一般线路故障,从性质上分不外乎接地(这里指的是单相接地)、相间短路(包括雷击造成的相间短路、外在导电体或者半导电体造成的相间短路、设备绝缘降低造成的相间短路)、接地相间短路三种形式。但是根据电网保护的功能引起相间短路故障时才会跳闸,接地故障并不跳闸,只能发接地信号,10kV系统可以抗单相接地2个小时,时间长了就会对另外两相的绝缘造成损坏。从时间上分有暂态故障和永久故障两类,暂态的故障是经过放电后构成相间短路的条件被电弧破坏,构不成短路条件,永久故障则是不能被电弧破坏短路条件,需要人为去干预(检修)。针对线路故障,巡线、维护的重点就可以把握的。

一、 配电线路常见故障

1、高阻故障

导致高阻故障的原因主要可以分为两种,一种是在运行过程中,配电线路发生断裂等情况,与高阻抗发生接触;第二种情况是正常运作的配电线路发生断裂,碰到了线路周围的物体,这两类情况都会导致配电线路高阻故障的发生。

配电线路主要是安装在室外,受环境因素的影响较大,首先是输电线路自身的问题,输电线路使用时间过长就会出现不同程度的老化现象,导致线路断裂,发生故障;其次是外部环境问题,其次是外力作用因素,受到人为因素的影响,如故意损坏线路、外力撞击等导致线路故障。

当高阻故障发生,电流水平明显低于由于短路而产生的电流水平,这就为配电线路的在线故障识别带来了一定的影响,在传统的电流保护中对这类故障的检出率较低,因此无法及时进行调整,从而引起配电系统中更加严重的故障,发生线路短路,引起火灾等。

2 单相接地故障

单相接地故障是配电线路中发生频率最高,查找难度最大的电力故障。因为不足以引起跳闸,假设用户侧出了问题,跌落式熔断器还不跌落,没有明显的判别标志。但是接地故障在夜间带电比较容易查找,因为其打火在巡视中容易发现,白天比较难。

对这种故障的检查主要依靠对电路系统中的暂态信号进行分析。电路系统的暂态信号储存着关于线路故障的大量信息。暂态过程的另外一大特点就是能够避开对接地方式的影响,反应故障问题,因此加强对暂态过程的分析有利于对故障进行判断。

在配电线路中出现单相接地故障时,通过对电流与电容的暂态信号进行分析,能提高配电线路故障诊断的效率。

一般措施为避雷器应及时做试验;穿墙套管心子用绝缘线代替;跌落式熔断器及时巡视检修,隔离刀闸观察瓷绝缘和硅橡胶绝缘护套有无损伤。

故障出现特点:此类故障出现时天气一般是阴雨、大雾,大气水分含量高,造成绝缘降低无法维持正常运行。

3、 间歇性故障

例如:

3.1 异物造成的相间短路

3.2 外力破坏,用户端因各类故障造成的相间短路

3.3 鸟害造成的相间短路

3.4 雷击造成的相间短路

间歇性故障主要是指配电线路在运行过程中会出现间歇性放电的现象,在放电时会产生弧光,这种间歇性故障具有一定的瞬时性与重复性的特点,每次故障的发生时间间隔都会逐渐延长,每次从几秒至几分,再到几小时、几天不断变化,因此没有规律可循。

配电线路的间歇性故障发生时,线路检修人员要及时对故障原因进行排查,明确故障产生的原因后,对故障采用针对性的措施进行维修。电力企业的维修人员如果不能及时发现故障,就不能在第一时间做好对线路的维修工作,会导致线路的连锁反应。

二、配电线路在线故障诊断

1、 主动定位法

对配电线路的故障诊断方法主要有三种:

①S注入法。这种方法的主要特点是采用发射信号的方式,追中配电线路中的故障点,并进行定位,这种方式能够对故障进行精确查找。

②中性点脉宽注入法。由于S注入法对配电线路的在线定位无法有效发挥作用。因此可以采用中性点脉宽注入法,这种方法检测电路故障并没有明显的缺点与不足之处,受环境等限制因素的影响也较小,因此具有较高的安全性与准确性,能够有提高对故障的检测效率。

③交直流综合注入法。交直流综合注入法与之前的检测手段相比,缺陷较多。当线路发生故障时,交直流综合输入法检测需要承担的风险较大,这种检测方法需要的时间较长,与前两种检测方法相比较而言,效率更低,同时耗费了较多的人力、物力,确定故障位置所需的时间也较长。

2、 被动定位法

被动定位法主要采用的是区段查找、阻抗法等方式实现对电力系统中的配电线路故障进行查找。

①区段查找法。通过配电网中的自动化设备对配电线路各个区段进行被动式定位,这样可以清晰明了地查找出配电故障发生的区段。配电网的自动化设备能够通过运行数据分析,对线路故障发生的区段进行分析研究,以缩小故障点存在的范围,最终锁定故障位置,能够在很大程度上缩短查找故障所需要的时间,效率较高。

②阻抗法。阻抗法的最大优势是投资少,成本低,然而其在具体的实施过程中受到路径阻抗、线路负荷和电源的制约和限制较大。

③行波法。这种检测方法的最大优点就是具有较高的准确度,但是行波法诊断配电线路的故障需要花费挺长一段时间,不能及时地诊断出配电网中的故障。

3、 采用检测定位

检测定位主要是在配电线路的各个分支点以及容易产生故障的区域安装探测器,加强对每一区段运行状况的检测。这种方法,能够有效地对配电线路运行中的各种参数进行监控与记录。当监控数据发生异常,就可以依据数据计算出故障的具体位置。与前几种检测手段相比,这种检测的效率更高,但是,对区域中所有配电线路安装监控探测器所耗费的成本较高,需要一定的技术支持。同时在安装完成后,对设备的维修工作任务量较大,因此在现实中实施的较少。