新型电力线路的故障检测研究论文_李晓飞

新型电力线路的故障检测研究论文_李晓飞

(国网长治供电公司 山西省长治市 046000)

摘要:随着科技的飞速发展与社会经济的不断腾飞,电子技术发展迅速,计算机系统以及其他电子信息设备早已深入到了各行各业。而这些电子设备的广泛使用使人们对电力线路运行的稳定性的要求越来越高。当电力线路一旦出现问题,将会造成不必要的直接和间接经济损失,甚至产生严重的政治影响和社会稳定。所以,供电线路正常运行直接关系到电力系统的安全与可靠稳定运行,同时也关系到整个国民的经济的有序发展。本文针对电力线路故障检测的困难,结合自己多年从事新型电力线路故障检测工作积累的一些的经验,简单的谈了一些关于新型电力线路故障的检测的看法,并且提供了一些电力线路运行和维护的措施,以供参考。

关键词:新型电力线路;故障检测

1导言

配电线路离地面距离近,电压低,受地面环境影响大,尤其是雷雨季节,故障频繁,且难以查找具体故障地点。在台风、雷雨、大风、沙尘、大雾等恶劣天气时故障多发,而恶劣的天气条件又给查找故障带来极大的困难。对于高压电缆,根据多年的运行经验分析表明,接触电阻,过负荷等因素引起的接头温度过高,是造成电缆接头处绝缘老化,易发故障的主要原因。如果能够有效的自动监测各节点的温度,一旦出现温度异常情况,立刻上传报警,通知维护人员及时排除隐患,把故障消除在萌芽状态,从而达到安全供电的目的。针对这些问题,本文提出了一种基于GPRS无线通讯的新型电力线路故障检测方法,基于此方法设计、构建并开发了电力线路故障检测系统,实现了电力线路故障、负荷电流的在线监测,可以在线路出现故障时,可以将故障信息通过移动网络在几十秒内发送到监控主机,在主机上清晰的显示具体故障位置,可以将导线负荷电流也传输到监控主机。

2电力线路故障分析

2.1短路故障

由于当前我国经济发展迅猛,尤其是城市建设发展较快,电力线路的运行环境日趋恶劣,使得电力线路极易发生被挖断或车辆撞断等事故,导致电力线路产生短路故障,严重影响电力供应系统及电力线路的正常工作与安全运行。电力系统中最常见的故障主要是由于单相接地外,在电机与变压器的绕组中发生匝间短路,即发生电力线路的短路故障。例如:当电力线路遭受雷击之后,由于线路内绝缘子损坏,导致发生对地短路;或由于电力线路碰地或导线相碰而发生短路故障,阻碍电力线路的正常工作,使得大规模停电,给居民与企业带来不便。

2.2季节性故障

由于冬季气候寒冷,加上空气潮湿,部分严寒地区极易产生冰雪、刮风等恶劣的自然环境、气候,使得电力线路负荷过大,由于电力线路的弧垂减小,使得电力线路承担的拉力过大,拉断电力线路,导致电力线路发生季节性故障。另外,当夏季气温过高时,电力线路的温度随着日常气温的升高而上升,导致电力线路的弧垂过大,发生对地放电而引发故障。

2.3外部热故障与内部热故障

输电线路常见事故多由设备过热引起,电气设备热故障分外部热故障和内部热故障。外部热故障主要指裸露接头由于压接不良等原因,在大电流作用下,接头温度升高,接触电阻增大,恶性循环造成隐患。此类故障占外部热故障的90以上。内部热故障是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的故障。电气设备内部热故障的特点是故障点密封在绝缘材料或金属外壳中,如电缆,内部热故障一般都发热时间长而且较稳定,与故障点周围导体或绝缘材料发生热量传递,使局部温度升高,因此可以通过检测其周围材料的温升来诊断高压电气设备(如电缆)的内部故障。

3电力线路故障检测面临瓶颈

3.1思想观念落后,阻碍了新技术的使用

大多数电力企业相关领导认为,传统的故障检测方法已经足以应对电力线路故障而不需要引进其他的设备;况且,引进新的设备只是耗时耗力而起不到实质性的作用。有些电力单位虽然引进了新的设备,但他们并没有实质上使用这些设备,而只是为迎合上级。

