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输电线路常见故障分析与检测方法综述

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张海涛

摘要：伴随着我国综合经济的快速发展，依据电力运行需求，逐步加强电网输电扩大，满足日常用电的标准需求。依据电网的运行操作标准，配合合理的线路，注重电能的安全防护和输送。依据输电线路的实际分布和传输进行调配，重点分析其中存在诸多因素，排除故障。一些电力维修故障难度大，需要加强电力企业的综合输电运维发展，及时排除故障方案，确保电网的整体稳定性。

关键词：输电线路;故障识别;诊断方法

输电线路在电力系统中起着十分关键的作用，关系到供电的稳定性，一旦其发生故障，就会对人们的用电质量造成影响，从而降低人们的生活质量，阻碍社会经济的发展。鉴于此，如何对输电线路故障进行准确定位，并及时解决故障，成为了电力企业需要考虑的问题。

1输电线路故障的基本识别

1.1间歇性故障的识别分析

间歇性故障是在电路输电运行过程中出现的放电间歇性问题，放电过程中伴有弧光线的故障问题。是随机、不可测的。根据间歇性的故障难点，可能在几秒或隔断几天上，间歇性的故障对输电线路运行造成严重的影响。如果排除操作不及时，就会出现严重的安全隐患，威胁人们的正常用电使用安全，需要由专业人员查明故障原因，做好维护。

1.2高阻故障识别分析

高阻故障是在输电架空线路下，受周围物体接触影响发生的故障问题。例如，建筑物接近造成短路，产生高阻故障问题。高阻电流产生的电流低，但并非短路或断路，检查难度高。高阻故障会直接影响输电线路的整体运行，长期发展会产生短路或火灾事故问题。

1.3单相接地的故障识别分析

单相接地故障是输电线路中较难的故障点之一，需要在短时间内进行故障排除，确定信号中的具体情况。依据暂态过程实施相关难度标准的判断。单相接地故障中包含完全接地、不完全接地两种。完全接地故障主要是发生电路的反馈，输电线路电路、电源出现断路问题，电线出现故障。不完全节点故障发生在馈电线路上，非输电线路电源断路，输电线路产生放射电弧现象，电弧接地、电阻接地，产生故障问题。

2输电线路故障定位方法分析

2.1注入行波信号检测故障距离

正确选线是精确故障定位的前提条件。近几年，研发出一种小电流接地选线技术，且取得了良好的应用效果，据查阅资料得知，应用这种方法进行选线，其正确率达到了96%左右，为精准定位线路故障创造了有利的条件。这种实用性输电线路故障定位方法的原理为：在已知波速的前提条件下，对行波从故障点传播到检测点的时间差进行明确，然后与通过波速对比，获得故障距离。简言之，就是在被检测线路的初始端，同时注入两种类型的测量信号，一种是注入信号;另一种为返回信号，同时将注入信号的时间记录为0，那么故障点返回信号的波头，其到达起始点时间的一半就是行波由故障点到检测点的时间，可以由以下公式进行表示：S=△t/2·v。在实际应用过程中，工作人员需要在离线阶段对三相的开路波形进行准确记录，究其原因，主要是三相虽然拥有相同的网络拓扑结构，但却无法保持绝对平衡，尤其是具有传输通信功能的B相，其波形较为特殊。在输电线路出现故障之后，对行波注入后的三相波形进行记录，然后与其他相的波形对比，对比出波形存在的差别即可，如果存在差异，则表明检测相为故障相。之后，需要提取故障相的开路波形和短路波形，并使前者减去后者，同时采取滤波处理措施，在此基础上获得两波形的差异点，找出与之相对应的时刻，利用上述公式计算故障距离。

2.2故障分支判断法

2.2.1在输电线路中注入行为的传输变化

行波在输电线路运行过程中，如果遇到阻抗不连续点，则会进行反射或折射。如果传播后方阻抗小于前方波阻抗时，则会向同向行波返回，否则会返回到反向行波。在供电网络中，阻抗不匹配点由3个部分组成：开路点、分支点、短路点，与这些点相匹配的行波为同向行波和负向行波。如果线路只有一个分支点，那么信号就会被多个分支点分为无数股，如果线路存在故障，那么到达故障点的信号唯一。信号在遇到故障后会返回，在这一过程中，如果信号遇到分支点节点会继续反射或折射，在两次反射后，信号会逐渐衰减，最终回到检测点的信号仅为一股。经过多支点的信号，其衰减情况会更加明显，经过分支太多，会加大信号辨识的难度。同时，行波在传输阶段，还会受到各种因素的影响，比如：电容、电感和阻抗，其强度同样会减弱，再加上變压器应用，使波形发生了异化。由此得知，如何对这些减弱和异化的波形进行使用，并从中获取有用的信息，是准确定位线路故障的重中之重。

2.2.2线路拓扑特征波概念

波形会在传输过程中不断衰减和变形，这对于波形的使用，提出了更加严格的要求，出于利用波形信息的考虑，研究人员根据行波只会被阻抗不连续点发射或折射的特点，认为阻抗不连续点是录波波形的主要特征点。在此基础上，线路拓扑特征概念被提出。所谓的特征波是指由线路末端返回到前端全部线路中经由阻抗