[发明专利]配电线路潜在故障识别方法

说明书

本发明提供了一种配电线路潜在故障识别方法，包括步骤：实时采集线路三相工频电压信号、三相工频电流信号、三相电压行波信号以及各个开关的状态信息；根据三相电压行波与三相电流行波，检测行波是否启动；根据零模电压初始行波与零模电流初始行波的极性，判断扰动是否位于区内；利用三相工频电压以及开关的状态信息，判断扰动类型；通过本发明的故障识别方法，可以有效地减少潜在故障引起的单相接地短路故障的次数，减少线路的盲目检修，提高配网运维效率。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种利用工频、行波和开关状态信息的配电线路潜在故障识别方法。

背景技术

潜在故障本质上不是一种故障，但是在不断恶劣的运行环境中潜在故障极容易引起实际的故障，影响到网络的安全供电。在本发明研究的配电网络范围中，最常见的潜在故障是电缆线路绝缘缺陷引起的局部击穿。随着配电网的不断发展和升级改造，电缆线路已经是配电线路的主流，占据了绝大多数。

在我国电力电缆线路的铺设环境一般位于地下沟道中，空气相对潮湿，沟道埋深较贴近地面。在这样的运行外部环境中，电缆线路的外部绝缘极容易遭受破坏，如潮湿空气的逐渐侵蚀外绝缘层从而导致了电缆绝缘老化，埋深近地面易导致其他施工作业破坏电缆甚至直接导致其故障而退出运行。值得注意的是，一般较长的电缆线路是由多段电缆拼接而成，在电缆接头处，电缆的绝缘能力相对脆弱，也是电缆故障频发的部分。

电缆线路绝缘逐渐遭受破坏后，即使在正常的运行电压水平下，绝缘劣化处容易发生瞬时性击穿——对地短路现象，虽然只是短暂瞬时的对地短路，但在短路的瞬时过程中也会产生较大的短路电流，这对电缆的外部绝缘造成了进一步的伤害。这样反复不断的瞬时击穿，会逐渐破坏电缆线路的外部绝缘，直至外部绝缘破坏导致永久性的单相接地故障。值得注意的是，如果在相邻电缆线路外部绝缘水平也不佳的情况下，单相接地故障极容易演变成两相相间短路，这将对配电线路，供电负荷和配电网造成更大影响。

在我国35kV及其以下的配电网中性点采用非有效接地的方式，所以网络中若发生单相接地短路故障，故障电流没有通路，不会造成线路中电流急剧增大，传统的过电流保护对这种故障就不起作用，无法在故障后立刻识别该类故障是单相接地故障然后保护迅速动作跳闸保护线路。相反，故障相的电压趋于地电压，非故障相的电压上升为线电压，这对非故障相电缆线路的绝缘又是一种考验，甚至是伤害，尤其是当非故障相的电缆线路自身也存在绝缘缺陷时，极易由单相接地故障逐渐演变成相间故障，对配电网的安全供电进一步造成影响，对设备健康造成威胁。

由此可知，电缆线路绝缘缺陷这类潜在故障对配电网健康和其正常运行的影响举足轻重。所以，对配电线路中潜在故障成功的识别意义非凡且刻不容缓。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种利用工频、行波和开关状态信息的配电线路潜在故障识别方法。

本发明的一种配电线路潜在故障识别方法，包括以下步骤：

S1、在配电线路上所有开关处布置测量点，实时测量线路三相工频电压信号、三相工频电流信号、三相电压行波信号以及各个开关的状态信息，行波采样频率为2MHz，工频采样频率为1KHz；

S2、实时判断所采集的行波信号是否超过阈值，若三相电压行波或三相电流行波中任一行波超过阈值，则判定为行波启动；

S3、若行波启动，则分别对馈线各区段进行扰动位置判断，并判断扰动位置是否位于该区段内，若是，则执行步骤S4；

S4、利用该区段对应测量点采集到的三相工频电压以及开关的状态信息，进行扰动类型判断分析，识别是否为潜在故障。