一种35kV线路智能化分段故障排查方法与流程

一种35kv线路智能化分段故障排查方法
技术领域
1.本发明涉及输电线路故障诊断技术领域，具体地说，涉及一种35kv线路智能化分段故障排查方法。


背景技术：

2.电力在运输过程中，输电线是核心部件之一，当该件一旦出现问题，整个输电回路将出现短路等情况，这将导致严重性的后果。在长距离的运输过程中，很多输电线需要穿山越岭，地质结构和地质状况十分的复杂，人员一般都很难直接到达，必须采用某种方式快速定位当前故障的地点，以方便派人进行及时的抢修。
3.目前来说电力电缆故障的分类方法比较多，按照故障性质可以分为开路故障、低阻故障、高阻故障等，其查找步骤一般为故障性质诊断、故障测距、精测定点三个步骤。
4.传输故障诊断常用的方法有：远距离保护、电流的实时监管、故障录波器、暂态行波数据分析法等。这种故障诊断技术主要针对高压、超高压输电系统的，并需要一条没有分支或电力设施的简易传输线；故障诊断精度不高，就算是采用最好的暂态行波技术，其相对错误率也约为5％。对于当前35kv及以下输电线路的故障检测，尚无切实可行、精确的技术。目前最普遍的做法是：远距离保护方法、基于电流显示及瞬时行波分析等电流监控的基本理论，因其自身参数、周边环境和负荷等因素对其有影响，而且对其有很大的影响。为了有效解决上述问题，以便快速判定故障点，我们提出了一种35kv线路智能化分段故障排查方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种35kv线路智能化分段故障排查方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了一种35kv线路智能化分段故障排查方法，包括如下步骤：
7.s1、划分35kv输电线缆常见故障，包括相间短路、开路、高阻接地、接地跳闸；
8.s2、基于r＝的理论，对线路故障进行判断；具体为：
9.s2.1、当电压在20kv，电流在20a以内，电阻在mω以内，判断是相间短路；
10.s2.2、当电压在20kv，电流较小，电阻在mω以内，判断是开路；
11.s2.3、当电压在20kv，电流在20a以内，电阻在mω-gω之间，判断是高阻接地；
12.s2.4、当电压在1-2kv之间，无法升高，电流较小，电阻无穷大时，判断出现接地跳闸；
13.s3、当输电线路出现相间短路、开路、高阻接地的故障，则通过二分法对故障点进行判断；
14.s4、当输电线路出现跳闸故障，则现场测量故障线路的电压、电流，通过计算线路电阻算得理论故障点距离，并结合温湿度系数求得实际故障点距离。
15.作为本技术方案的进一步改进，所述s2中，电阻值计算理论具体为：电阻是描述导体导电性能的物理量，用r表示；电阻由导体两端的电压u与通过导体的电流i的比值来定义，正常线的电阻为：r＝。
16.作为本技术方案的进一步改进，所述s2中，对线路故障进行判断时，需综合考虑电压、电流、电阻、温度、湿度的因素。
17.作为本技术方案的进一步改进，所述s3中，当电压、电流、电阻的指标符合步骤s2.1～s2.3中的条件时，通过二分法对故障点进行判断；其中，二分法的具体操作过程为：
18.s3.1、在线路上预先设定若干故障隔离开断点；
19.s3.2、当线路故障后，由值班调度员下令抢修人员断开预设的隔离开断点开关，将故障线路一分为二进行试送电；
20.s3.3、不断重复步骤s3.2进行二分试送电操作，不断缩小范围，直至最终确定故障点为其中相邻的两个故障隔离开断点之间。
21.作为本技术方案的进一步改进，所述s4中，输电线路出现跳闸故障的故障点距离的判断计算方法为：
22.当输电线路出现跳闸故障，变电站保护设备显示线路故障；运维人员携带35kv输电线路接地故障检测分析装置抵达现场，找到故障线路进行电压、电流检测，基于r＝，得到线路电阻为：
[0023][0024]
进而，通过下式算得理论上的故障点距离l
理论故|
为：
[0025][0026]
其中，r
理论
根据电缆厂家的出厂电缆型号及其他信息可得，即认定为已知参数；
[0027]
再考虑温度、湿度对线缆的影响，结合温湿度系数，计算得到实际故障点距离l
实际故|
为：
[0028]
l
实际故障距离
＝l
理论故障距离
*温湿度系数；
[0029]
其中， 温湿度来源于历史资料，即线路此前发生故障时的温湿度情况
[0030]
本发明的目的之二在于，提供了一种35kv线路智能化分段故障排查系统平台装置，该装置装载于所述计算机系统中，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述的35kv线路智能化分段故障排查方法的步骤。
[0031]
本发明的目的之三在于，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的35kv线路智能化分段故障排查方法的步骤。
[0032]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0033]
1.该35kv线路智能化分段故障排查方法中，根据电压、电流、电阻、温度、湿度等因素，可以快速判定故障点；
[0034]
2.该35kv线路智能化分段故障排查方法中，可以大幅减少抢修时间，不但节约了
时间成本，同时提高了工作效率，提高运维效率，进一步方便线路检查，排查出问题的线路，保障电力供应。
