李想 李巨山

摘要：隨著社會的發(fā)展，科學技術的發(fā)展也有了很大的進步。智能診斷系統(tǒng)一般基于分布式行波監(jiān)測技術定位方法來實現(xiàn)行波電流傳播在線測量，具備測量波前畸變、等效波速減小弧垂所引發(fā)的誤差現(xiàn)象，相比于電網(wǎng)雷電定位系統(tǒng)在診斷功能方面及定位方面技術優(yōu)越性更強。通過其實際運行觀察結(jié)果表明，該智能診斷系統(tǒng)對輸電故障的故障區(qū)間定位更加精確，能夠在防雷分析與架空輸電線路故障定性方面發(fā)揮關鍵作用。

關鍵詞：架空輸電線路；跳閘故障；智能診斷

引言

當前人們的生活水平有了很大程度的提升，對用電需求及質(zhì)量也隨之提高，所以保障用電的安全穩(wěn)定就成了電力企業(yè)最為重要的一個任務。架空輸電線路倘若是出現(xiàn)了問題故障，勢必會對整個電路的運行造成威脅，所以保障架空輸電線路的安全就有著其必要性?；诖?，本文則主要就架空輸電線路跳閘故障進行詳細化分析，并結(jié)合實際探究其故障診斷的策略，希望通過此次理論研究對實際操作起到一定指導作用。

1架空輸電線路故障基本概述

架空輸電線在外界空中環(huán)境暴露，很容易遭受污穢、風雨、覆冰、雷電等各種自然因素的侵襲影響，進而發(fā)生跳閘事故。跳閘事故不但會對架空輸電線路系統(tǒng)帶來嚴重沖擊，也會直接破壞輸電線路中的導線和絕緣子等主要附屬設施，為系統(tǒng)運行帶來巨大的安全隱患。當前在我國，有關架空輸電線路的故障原因辨識監(jiān)測技術還并不成熟，特別是高精確度的定位技術還有待進一步實用化。雖然目前像國內(nèi)比較常用的線路參數(shù)定位技術與行波定位技術能夠在一定程度上實現(xiàn)較高水平的軟件算法故障定位，但其準確度有限，還不能實現(xiàn)直接故障原因辨識。因此本文就提出基于架空輸電線路的故障智能診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于無線通訊技術和分布式監(jiān)測技術來構(gòu)建全自動準確監(jiān)測輸電線路故障分析方法，可以說它進一步提高了當前架空輸電線路的運行維護水平，因為架空輸電線路一旦發(fā)生故障，該系統(tǒng)就會準確定位故障點，最大限度縮短故障點查找和故障修復的耗時時間，為及時恢復供電提供了有效保障。另外，它也可以準確辨識架空輸電線路中所存在的具體故障原因，指導技術人員開展相關的輸電線路技術改造行為，對降低線路故障跳閘率也有一定幫助。

2智能診斷系統(tǒng)的故障性質(zhì)識別基本原理分析

一般來說，架空輸電線路的故障性質(zhì)識別都圍繞雷擊與非雷擊兩種故障辨識展開。以雷擊故障為例，它還包括反擊與繞擊兩種故障辨識。其中反擊故障包括兩個過程，它們分別為雷擊桿塔分流與絕緣子串擊穿，考慮到絕緣子擊穿過程前導線中一定會產(chǎn)生與雷電流極性相反的耦合電流，所以此時絕緣子串被擊穿以后其導線電流一定與雷電電流的極性相同。再看繞擊，繞擊的幅值一般都偏大，代表了雷電流直接接入導線，此時導線對地電勢會快速升高，絕緣子串也會在此時承受超過沖擊閃絡電壓的超負荷電壓，導致架空輸電線路瞬間發(fā)生閃絡故障。在繞擊過程中，導線行波電流會流入大量雷電流，但卻沒有反向電磁耦合電流流入。總體來說，繞擊與反擊故障都會導致絕緣子出現(xiàn)閃絡，瞬間讓導線中電流呈現(xiàn)波前波尾部分的陡度增大。相比而言，非雷擊故障則多由污穢閃絡、鳥閃、冰閃、大風舞動等問題引起，該閃絡過程實際上與交流電流變化關系密切，所以相比于雷擊故障它的暫態(tài)行波電流頻率偏低，危害也不如雷擊故障大。為了盡可能規(guī)避這兩種架空輸電線路故障，為其建立輸電線路故障人工專家診斷系統(tǒng)是非常有必要的，該系統(tǒng)也是基于智能診斷系統(tǒng)而形成的，它主要記錄行波電流在兩種故障中所呈現(xiàn)的主要特征，進而區(qū)分雷擊與非雷擊故障，特別是繞擊與反擊故障。

