配電線路故障與在線監測系統研究

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摘要：通過對造成配電線路故障的原因進行分析研究，設計了配電線路在線監測系統，實時監測配電線路的運行狀態，以降低配電線路故障率，減少因配電線路故障導致的電力系統損失，提高電力供給的安全性和穩定性。

關鍵詞：配電線路；故障；在線監測系統

配電線路是電網系統的重要組成部分，承擔著電力輸送的重要任務。近年來城市化進程的不斷加快使得電網的結構越來越復雜，配電線路敷設的范圍也越來越廣，配電線路在日常運行的過程中經常會受到多方面的因素影響導致配電線路發生故障，從而影響到電網系統的電力正常供應。因此對造成配電線路故障的原因進行分析研究具有著非常重要的實際意義，有助于降低配電線路的故障率。同時還提出了配電線路的在線監測系統，實現了對配電線路的實時狀態監測，有助于提高配電線路的運行穩定性，降低配電線路故障率，提高電力企業的經濟效益。

1配電線路故障原因

1.1配電線路自身的原因

配電線路自身的原因是導致配電線路故障的主要原因。電網系統的快速發展使得某些地區的配電線路不能夠及時的進行更新更換，現階段的電壓電流都比較高，傳統的配電線路已經不能夠滿足現階段的電力輸送要求，配電線路就會出現由于過熱或者是過壓導致配電線路燒毀。還有就是配電線路在安裝時，由于設計或者是材料本身存在著一定的缺陷，導致配電線路在日后的使用中容易出現故障導致電力輸送中斷，嚴重影響電力輸送的安全性和穩定性。

1.2人為因素

配電線路由于其輸送的電壓等級不同敷設的高度也不同選用的材料也是不同的。人為因素對配電線路運行的影響主要是指兩方面，一方面是電力企業的設計人員和安裝人員在設計、安裝時存在著一定的疏忽為今后的配電線路輸送電能帶來安全隱患。另一方面就是用電用戶對配電線路的人為破壞，例如有些不法分子會在公共電網上直接搭電，進行竊電或者是偷電，還有甚至直接將配電線路的電纜進行偷竊，對配電線路造成了嚴重的損壞。

1.3自然因素

配電線路在運行的過程中還會受到自然因素的影響，在自然因素的影響中，雷電和風雪是影響配電線路的主要原因。尤其是在夏季，雷電出現在配電線路附近時會導致配電線路內部的電流出現涌動，影響到電力的穩定輸送。當雷電直接集中配電線路時，配電線路會被雷電擊斷，造成電力輸送中斷。風雪對配電線路的影響一般情況下是由于風力過大造成配電線路塔出現傾倒或者是配電線路由于冰雪過重導致的配電線路出現斷裂，影響到電力正常輸送。

2配電線路在線監測系統

2.1在線監測系統的工作原理

配電網在線監測系統其主要是由故障顯示器、通信裝備、網絡主站以及通信終端等組成的。其中故障顯示器能夠實現配電線路的故障監測、信息傳輸、線路負荷以及無線數據等，配電線路在線監測系統的工作原理圖如圖1所示。配電線路在線監測系統能夠對相間短路、單相接地等故障進行監測。當配電線路出現故障時，故障顯示器就能監測到不同于正常狀態時的配電線路中的電流，通過對這種特殊電流的監測，顯示器就利用無線傳輸裝置將信息傳遞到對應的通信終端中，接受到完成的數據信息后，將完整的數據信息傳遞到配電線路故障在線監測系統主站中。工作人員結合主站顯示故障情況結合地理信息系統展示出故障點位置，快速鎖定配電線路故障位置，提高配電線路的故障處理效率。

2.2配電線路在線監測系統設計

在電網系統中配電線路大部分采用的是小電流接地的方式，架空配電線路占整個電網系統的配電線路的90%以上，因此對架空輸電線路而言，利用故障指示器監測技術對整個線路進行分段監測就顯得更加適宜。配電線路在線監測系統不僅要實現相關功能，還需要適應配電線路周圍的一些實際環境條件，保證能夠長期穩定運行。在實際的運行過程中配電線路在線監測系統要能夠通過相關功能采集到配電線路的電流、電壓以及溫度等參數信息，利用數據進行判斷配電線路的狀態。配電線路在線監測系統的結構圖如圖2所示，其中分別設置了傳感器組件、超聲波探頭、零序電流互感器以及電流/壓采集模塊等共同組成了配電線路在線監測系統。數據傳輸子站的任務是接受和發送數據采集裝置的數據信息，通過解調將配電線路的數據信息傳遞到配電線路在線監測系統的中心站和主站系統。在正常運作時，配電線路在線監測系統也能夠定時定期的將配電線路的運行狀態參數信息傳遞到主站。配電線路在線監測系統監控主站是整個配電線路在線監測系統的主要核心部分，其主要是利用監控主站對整個配電線路的狀態信息進行處理，具備有地理信息系統和管空信息系統，通過中心站、服務器以及網絡信息軟件組成，配電線路在線監測系統服務器結構圖見圖3。在正常運行時，配電線路在線監控系統能夠對配電網中的相關設備進行系統的管控，監控配電網系統的運行和故障情況，當出現異常狀態時，能夠自動識別故障的類型以及對故障的位置進行快速確定，通過圖形或者是聲音的方式進行提醒，有助于電力企業的工作人員快速注意到配電線路或者是配電網系統的故障情況。配電線路在線監測系統后臺還能夠實現地理信息圖形的快速標注，配電網單線圖以及環網的編輯和管控，有助于電力企業根據配電網的更新狀態不斷地進行調整。還可以對實時信息以及歷史信息進行查詢，方便電力企業的工作人員對電網信息深入了解。

3結語

配電線路在電網系統中承擔著重要的任務，在實際的運行過程中，配電線路的安全性和穩定性對電網系統有著至關重要的作用。通過對配電線路在運行過程中的影響因素的深入了解，配電線路在運行過程中受到自然因素、線路本身因素以及人為因素多方面因素的影響。結合多年工作經驗，結合配電線路在電網系統中的作用和結構，設計了配電線路在線監測系統，從其工作原理到組成結構，實現了對配電網以及配電線路的實時狀態監測，監測在實際電網中的各項參數信息，通過電網參數信息對配電線路及電網系統的運行狀態監測，出現故障時，快速確定故障類型和故障位置，提供電力企業工作人員的維修工作效率，提高電網系統的自動化水平，降低配網系統的故障率，提高電力企業的經濟效益。

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作者：蔡震宇 單位：國網江蘇省電力有限公司儀征市供電分公司