高压输电线路故障定位技术分析

高压输电线路故障定位技术分析

张裕

湛江供电局输电管理所 邮编:524033

摘要：在我国的电力系统发展过程中，高压输电线路是其中重要的组成部分，而线路运行过程中，由于各种因素的影响导致线路极易出现故障问题，进而影响到整体电力系统运行的安全性和稳定性。对此需要采取有效的应对措施来强化对线路运行的防护，提高线路运行的可靠性。而通过在运行线路中应用故障定位技术，能够更好更快地发现故障点，进而可以快速地采取对应的检修措施，减少电力企业的经济损失。本文主要分析了此项技术的特点和分类。

关键词：高压输电线路；接地故障；定位技术

高压输电线路与普通的线路不同，其主要担负着大功率电能的输送工作，同时还担负着对各个电网系统的联络作用，可以说电力系统的运行效益与高压输电线路有着密不可分的关系，高压输电线路的运行安全性及可靠性就显得至关重要了。故障定位技术的应用能够快速对线路运行中出现的故障点进行定位，进而帮助查障人员快速找到故障原因，并采取有针对性的检修措施，这样便能够在更短的时间内恢复输电线路的正常运行，进而提高整个电网系统的运行效益。可见故障定位技术在高压输电线路中具有重要意义，这也是本文要研究的重点内容。

一、高压输电线路运行特点及故障类型

1、高压输电线路运行特点

高压输电线路不同于普通的线路，其自身的参数等级要求更高，而且在运行过程中所承载的电压和荷载也比普通线路更大，使用到的杆塔也更多，使用到的绝缘子和金具种类也更多，所跨越的地形环境也更为复杂多样，这些因素综合在一起，也就使得高压输电线路在运行过程中所面临的安全隐患及风险因素也就更多[1]。另外，由于高压输电线路运行中需要保持较高的电气绝缘，因此对于线路运行的安全防护要求也更高，对于故障排查效率方面也要随之提高。而高压输电线路在运行中一旦发生故障造成跳闸，其影响是极大的，如果在查找故障方面花费太多时间，延误了检修时间，那是不利于整个电力系统的运行稳定。

2、输电线路故障类型

输电线路的故障类型一般包括永久性故障和瞬时故障。永久性故障是一种影响设备运行，不采取措施是不能恢复运行的故障。瞬时故障是一种仅短暂影响电气设备的电气性能，且可在短时间内自行恢复的故障。针对不同的故障类型，需要采取不同的检修方法，但由于输电线路中涉及到的部位较多，因此在寻找故障点时也具有不确定性，这时如果查障人员能够结合有效的故障定位技术就能快速地寻找到故障点，从而缩短故障检修时间，就能够使得输电线路快速恢复运行。

二、故障定位技术应用的重要性

在高压输电线路中应用故障定位技术，能够对输电线路运行效益提升有着重要促进作用，本人也借此提出以下三个观点来探讨故障定位技术的对于高压输电线路的重要性。第一，明确线路电气绝缘薄弱点。在输电线路运行中，电气绝缘薄弱部位是最容易发生故障的地方，通过应用故障定位技术，可以帮助查障人员快速找到故障点，并且针对这些故障频发的电气绝缘薄弱部位可以制定有针对性的电气绝缘措施，以此减少故障的发生，这样可以提高输电线路运行的可靠性及稳定性[2]。第二，节约检修时间。当高压输电线路运行发生跳闸或是其他类型故障，因为涉及的部件多，并且范围广，通过应用故障定位技术可以帮助查障人员快速地缩短查障范围和排除某些电气部件，可以在更短的时间内找到故障点。第三，减少社会和经济效益上的损失。输电线路一旦出现故障就会导致整个电力系统的运行都会受到影响，一旦是出现迫使输电线路停运的故障，就会使得电力企业和用户遭受社会和经济效益上的损失。

基于故障定位技术能够快速找到故障点，缩短检修时间，使得输电线路能够更快速地恢复到运行状态，减少电力企业和用户在社会和经济效益上的损失，应用故障定位技术对于输电线路的重要性是不言而喻的。

