电力输电线路自动故障诊断研究马平俊

电力输电线路自动故障诊断研究马平俊

马平俊

（朔州供电公司输电运检室山西朔州036000）

摘要：在我国电力传输系统过程中，输电线路是其中最为重要的一个部分，它的好与坏直接影响着电力传输的顺利与否。目前看来，我国的输电线路还是有着较完善的系统，但是由于我国的地域宽广，幅员辽阔，不同地区的自然环境差异较大和输电线路的自身因素，导致我国的输电线路运行还有着非常严重的问题，这些问题直接影响到输电线路的运行，出现跳闸，断电等故障，这些问题的出现，会严重影响人民群众的正常工作和生活。

关键词：电力；输电线路；自动故障；诊断

1电力线路常出现的故障

电力线路在运行的过程中，经常会遇到各种各样的故障，笔者根据多年的实际工作经验，将电力线路运行过程中所出现的故障，进行了分类：

1.1封闭性故障

封闭性故障是电力线路运行过程中常遇到的故障之一，这种故障主要出现在电力线路的接头或者终端接头上面，且故障表现出来的现象各不相同，工作人员很难通过现场观察推断出事故的原因，必须要通过耐压试验才能检测出来。通常，造成电力线路封闭性故障的原因是电力线路接头的质量问题，或者电缆本身存在设计上难以解决的难题。

1.2接地故障

接地不良的故障，可分为单项接地事故、两项接地事故，以及三项接地事故，这是电力线路运行中出现最为频繁的事故。通常，当电力线路和大地之间的绝缘电阻低于100kΩ，就会产生接地故障。

1.3线路短路故障

在电力系统的运行过程中，线路的短路故障也是比较常见的。在现实中，很多电力系统运行的故障，都是由线路短路所致。所谓的短路，主要是指在电力系统正常运行时，除了中性点外，相与相、相与地之间都是绝缘的。一旦电气设备载流部分的相与相、相与地之间的绝缘被破坏之后，就会导致电力线路出现一芯或者多芯的伏安开现象，从而导致电力线路短路故障。在电力线路运行过程中，引发电路线路短路的原因有很多，其中线路绝缘层老化、短路故障等，皆可引发线路短路故障，尤其是线路短路故障而引起的事故，危害更大。

1.4线路负荷

在整个电力系统中，电力线路在运行的过程中，每条线路都会承重，但是每一条线路的承重能力又是不尽相同的，每一条线路都有一个承重的极限。电力线路在运行过程中，只有不超过线路承重的极限，才能保证电力线路运行的安全。然而，电力线路在运行的过程中，经常会因为各种因素，致使电力线路在运行过程中超过了承重的范围，使得电力线路负荷加重，导致电力线路发热，以至于电线的表皮被烧坏，从而引发火灾等严重的现象。

1.5电力设备导致的线路故障

在电力系统中的运行当中，电力系统中的电力设备也是导致故障产生的重要因素之一。比如，设备操作不当会导致弧光短路；隔离开关、跌落开关会导致线路停电故障；绝缘子污秽、破裂导致的绝缘电阻降低、放电等现象；跳线断开导致线路故障的发生；以及电线电缆连接工艺不合格、绝缘层不达标，以及金属芯不合格等，都会引发电力线路故障。

1.6外力因素而导致的电力线路故障

电路线路，都是直接暴露在大自然的环境中，非常容易遭受到外力因素的破坏。通常，破坏电力线路的外力因素，主要包括多方面：①工程施工影响。在输电线路附近进行工程施工、违章建筑等时，常常由于操作不当，或保护意识的缺乏，给输电线路造成一定的危害，以至于输电线路运行发生故障；②人们释放的气球、风筝，一旦落在输电线路上，也会导致输电线路出现短路现象，给输电线路的运行带来危害；③动物的破坏，如鸟害、鼠害等，都会在一定程度上破坏电力线路；④人为有意的破坏，也是导致电力线路故障的主要因素之一，如人为盗窃导致的倒塔、倒杆，变压器的损坏等。