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3.2故障检测技术人员的专业素养不足

故障排查水平和效率的高低与从事故障检测排查工作的技术人员的专业素养的高低成正比。然而,事实是,电力线路故障检测人员的专业素养普遍偏低,他们多数文化水平不高,学习新的检测技术能力不足而无法掌控高新技术,这也成为当今电力故障检测工作中一大瓶颈。

4新型电力线路的故障检测方法分析

针对以上问题,我们需要引进一种新型电力线路故障检测方法——基于GPRS无线通讯技术的专门用于开发电力线路的故障检测系统。

4.1新型电力线路故障检测原理

架空线路的故障类型有两种:短路故障与接地故障。检测出故障的类型之后,根据单相对地电容的公式,计算电容电流。

当架空线路发生短路故障时,线路中电流会突然增大四百多安培而超过线路的速断的保护值。此外,大电流持续时间不得超过三秒钟,并且三秒钟后线路中没有电流。

当架空线路发生接地故障时,电容电流的方向从线路故障点流向变压器母线,线路相电压迅速降低,而线路的电容电流突然增大,并且幅值大于二十安培。

4.2新型电力线路故障检测系统的特点

新型电力线路故障检测系统有以下特点:①能提高检测故障的准确率,缩短查找故障线路时间;②系统图像能直观清楚地显示线路运行状况;③线路故障检测器使用寿命长,无需维护;④实时监控,线路出现故障后可以及时报警;⑤系统监控具有多项管理功能,能指示出连续发生的故障;⑥能多地同时显示,还可将监测结果发送到维护运行人员的手机上,便于其及时到达故障现场。

5电力线路的运行和维护措施

输电线路对用户供电起着至关重要的作用,因此,要想线路安全高效的运行,必须检测出电力线路中的故障,并且采取以下几点措施进行维护。

(1)强化电力设备运行和维护。正确选择分接头方式,尽可能提高运行电压水平,降低电能损耗。并且改变原有电网的接线方式,及时改进线路的迂回线路。同时,加强对配电设备的维护,特别是对电力变压器的运行和维护,及时发现设备存在的缺陷与异常情况,从而采取相应措施,防止事故的发生,以保证供电安全可靠。

(2)重视电缆线路的运行和维护。工作人员必须对电力线缆的巡视检查期限,每月至少进行一次巡视检查。当遇到大雨及地震等特殊情况时,还需临时增加巡视次数。巡视时,必须注意的是电缆沟内有无渗水与积水现象,有无破损以及放电痕,如果发现问题,应该及时组织相关人员进行抢修,以保证电力线路的正常安全运行。

(3)加大电力线路资金上的投入。在负荷的有功功率保持不变的条件下,在用户端与变电所中安装无功补偿设备,以提高负荷系统的功率因素,同时提高电力网的电压等级,减少线路和变压器中的有功功率和电能损耗。而无功补偿设备的放置地点必须根据实际情况而定。对于在不能升压的线路,可以采取更换截面较大的导线的方法或加装复导线法,来增大线路的输送容量,以达到降低线路损耗的目的。此外,加大电力线路资金上的投入后,还可以增加线路回路,增设变压器或改用节能变压器,加强输电线路结构的完整性。

6结束语

综上所述,新型电力线路故障检测具有至关重要的意义,而且已成为电力系统的重要组成部分。但是在电力线路故障检测的过程中,常常会遇到许多困难。因此,我们必须加大宣传供电线路的重要性,强化电力设备运行和维护,降低电能损耗。同时,重视电缆线路的运行和维护,加大电力线路资金上的投入,降低线路损,并且及时发现故障点,排除故障隐患,以保证电力线路的正常安全运行。

参考文献:

[1]邵志一,韩军,宋海华.电力线路巡检系统信息分析软件的设计与实现[J].电网技术,2008(12).

[2]胡军,刘文江.电力线路故障检测方法研究及其EPLD实现[J].微电子学统计计算机,2012(5).

[3]尚孝龙,何润强.新型电力线路故障检测方法[J].品牌(理论版),2009(12).

论文作者:李晓飞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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