摘要：架空输电线路在运行中很容易受到自然因素的影响，比如像雷电、狂风、暴雨、大雾、雪淞等恶劣天气等。这些自然因素很容易给输电线路的运行带来严重的安全隐患，最终造成输电线路的跳闸事故。所以在输电线路出现故障之后，工作人员要做好相关的诊断工作，对故障进行定位和确定，然后做出有针对性的措施，保证输电线路的正常运行。我国现在智能诊断还在不断的完善。文章提出了架空输电线路跳闸故障智能诊断系统，探讨了该系统的故障定位原理与系统基本构成，最后阐述了它在架空输电线路跳闸故障方面的智能诊断技术应用过程。
关键词：架空输电线路；跳闸故障；智能诊断系统；故障定位；雷击
引言
随着现代经济的快速发展，电力建设也得到了非常快速的发展。但是在架空输电线路的运行中经常容易出现各种故障问题，做好线路的故障诊断工作是保证其正常运作的主要前提。一般情况下，架空线路跳闸会直接影响到输电线路的正常运行，而现在工作人员主要是采用智能诊断系统对架空输电线路进行诊断。
1、架空输电线路故障的基本情况
架空输电线路主要是在野外架设的，所以其非常容易受到自然环境的影响，比如，受到风雨、覆冰、雷电等各种自然环境的影响，最后引发跳闸故障。比如会直接破坏输电线路中的导线和绝缘子等附属设施，给整个电力系统造成严重的不良影响。现代我国在架空输电线路故障定位和分析这方面相关的技术还不够完善，特别是对故障进行高精准度地位上还存在着许多问题，其还需要进行不断的优化。虽然我国现代常用的一些软件可以对故障进行比较精确的定位，当时这种技术的精准度非常有限，并且无法对故障的原因进行有效的辨识。所以本文对架空输电线路跳闸故障智能诊断系统的进行了分析，其主要是把现代无线通讯技术和分布式监测技术有机的结合起来形成的一种智能诊断系统。这个系统可以对故障进行有效的定位和识别，提高了工作人员的维修效率，保证了架空输电线路的安全稳定的运行。
2、智能诊断系统的故障性质识别基本原理分析
一般来说，架空输电线路的故障性质识别都围绕雷击与非雷击两种故障辨识展开。以雷击故障为例，它还包括反击与绕击两种故障辨识。其中反击故障包括两个过程，它们分别为雷击杆塔分流与绝缘子串击穿，考虑到绝缘子击穿过程前导线中一定会产生与雷电流极性相反的耦合电流，所以此时绝缘子串被击穿以后其导线电流一定与雷电电流的极性相同。再看绕击，绕击的幅值一般都偏大，代表了雷电流直接接入导线，此时导线对地电势会快速升高，绝缘子串也会在此时承受超过冲击闪络电压的超负荷电压，导致架空输电线路瞬间发生闪络故障。在绕击过程中，导线行波电流会流入大量雷电流，但却没有反向电磁耦合电流流入。
总体来说，绕击与反击故障都会导致绝缘子出现闪络，瞬间让导线中电流呈现波前波尾部分的陡度增大。相比而言，非雷击故障则多由污秽闪络、鸟闪、冰闪、大风舞动等问题引起，该闪络过程实际上与交流电流变化关系密切，所以相比于雷击故障它的暂态行波电流频率偏低，危害也不如雷击故障大。为了尽可能规避这两种架空输电线路故障，为其建立输电线路故障人工专家诊断系统是非常有必要的，该系统也是基于智能诊断系统而形成的，它主要记录行波电流在两种故障中所呈现的主要特征，进而区分雷击与非雷击故障，特别是绕击与反击故障。
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3、架空输电线路故障智能诊断系统的基本构成及应用
3.1、智能诊断系统的基本构成
智能诊断系统基本构成相对复杂，它按照分层分布式体系结构设计，并由现场监测终端、工作站以及数据中心三大部分共同组成。这里数据中心能够提供WEB服务查询功能，满足现场监测终端中数据传输与工作站之间的有效广域网衔接。本文以系统中的现场监测终端为例展开探讨。现场监测终端能够在每一次故障发生后都完整记录它的瞬态行波电流，并通过分析故障瞬态行波差异来确定故障类型，看其是否是雷击故障还是非雷击故障。如果是雷击故障还要进行进一步的故障类型确定，看其是绕击故障还是反击故障。现场监测终端为了监测行波数据还特别设置了GPS时钟数据计算模块，它能够对已存在故障点进行计算并精确确定故障点的位置，所以总体来看该智能诊断系统属于开放型、学习型系统，能够在长期的故障判断实践行为中积累经验，最终形成针对各类故障的识别能力体系。现场监测终端作为智能诊断系统的核心部分，它就包括了负责监测工频负荷电流、工频故障电流以及实现行波电流信号检测的传感器线圈检测单元；能够对传感器所检测信号进行采集、分析与诊断的数据采集分析单元；能够上传采集信号处理结果的通信单元。上述分支部分帮助现场监测终端第一时间发现线路故障电流与雷击电流，并将这些威胁因素快速远程通知给智能诊断监控系统。同时现场监测终端也接受来自于监控系统所下传的各种参数设置与命令，确保现场监测终端与远方监测系统能够实现基于软件功能的双向数据通信行为，以完成对故障的定位及识别。
3.2、智能诊断的应用
通过采用智能诊断系统，可以对架空输电线路的防雷措施做出有效的指导，保证输电线路的正常运行。这种系统在开展防雷措施时，主要是进行差异化的对待。其主要的优点就是成本消耗非常低，减少了资金的投入，但是对于提升输电线路的安全运行却有着非常显著的效果。在智能诊断系统中，关于雷电地位其可以对输电线路的走廊落雷密度进行有效的确定，并且对跳闸事故进行有效的预测。不过架空输电线路一般都比较长和复杂，其无论是经过的地形还是所经过的气候也是复杂多变的，所以智能诊断系统的工作是繁多的，在运行中，需要对整个输电线路的做到实时的监控，避免出现跳闸故障等。根据上文的分析，通过采用智能诊断系统可以对雷击故障进行定位，这样的雷击定位得到了很好的技术保证，从而提高了故障定位精准度。在雷电定位系统的辅助下，智能诊断系统也可以充分的发挥出其作用，其也对架空输电线路的防雷方面的技术进行了有效的优化和加强。保证了输电线路在一些天气恶劣，特别是雷雨天气多的地区，架空输电线路也可以正常的运行，不会因为雷电而出现闪络故障。另外，智能诊断系统在对架空输电线路的跳闸故障进行识别时，主要是通过对输电线路暂态行波电流进行监测，其通过对行波的特征进行确定和分析，从而可以对输电线路出现的闪络故障进行有效的识别。这样充分的体现了智能诊断系统运行的高效性和智能化。
结束语
总而言之，本文简要探讨了当前架空输电线路的跳闸故障诊断对策，主要是基于智能诊断系统来实现对线路故障的精确定位与内因识别，评价其是否是雷击故障。总体来看，该系统在智能化与技术化表现方面都做到了精确到位，具有较高的智能化水平，基本能够满足当前架空输电线路的运行维护与防雷技术需求。
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论文作者:李平,杜超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签：故障论文; 线路论文; 智能论文; 系统论文; 电流论文; 终端论文; 雷电论文; 《电力设备》2017年第32期论文;