1.7自然因素导致的电力线路故障

自然环境是产生电力故障的主要原因。自然界的一切活动都会影响输电线路的安全运行，尤其是雷电、风力，对其破坏尤为严重。大风的影响：风力也是影响输电线路运行安全的主要因素之一。输电线路受到风力，尤其是强风（大风、飓风、龙卷风）的影响下，就会导致线路回路在风力的影响下，出现短路、跳闸等现象。雨的影响：电力线路常常会遭遇到大雨的影响，从而使得绝缘子放电，以至于受到损坏；尤其是在遭到倾盆大雨时，就会导致倒杆及短线的故障。雷的影响：雷电是影响电力线路运行安全的主要因素，主要表现在雷击对电力线路的影响上。一般来说，雷击会直接击中输电线路、击中杆塔、避雷针等，都会导致电路故障。除此之外，气温的变化也会影响到电力线路运行的安全，尤其是低温寒冷的气候，会导致电力线路的收缩，进而产生电路故障。

2自动故障诊断系统

故障诊断模块、故障可视化模块、故障通报模块、短信通知模块、故障定位模块、历史记录查询模块分别为输电线路自动故障诊断系统的六个主要功能模块。系统中的准确故障定位对及时定位问题点、保证电网可靠性起着至关重要的作用。针对我国国内的输电线路特性和电网基本情况，自动故障诊断系统采用了非均匀线路特殊算法和长线路混合型算法。我国除今年刚修建的线路外，大部分110kV线路和少数220kV线路为改造线路，因此就出现了线路结构复杂、参数不规范等现象。同一条线路可能会有两到三段不同型号的导线组成，有的线路甚至会有多达四五段不同型号的导线。为了解决长线路故障定位技术计算精度不高的问题，提出一种多端线路故障定位的混合型方法，该故障定位方法基于采样数据和相量，而这些数据能够非常容易地从保护装置和故障录波装置获取到，这一新的方法把相量与详细的长线数学模型考虑在一起，称为混合型方法。混合型方法的优势在于成本低而且精确度高。大量仿真测试和现场运行经验表明混合型方法克服了现有的基于相量的故障定位方法的弊端，并提供了精度更高的故障定位结果。

3自动诊断故障系统应用

自动诊断故障系统可实现远程监控线路运行状况，及时发现故障。自动故障诊断系统能够通过对电网进行实施监控，从而能够做到问题的及时发现和反馈。系统自身强大的功能可以直接分析电力系统数据，将出现线路问题的定位和问题严重程度进行判断后提供给相关工作人员作为参考，协助工作人员快速判断故障并给出相应的解决措施，尽快恢复输电线路的正常运行。此外，系统对系统根据稳态数据对故障进行诊断，确定输电网络故障类型，若为线路故障时，将故障杆塔定位到卫星地图上，且以信息窗的形式显示具体故障信息。一旦出现故障，系统可以及时发出预警信号，将处理方式、波及范围、影响程度以及故障发生时间、地点告知维护人员，使其能够在第一时间赶到现场，对电路进行专业且全面的检修，确定故障的源头，并迅速拟定抢修方案，从而保证供电的稳定性及持续性。

4结语

电力输电线路主要是电力系统的核心部分，对于电力输电线路的安全稳定运行，促进了电力系统的整体运作。而电力系统的稳定运行，不仅仅要做好运行维护工作，同时也要做好输电线路故障的及时诊断和排除，在故障的排除中，保证电力输电线路更好的运行。

参考文献：

[1]唐金锐.电力线路在线巡视监测及故障精确定位的研究[D].华中科技大学，2014.

[2]牛睿.输电线路故障定位研究及其分析平台开发[D].山东大学，2015.

[3]彭智，韩永璞.电力输电线路的运行维护及其故障排除技术探析[J].中国电业（技术版），2015（11）：109-111.