极有可能导致闪络现象。
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3架空输电线路跳闸故障智能诊断措施
3.1行波测距
在架空线路跳闸故障处理过程中，可采取智能诊断的方式对故障进行准确判断和处理。要结合目前的先进技术进行故障测距。常见的智能诊断技术是行波测距。行波测距主要是结合行波传输的理论，对线路故障点进行精确定位，利用波头到达两个测量点的时间差就可以确定故障位置。行波测距的优点是实现对故障点的准确定位，操作比较方便。此外，利用阻抗测距可以对回路的阻抗与电抗进行计算，也可以测出故障点，不过与行波测距的精确度相比则呈现出较低的水平。
3.2分布式体系设计
在进行架空线路跳闸故障诊断时，要采用智能化诊断系统。该系统的结构比较复杂，通常会采用分布式体系设计方式实现系统智能化。除此之外，系统还包括现场监测终端和数据中心等重要的内容。现场终端通常安装在导线上，一旦线路出现故障，现场终端就可以对重要信息实现收集与整理。数据中心具备WEB服务查询功能，使需求者能够及时查到相关信息。系统会对输电线路的跳闸故障进行有效识别与定位，使故障能够被及时发现和处理。定位功能可以记录故障发生的时间，有助于迅速理清故障发生的原因。
3.2.1人工神经网络智能诊断技术
人工神经网络智能诊断技术十分先进，将其应用于架空输电线路跳闸故障诊断之中，将会受到事半功倍的效果。人工神经网络智能诊断技术主要是借助先进的动力系统，对信息实现高效存储和处理。该动力系统规模大，可以连续操作，提高故障处理效率。人工神经网络技术的学习能力很强，能够实现对信息的智能处理与人工识别，在跳闸故障诊断中充当十分重要的智能化诊断角色。
3.2.2处理雷击故障
利用智能诊断技术对雷击故障处理时，也可以起到良好的效果。要对架空输电线路的跳闸雷击故障仔细分析，这样就能够采取有效的预防措施，避免问题再次发生。为了实现对雷电的准确定位，可从输电线路的走廊落雷密度入手，采取智能诊断技术监测雷击避雷线耦合电流情况，这样就可以对雷击位置进行准确定位。智能诊断技术能够实现对雷击故障的有效定位与处理，效率更高，线路的安全性将会得到可靠保证。
3.3加大气象资料收集力度
要想有效预防输电线路跳闸故障，充分保证线路安全、稳定运行，还必须加大气象资料收集力度。通过分析导致输电线路发生跳闸故障的主要原因，可以发现大多数跳闸故障是由气象因素引起的。因此，应做好气象资料收集工作，不断加强与相关部门（如森林部门、林业部门、气象部门等）的沟通与联系，努力形成多个部门协同作战的良好氛围。同时，相关人员还应严格按照国家电网公司给出的标准，全面而深入地剖析导致各种气象现象的原因，收集整条输电线路经过的所有区域的气象资料，针对输电线路容易发生跳闸故障的区域，重点加强气象观测。另外，相关人员在开展气候观测工作时，应详细做好相关记录，并在认真校正之后及时将观测结果反馈给相关上级部门，以便后续统一处理。
3.4有效预防鸟类活动
要想有效预防输电线路跳闸故障，充分保证线路安全、稳定运行，还必须有效预防鸟类活动。近年来，由于国家加大了动物保护力度，在很大程度上改善了我国的生态环境，鸟类的数量呈现出逐年增加的趋势，因而经常会有鸟类栖息在输电线路上，增加了输电线路发生跳闸故障的几率。针对这一问题，安装大盘径硅橡胶伞盘或大盘径瓷绝缘子能在一定程度上起到综合防范鸟类活动的效果。同时，还可通过在杆塔的合适位置安装人工鸟巢等方式，最大限度地避免鸟类在输电线路的横担上筑巢，从而使输电线路由于遭受鸟害而发生跳闸故障的几率明显降低，进而实现鸟类与输电线路的和谐相处。
参考文献
[1]架空输电线路跳闸故障智能诊断的研究[J].杨超.科技创新与应用.2014(29).
[2]发电厂故障智能诊断预报系统[J].唐恩,张晶.电工技术.2001(08).
[3]架空输电线路跳闸故障智能诊断[J].高军,文善义.低碳世界.2017(28).
[4]基于大数据技术的电网故障智能诊断方法[J].马富.中国科技信息.2016(02).
论文作者:毕剑峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：线路论文; 故障论文; 发生论文; 智能论文; 鸟类论文; 电流论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2019年第7期论文;