附图说明
[0035]
图1为本发明中示例性的35kv线路智能化分段故障排查方法整体流程图；
[0036]
图2为本发明中示例性的二分法判断故障点的原理示意图；
[0037]
图3为本发明中示例性的判断跳闸故障点距离的原理示意图；
[0038]
图4为本发明中示例性的35kv线路电缆及设备特征数据库表图；
[0039]
图5为本发明中示例性的电子计算机平台装置结构图。
具体实施方式
[0040]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]
实施例1
[0042]
针对很多输电线需要穿山越岭，地质结构和地质状况十分的复杂，人员一般都很难直接到达的问题，如红河供电局目前管辖这35kv线路2400公里，大多数35kv线路地处山区地形复杂树木茂密且没有覆盖安装故障定位装置，经常发生线路故障，故障发生后排查难度大，消耗的人力物力多。发生故障后只能通过人工巡线的方式进行故障排查，查找故障点费时费力。为了解决这类问题，如图1所示，本实施例提供了一种35kv线路智能化分段故障排查方法，包括如下步骤。
[0043]
s1、划分35kv输电线缆常见故障，包括相间短路、开路、高阻接地、接地跳闸。
[0044]
s2、基于r＝的理论，对线路故障进行判断；
[0045]
本步骤中，电阻值计算理论具体为：电阻是描述导体导电性能的物理量，用r表示；电阻由导体两端的电压u与通过导体的电流i的比值来定义，正常线的电阻为：r＝；
[0046]
同时，对线路故障进行判断时，需综合考虑电压、电流、电阻、温度、湿度等因素。
[0047]
进而，对线路故障进行判断具体为：
[0048]
s2.1、当电压在20kv，电流在20a以内，电阻在mω以内，判断是相间短路；
[0049]
s2.2、当电压在20kv，电流较小，电阻在mω以内，判断是开路；
[0050]
s2.3、当电压在20kv，电流在20a以内，电阻在mω-gω之间，判断是高阻接地；
[0051]
s2.4、当电压在1-2kv之间，无法升高，电流较小，电阻无穷大时，判断出现接地跳闸。
[0052]
其中，mω为兆欧姆，mω与gω之间的换算关系为：1gω＝1000mω，1mω＝1000kω(千欧姆)，1kω＝1000ω(欧姆)。
[0053]
s3、当输电线路出现相间短路、开路、高阻接地的故障，则通过二分法对故障点进行判断；
[0054]
本步骤中，当电压、电流、电阻的指标符合步骤s2.1～s2.3中的条件时，通过二分法对故障点进行判断；其中，二分法的具体操作过程为：
[0055]
s3.1、在线路上预先设定若干故障隔离开断点；
[0056]
s3.2、当线路故障后，由值班调度员下令抢修人员断开预设的隔离开断点开关，将故障线路一分为二进行试送电；
[0057]
s3.3、不断重复步骤s3.2进行二分试送电操作，不断缩小范围，直至最终确定故障点为其中相邻的两个故障隔离开断点之间。
[0058]
具体地，基于“二分法”的思路，综合考虑用户数、重要用户分布及历史故障率等因素，按在输电线路上预设开断点开关的方法，当线路故障跳闸或接地后，值班调度员下令抢修人员断开预设的开断点开关，将故障线路一分为二进行试送电。其方法原理如图2所示，图中，a、b表示变电站，a、b表示变电站内35kv出线开关；d表示35kv开闭所，d1、d2表示35kv开闭所内开关；1、2、3、4均为柱上开关，其中空心开关表示开关断开位置，实心开关表示开关合上位置；从图中可看出，通过不断二分试送电操作，最终可以判断为2与d1之间的 、d2与3之间的 处发生输电线路故障。
[0059]
s4、当输电线路出现跳闸故障，则现场测量故障线路的电压、电流，通过计算线路电阻算得理论故障点距离，并结合温湿度系数求得实际故障点距离；
[0060]
本步骤中，输电线路出现跳闸故障的故障点距离的判断方法如图3所示，其计算方法为：
[0061]
当输电线路出现跳闸故障，变电站保护设备显示线路故障；运维人员携带35kv输电线路接地故障检测分析装置抵达现场，找到故障线路进行电压、电流检测，基于r＝，得到线路电阻为：
[0062][0063]
进而，通过下式算得理论上的故障点距离l
理论故|
为：
[0064][0065]
其中，r
理论.
根据电缆厂家的出厂电缆型号及其他信息可得，即认定为已知参数；
[0066]
再考虑温度、湿度对线缆的影响，结合温湿度系数，计算得到实际故障点距离l
实际故|
为：
[0067]
l
实际故障距离
＝l
理论故障距离
*温湿度系数；
[0068]
其中， 温湿度来源于历史资料，即线路此前发生故障时的温湿度情况。
[0069]
具体地，结合线路此前发生故障时的信息记录，可以汇总并整理生成为可供后续传输故障诊断作为参考依据的历史特征数据库，数据库内应包含前述所需的温湿度系统，还可以包括线缆型号及其对应的电阻率等，如图4中局部表格所示。
[0070]
其中，历史温湿度系数的计算方式为：
[0071][0072]
式中，l
实际故障距离，
、l
理论故障距离，
均为历史已知数据，在应用于后续传输故障诊断时，可以根据现场检测的温湿度情况，对比历史特征数据库中记录的历史故障温湿度情况，选取温
湿度情况最为相近的历史数据来计算所需的温湿度系数，进而即可大致判断现场实际的故障点距离。
[0073]
