配电线路故障与在线监测系统研究

摘要：通过对造成配电线路故障的原因进行分析研究，设计了配电线路在线监测系统，实时监测配电线路的运行状态，以降低配电线路故障率，减少因配电线路故障导致的电力系统损失，提高电力供给的安全性和稳定性。

关键词：配电线路；故障；在线监测系统

配电线路是电网系统的重要组成部分，承担着电力输送的重要任务。近年来城市化进程的不断加快使得电网的结构越来越复杂，配电线路敷设的范围也越来越广，配电线路在日常运行的过程中经常会受到多方面的因素影响导致配电线路发生故障，从而影响到电网系统的电力正常供应。因此对造成配电线路故障的原因进行分析研究具有着非常重要的实际意义，有助于降低配电线路的故障率。同时还提出了配电线路的在线监测系统，实现了对配电线路的实时状态监测，有助于提高配电线路的运行稳定性，降低配电线路故障率，提高电力企业的经济效益。

1配电线路故障原因

1.1配电线路自身的原因

配电线路自身的原因是导致配电线路故障的主要原因。电网系统的快速发展使得某些地区的配电线路不能够及时的进行更新更换，现阶段的电压电流都比较高，传统的配电线路已经不能够满足现阶段的电力输送要求，配电线路就会出现由于过热或者是过压导致配电线路烧毁。还有就是配电线路在安装时，由于设计或者是材料本身存在着一定的缺陷，导致配电线路在日后的使用中容易出现故障导致电力输送中断，严重影响电力输送的安全性和稳定性。

1.2人为因素

配电线路由于其输送的电压等级不同敷设的高度也不同选用的材料也是不同的。人为因素对配电线路运行的影响主要是指两方面，一方面是电力企业的设计人员和安装人员在设计、安装时存在着一定的疏忽为今后的配电线路输送电能带来安全隐患。另一方面就是用电用户对配电线路的人为破坏，例如有些不法分子会在公共电网上直接搭电，进行窃电或者是偷电，还有甚至直接将配电线路的电缆进行偷窃，对配电线路造成了严重的损坏。

1.3自然因素

配电线路在运行的过程中还会受到自然因素的影响，在自然因素的影响中，雷电和风雪是影响配电线路的主要原因。尤其是在夏季，雷电出现在配电线路附近时会导致配电线路内部的电流出现涌动，影响到电力的稳定输送。当雷电直接集中配电线路时，配电线路会被雷电击断，造成电力输送中断。风雪对配电线路的影响一般情况下是由于风力过大造成配电线路塔出现倾倒或者是配电线路由于冰雪过重导致的配电线路出现断裂，影响到电力正常输送。

2配电线路在线监测系统

2.1在线监测系统的工作原理

配电网在线监测系统其主要是由故障显示器、通信装备、网络主站以及通信终端等组成的。其中故障显示器能够实现配电线路的故障监测、信息传输、线路负荷以及无线数据等，配电线路在线监测系统的工作原理图如图1所示。配电线路在线监测系统能够对相间短路、单相接地等故障进行监测。当配电线路出现故障时，故障显示器就能监测到不同于正常状态时的配电线路中的电流，通过对这种特殊电流的监测，显示器就利用无线传输装置将信息传递到对应的通信终端中，接受到完成的数据信息后，将完整的数据信息传递到配电线路故障在线监测系统主站中。工作人员结合主站显示故障情况结合地理信息系统展示出故障点位置，快速锁定配电线路故障位置，提高配电线路的故障处理效率。

2.2配电线路在线监测系统设计

在电网系统中配电线路大部分采用的是小电流接地的方式，架空配电线路占整个电网系统的配电线路的90%以上，因此对架空输电线路而言，利用故障指示器监测技术对整个线路进行分段监测就显得更加适宜。配电线路在线监测系统不仅要实现相关功能，还需要适应配电线路周围的一些实际环境条件，保证能够长期稳定运行。在实际的运行过程中配电线路在线监测系统要能够通过相关功能采集到配电线路的电流、电压以及温度等参数信息，利用数据进行判断配电线路的状态。配电线路在线监测系统的结构图如图2所示，其中分别设置了传感器组件、超声波探头、零序电流互感器以及电流/压采集模块等共同组成了配电线路在线监测系统。数据传输子站的任务是接受和发送数据采集装置的数据信息，通过解调将配电线路的数据信息传递到配电线路在线监测系统的中心站和主站系统。在正常运作时，配电线路在线监测系统也能够定时定期的将配电线路的运行状态参数信息传递到主站。配电线路在线监测系统监控主站是整个配电线路在线监测系统的主要核心部分，其主要是利用监控主站对整个配电线路的状态信息进行处理，具备有地理信息系统和管空信息系统，通过中心站、服务器以及网络信息软件组成，配电线路在线监测系统服务器结构图见图3。在正常运行时，配电线路在线监控系统能够对配电网中的相关设备进行系统的管控，监控配电网系统的运行和故障情况，当出现异常状态时，能够自动识别故障的类型以及对故障的位置进行快速确定，通过图形或者是声音的方式进行提醒，有助于电力企业的工作人员快速注意到配电线路或者是配电网系统的故障情况。配电线路在线监测系统后台还能够实现地理信息图形的快速标注，配电网单线图以及环网的编辑和管控，有助于电力企业根据配电网的更新状态不断地进行调整。还可以对实时信息以及历史信息进行查询，方便电力企业的工作人员对电网信息深入了解。

3结语

配电线路在电网系统中承担着重要的任务，在实际的运行过程中，配电线路的安全性和稳定性对电网系统有着至关重要的作用。通过对配电线路在运行过程中的影响因素的深入了解，配电线路在运行过程中受到自然因素、线路本身因素以及人为因素多方面因素的影响。结合多年工作经验，结合配电线路在电网系统中的作用和结构，设计了配电线路在线监测系统，从其工作原理到组成结构，实现了对配电网以及配电线路的实时状态监测，监测在实际电网中的各项参数信息，通过电网参数信息对配电线路及电网系统的运行状态监测，出现故障时，快速确定故障类型和故障位置，提供电力企业工作人员的维修工作效率，提高电网系统的自动化水平，降低配网系统的故障率，提高电力企业的经济效益。

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作者：蔡震宇 单位：国网江苏省电力有限公司仪征市供电分公司