3診斷措施

3.1智能診斷系統(tǒng)的基本構(gòu)成

智能診斷系統(tǒng)基本構(gòu)成相對復雜，它按照分層分布式體系結(jié)構(gòu)設計，并由現(xiàn)場監(jiān)測終端、工作站以及數(shù)據(jù)中心三大部分共同組成。這里數(shù)據(jù)中心能夠提供WEB服務查詢功能，滿足現(xiàn)場監(jiān)測終端中數(shù)據(jù)傳輸與工作站之間的有效廣域網(wǎng)銜接。本文以系統(tǒng)中的現(xiàn)場監(jiān)測終端為例展開探討?，F(xiàn)場監(jiān)測終端能夠在每一次故障發(fā)生后都完整記錄它的瞬態(tài)行波電流，并通過分析故障瞬態(tài)行波差異來確定故障類型，看其是否是雷擊故障還是非雷擊故障。如果是雷擊故障還要進行進一步的故障類型確定，看其是繞擊故障還是反擊故障。現(xiàn)場監(jiān)測終端為了監(jiān)測行波數(shù)據(jù)還特別設置了GPS時鐘數(shù)據(jù)計算模塊，它能夠?qū)σ汛嬖诠收宵c進行計算并精確確定故障點的位置，所以總體來看該智能診斷系統(tǒng)屬于開放型、學習型系統(tǒng)，能夠在長期的故障判斷實踐行為中積累經(jīng)驗，最終形成針對各類故障的識別能力體系?，F(xiàn)場監(jiān)測終端作為智能診斷系統(tǒng)的核心部分，它就包括了負責監(jiān)測工頻負荷電流、工頻故障電流以及實現(xiàn)行波電流信號檢測的傳感器線圈檢測單元；能夠?qū)鞲衅魉鶛z測信號進行采集、分析與診斷的數(shù)據(jù)采集分析單元；能夠上傳采集信號處理結(jié)果的通信單元。上述分支部分幫助現(xiàn)場監(jiān)測終端第一時間發(fā)現(xiàn)線路故障電流與雷擊電流，并將這些威脅因素快速遠程通知給智能診斷監(jiān)控系統(tǒng)。同時現(xiàn)場監(jiān)測終端也接受來自于監(jiān)控系統(tǒng)所下傳的各種參數(shù)設置與命令，確保現(xiàn)場監(jiān)測終端與遠方監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于軟件功能的雙向數(shù)據(jù)通信行為，以完成對故障的定位及識別。

3.2智能診斷的應用

通過采用智能診斷系統(tǒng)，可以對架空輸電線路的防雷措施做出有效的指導，保證輸電線路的正常運行。這種系統(tǒng)在開展防雷措施時，主要是進行差異化的對待。其主要的優(yōu)點就是成本消耗非常低，減少了資金的投入，但是對于提升輸電線路的安全運行卻有著非常顯著的效果。在智能診斷系統(tǒng)中，關于雷電地位其可以對輸電線路的走廊落雷密度進行有效的確定，并且對跳閘事故進行有效的預測。不過架空輸電線路一般都比較長和復雜，其無論是經(jīng)過的地形還是所經(jīng)過的氣候也是復雜多變的，所以智能診斷系統(tǒng)的工作是繁多的，在運行中，需要對整個輸電線路的做到實時的監(jiān)控，避免出現(xiàn)跳閘故障等。根據(jù)上文的分析，通過采用智能診斷系統(tǒng)可以對雷擊故障進行定位，這樣的雷擊定位得到了很好的技術保證，從而提高了故障定位精準度。在雷電定位系統(tǒng)的輔助下，智能診斷系統(tǒng)也可以充分的發(fā)揮出其作用，其也對架空輸電線路的防雷方面的技術進行了有效的優(yōu)化和加強。保證了輸電線路在一些天氣惡劣，特別是雷雨天氣多的地區(qū)，架空輸電線路也可以正常的運行，不會因為雷電而出現(xiàn)閃絡故障。另外，智能診斷系統(tǒng)在對架空輸電線路的跳閘故障進行識別時，主要是通過對輸電線路暫態(tài)行波電流進行監(jiān)測，其通過對行波的特征進行確定和分析，從而可以對輸電線路出現(xiàn)的閃絡故障進行有效的識別。這樣充分的體現(xiàn)了智能診斷系統(tǒng)運行的高效性和智能化。

3.3跳閘故障智能診斷對策

考慮到直擊雷繞閃絡故障的危害影響性，可以考慮在雷擊塔頂絕緣子串閃絡前判別行波電流在起始區(qū)間是否出現(xiàn)了反極性電流，以此來獲取仿真計算及現(xiàn)場數(shù)據(jù)驗證結(jié)果。同時還可以考慮架設耦合地線，配合分流耦合雷擊電流分析，最大限度降低絕緣子串上承受電壓，提高線路整體耐雷水平，同時降低繞擊跳閘率。

結(jié)語

綜上所述，關于對架空輸電線路的跳閘故障進行診斷時，主要是對故障進行定位、原因分析和故障評價。我國的智能診斷系統(tǒng)和相關技術在現(xiàn)代的架空輸電線路的保護中發(fā)揮著非常重要的作用。其可以對故障進行準確的定位和評價，而且其智能化水平也得到了很好的提高，可以保證架空輸電線路的正常運行。

參考文獻

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（作者單位：國網(wǎng)寧波供電公司）