如图5所示，本实施例还提供了一种35kv线路智能化分段故障排查系统平台装置，该装置装载于计算机系统中，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序。
[0074]
处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与存储器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的35kv线路智能化分段故障排查方法的步骤。
[0075]
可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0076]
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的35kv线路智能化分段故障排查方法的步骤。
[0077]
可选的，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面35kv线路智能化分段故障排查方法的步骤。
[0078]
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或部分步骤的过程可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0079]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种35kv线路智能化分段故障排查方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、划分35kv输电线缆常见故障，包括相间短路、开路、高阻接地、接地跳闸；s2、基于r＝的理论，对线路故障进行判断；具体为：s2.1、当电压在20kv，电流在20a以内，电阻在mω以内，判断是相间短路；s2.2、当电压在20kv，电流较小，电阻在mω以内，判断是开路；s2.3、当电压在20kv，电流在20a以内，电阻在mω-gω之间，判断是高阻接地；s2.4、当电压在1-2kv之间，无法升高，电流较小，电阻无穷大时，判断出现接地跳闸；s3、当输电线路出现相间短路、开路、高阻接地的故障，则通过二分法对故障点进行判断；s4、当输电线路出现跳闸故障，则现场测量故障线路的电压、电流，通过计算线路电阻算得理论故障点距离，并结合温湿度系数求得实际故障点距离。2.根据权利要求1所述的35kv线路智能化分段故障排查方法，其特征在于，所述s2中，电阻值计算理论具体为：电阻是描述导体导电性能的物理量，用r表示；电阻由导体两端的电压u与通过导体的电流i的比值来定义，正常线的电阻为：r＝。3.根据权利要求2所述的35kv线路智能化分段故障排查方法，其特征在于，所述s2中，对线路故障进行判断时，需综合考虑电压、电流、电阻、温度、湿度的因素。4.根据权利要求1所述的35kv线路智能化分段故障排查方法，其特征在于，所述s3中，当电压、电流、电阻的指标符合步骤s2.1～s2.3中的条件时，通过二分法对故障点进行判断；其中，二分法的具体操作过程为：s3.1、在线路上预先设定若干故障隔离开断点；s3.2、当线路故障后，由值班调度员下令抢修人员断开预设的隔离开断点开关，将故障线路一分为二进行试送电；s3.3、不断重复步骤s3.2进行二分试送电操作，不断缩小范围，直至最终确定故障点为其中相邻的两个故障隔离开断点之间。5.根据权利要求1所述的35kv线路智能化分段故障排查方法，其特征在于，所述s4中，输电线路出现跳闸故障的故障点距离的判断计算方法为：当输电线路出现跳闸故障，变电站保护设备显示线路故障；运维人员携带35kv输电线路接地故障检测分析装置抵达现场，找到故障线路进行电压、电流检测，基于r＝，得到线路电阻为：进而，通过下式算得理论上的故障点距离l
理论故
为：其中，r
理论
根据电缆厂家的出厂电缆型号及其他信息可得，即认定为已知参数；再考虑温度、湿度对线缆的影响，结合温湿度系数，计算得到实际故障点距离l
实际故
为：l
实际故障距离
＝l
理论故障距离
*温湿度系数；
其中，温湿度来源于历史资料，即线路此前发生故障时的温湿度情况。

技术总结
本发明涉及输电线路故障诊断技术领域，具体地说，涉及一种35kV线路智能化分段故障排查方法。包括如下步骤：划分35kV输电线缆常见故障为相间短路、开路、高阻接地、接地跳闸；基于R＝的理论，对线路故障进行判断；当输电线路出现相间短路、开路、高阻接地的故障，则通过二分法对故障点进行判断；当输电线路出现跳闸故障，则现场测量故障线路的电压、电流，通过计算线路电阻算的理论故障点距离，并结合温湿度系数求得实际故障点距离。本发明设计根据电压、电流、电阻、温度、湿度等因素，可以快速判定故障点；可以大幅减少抢修时间，提高运维效率，方便线路检查，保障电力供应。保障电力供应。保障电力供应。


技术研发人员：高波 周兴昊 李阳 郭建来 邹敏君 姚龙飞 杨恒 汪思念 黄伟 车玉根 陈家豪 孙道迁 王红彬 马旭东 李文飞 李飞 何杰春 杨亮 符宗锐 弓旭强
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司红河供电局
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/13