三、输电线路故障定位技术的分类及特点

1、单端测距法

单端测距方法主要是通过对输电线路出现故障时的电流、电压数值进行检测来反馈故障点，并根据系统参数分析对故障点进行准确定位[3]。因为是对输电线路一端运行中所产生的电压电流数据信息进行采集与综合分析，获取相对简单，所需得设备也少，因此应用范围也比较广。但是此种定位技术对于双端供电输电线路的故障定位效果较差，更适用于单端供电线路的故障查找。

2、双端测距法

与单纯测距法相比，双端测距的方法是对输电线路出现故障的两端进行信息采集，并且通过电气量来实现对故障的精准定位，而且不会受到过渡电阻对电网所产生的阻抗性。但此种定位技术对于线路两端的数据同步要求较高，因此在获取线路两端数据信息的过程中还需要应用通信技术来实现信息获取，以确保所获取的数据信息足够完整与可靠。

3、单端行波测距

高压输电线路在运行过程中如果出现故障，故障点便会向母线反馈进行反向传播的电压及电流，这时的故障行波在传输中会出现不可逆的反射，并且逐步衰减，最终稳定下来。在此种状态中，故障行波的初始波头会与行波反射波头所出现的时间差进行相互对应，这样便可以利用输电线路末端的精密测量设备进行分析，并且通过对比二者之间的差别，再根据行波速率来推算，最终便可以找到输电线路的具体故障点

[4]。

4、双端行波测距

与单端行波测距相比较，双端行波测距方法主要是分析线路两端与故障行波之间的时间差进行综合分析，以计算出波动速率和时间差之间的乘积，由此所得出的结果便是输电线路发生故障的实际距离。在具体的工作中，通过在线路两端安装检测互感器，并且实施同步通信，能够精准预测出故障行波的实际波头情况。而且通过从两端母线的位置对相关数据进行采集，最终可以得出故障抵达波头所花费的时间，由此准确判断出线路故障点。

在应用行波测距方法时，需要注意采取适当的方式来获取行波信号，要明确输电线路所对应的结构特点，并且要准确确定信号选择是电流还是电压，只有这样才能够选择适当的互感器进行安装[5]。由于高压输电线路自身的运行特点，一旦出现故障，会出现向两端运行产生电流及电压谐波的情况，对此可通过母线段互感器来对行波信号开展采集工作，也只有精准获取这些行波信号才能够确保整体的电力系统运行安全且稳定。此外，在对行波波头进行确定时，应当考虑到行波衰减不会对故障点位置确定产生影响，在具体工作时只有明确行波波头达到时间，才能够保障对故障点检测的精确度，从而提高故障测距的准确性。

四、结语

作为电力系统中的重要组成部分，高压输电线路是提升整个电力系统运行效益的关键，因此我们必须要采取有效的措施来提升输电线路的安全性及稳定性。对于输电线路运行中不可避免出现的故障，可以采取先进的故障定位技术来确定故障点，实现精确预测和查找，以缩短故障检修时间，在更短时间内恢复电力系统的正常运行，进而提升整体电力系统运行的安全性及稳定性，也帮助电力企业最大程度地降低经济损失，为用户提供更加优质的电能服务。

参考文献

[1]刘文莉,赵中玉. 高压输电线路接地故障的定位技术研究[J]. 大众标准化,2020,(22):184-185.

[2]王素云. 浅谈高压输电线路接地故障的定位技术[J]. 电子元器件与信息技术,2020,4(07):141-142.

[3]张城阳,张军强,张震亚. 高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响[J]. 技术与市场,2020,27(05):119-120.

[4]张晓龙,王继承,周东伟,宫贺,李国武,蒋正虎. 高压输电线路接地故障的定位技术研究[J]. 电工技术,2020,(08):113-115.

[5]付豪,杨力. 超高压输电线路直流融冰故障定位技术研究[J]. 自动化应用,2019,(12):55-57.