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【摘要】电力公司一直在寻找提高配电系统生产率的方法。这需要降低系统的总生命周期成本；改善劳动力成本；改善客户服务和保护资产。提高生产力最有效的方式是快速检测配电线路的内部故障。本文对电力系统中配电线路运行过程中常见的故障进行了总结，并提出了相应的检修策略。
【关键词】电力系统；配电线路；故障检修
电力系统需要经常给单相、极顶变压器供电。随着时间的推移，变压器、保险丝以及相关工具和设备的质量会下降，使得检测设备故障变得更加困难。本文概述了配电线路运行过程中常见的问题，并提出了简单、直接、经济高效的解决方案。
1.配电线路故障诊断的意义
作为网络最大部分的配电系统充当最终用户的最终供电路径。故障分类和定位在电力系统工程中非常重要，尽快清除故障可以尽可能以最小的中断恢复供电。因此，确保其高效可靠的运行是一项极其重要和具有挑战性的任务。由于系统信息不足和存在高阻抗故障，配电系统中的故障定位对电力运营商构成了重大挑战。以前大多数故障识别和定位工作都集中在借助一些算法方法来估计断路器和继电器的状态。本文提出了一种径向分布系统的故障识别和小波多分辨率定位技术。配电网中可用的变电站的电流测量已被利用，并且所提出的方法的有效性在7节点三相测试系统上得以证明。使用MATLAB的电力系统模块集进行模拟以获得故障电流波形。使用离散小波变换（DWT）工具箱通过选择合适的小波族来获得用于估计故障分类的故障前，故障期间和故障后系数的波形。
2.配电线路故障诊断的内容
所有电力系统的一个重要目标是保持高水平的服务连续性，并在发生异常情况时尽量减少停电时间。但实际上不可能避免自然事件、人为事故、设备故障或误操作导致的功率损失。故障定位和距离估计是电力系统工程中非常重要的一个问题，其目的是尽快清除故障并尽可能以最小的中断恢复供电。这对于动力设备的可靠运行和客户满意度是必要的。
当电力系统发生故障时，通常会在系统数量上发生重大变化，如过电流、功率过大或功率不足、功率因数、阻抗、频率和功率或电流方向。配电线路故障诊断最常见的措施是过电流保护。电力系统保护是应用和设置继电器或保险丝的技术，可以为故障和异常情况提供最大灵敏度，并避免在正常工作条件下发生误报。当故障发生时，保护装置可以做出正确的决定，以确定故障是异常情况还是暂时性的，系统可以及时恢复到正常工作状态。保护继电器更多的是在发生故障后运行的预防性设备，它有助于减少故障持续时间并限制损坏、停机时间和相关问题。为了使系统正常运行，必须尽可能快地隔离故障区域，并尽可能减少系统干扰。无法操作和不正确的操作都会导致重大的系统异常，包括设备损坏增加，人员危险增加以及服务长时间中断。
3.配电线路故障诊断的方法
3.1故障定位
故障包括多种类型，如三相单线接地故障、三相线路至线路故障，三相线路至至接地故障以及三相故障。特别是在高压电力系统中，故障位置是一个重要的参数。快速确定故障位置可以改善线路的暂态稳定性。
可以仅使用电流的大小以及所涉及的线路和源阻抗来计算与故障的距离。在这种情况下，采用故障电流轮廓和内插距离进行估算。如果缺失前电压，假设其等于额定电压。如果具有故障前电压，则在插入故障电流曲线之前，将电流除以每个单元的故障前电压。使用故障电流曲线还可以改变沿线路长度的线路阻抗。使用这种方法，在75％的时间内可以得出精确到0.5公里以内的位置；在其余大部分情况下，断层通常不超过距离估计1至2公里。线路到线路和三相故障的故障位置是最准确的，因为不包括接地路径。地面返回路径的不确定性最大。地面返回路径取决于接地棒的数量，接地电阻率以及返回路径中的其他物体（有线电视，埋地水管等）的存在。地面返回路径长度也不均匀。对于永久性故障，位置估算有助于缩短巡回的长度。当故障距离测量5公里内时，故障位置最准确;除此之外，电压曲线和故障电流曲线显着变平，这增加了误差。如果电路有许多分支，故障定位就很困难。在具有许多导线尺寸变化的电路上，故障定位也很困难。基于阻抗的定位方法会产生非精确的结果。
3.2故障识别
故障识别是确定负责故障的过程变量，从而可以使用这些信息来诊断故障。它不仅有助于更有效地诊断故障，而且还可以节省时间和成本。实验发现，不同类型的故障产生不同的细节信号模式。考虑故障级别的模式，已经制定了一组规则库来识别十种不同类型的故障（即单相到接地故障、线路故障、双线接地故障和三相对称故障）。
故障定位算法的目标是通过比较不同相位的细节信号的急剧变化值来识别故障部分。对故障类型的先验知识是该算法的一个要求。故障现象涉及系统中的较大干扰，为故障定位选择的参数是小波变换三级输出的和。因此，在存在实时记录中的“噪声数据”的情况下，第三级输出的总和值只有很小的变化，因为与噪声数据相比，由故障产生的干扰量总是很大。而且，噪声由高频信号组成，而小波变换的第三级输出包含仅在60-200Hz范围内的信号，即它包括二次和三次谐波含量。噪声信号会从第三级输出中滤出。这使故障定位技术非常有效。计算并用于故障定位的变量为：
对于每种情况，MRA的三级系数的总和即Ta，b，c被确定。发现对于每个部分，这些值是不同的。但是，对于不同的故障类型（LG，LL，LLG或LLLG），可以找到Ta，b，c值。对于系统得到的Ta，b，c的平均值。所提出的算法的有效性也针对线路部分中的或者在a，带c系数不是为规则生成确定的。对于两个节点系统，该方法都成功定位了所有情况下的故障部分。
4.结语
本文利用小波多分辨率分析（MRA）对径向分布系统中的故障进行识别和定位，并在节点分布系统上进行了测试。小波变换用于提取输入信号中的独特特征。发现MRA方法在识别各种类型的故障（LG，LL，LLG和LLLG）以及定位故障部分方面非常有效。该方法利用一组相当简单的规则库方法来识别故障，并且仅使用分站电流信号的分辨率的平均值。因此，该方法采用相当简单，并且对于故障识别和定位非常快速。
参考文献:
[1]陈春.电力系统中配电线路运行故障的检修[J].科技创新与应用,2013(29):39-41.
[2]薛顺海.配电线路运行故障问题及检修措施分析[J].民营科技,2013(11):131-133.
[3]崔传平,张真雪.探究电力系统中配电线路运行故障的检修[J].电子制作,2014(2):42-43.