为小电流选线建立故障诊断系统的探讨

　　摘要：小电流选线技术已经出现了多年，并且在实际的应用中发挥了一定的作用。选线技术在电力系统中发挥着重要的作用，但是目前对于选线技术所形成的各种后果还没有搞清楚，所以其应用受到了一定的影响。基于此本文对于小电流选线系统建立了故障诊断模型，通过故障诊断系统对现场的选线装置进行监控，对于小电流选线故障诊断系统建立的必要性进行了分析，对于故障诊断系统的组成进行了介绍，并且对该故障诊断系统进行了实际的应用，实践中达到了良好的故障诊断的效果。

　　关键词：小电流选线 故障诊断系统 离线 在线

　　中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）08-0335-02

　　引言

　　小电流接地电网经常发生接地故障，虽然在故障发生以后设备可以持续工作一段时间，但是设备的持续的运行可能会带来较为严重的后果，所以及时的找出故障的所在位置并进行排除是非常必要的。早在上个世纪八十年代我国就已经开始了对于小电流接地故障的研究。经过几十年的发展各种故障诊断算法相继产生，很多的方法都能够解决小电流选线过程中的接地故障，但是在应用的过程中发现有些方法是不可行的。随着电力系统的自动化水平的不断提高，客户对于电力的质量以及稳定性提出了更高的要求，供电系统质量已经成为各个电力部门首要的标准之一。目前在配电系统自动化的过程中加入小电流接地系统已经成为了一种趋势，这种做法可以为用户在拉路的过程中节约大部分损失，并且可以在很大程度上避免小电流接地故障所引发的其他可能性的故障，所以其对于电力系统的正常运行具有极为重要的作用。

　　一、故障诊断系统的构成

　　1.离线诊断

　　离线小电流选线故障诊断系统真实的记录了故障发生的时候各个参数的变化，对于故障发生的时间以及截止的时间进行了记录，记录了中性点变化的情况，记录变电站线路上的电流的变化，以及装置的参数设备和运行状况等。在故障发生之前以及发生之中和发生之后都记录了电压和电流参数，一直到系统各个参数都出现一个稳态的值，所以这些数据记录了故障发生之后各个参数的客观的变化情况，这些数据是离线故障诊断系统的数据分析的依据。离线诊断还包括远程技术诊断以及本地离线技术诊断。远程的技术诊断主要面向的对象是相关开发人员。故障发生的时候所记录的各个参数的数据通过数据传输被技术人员所接收，技术人员就可以将这些数据输入到故障诊断模型中来分析故障的类型以及产生该类故障的原因以及故障发生的位置，比如通过该故障这段系统可以发现在变电站附近采用哪些选线方法能够实现较高的成功率，能够对故障的类型进行分类并且找出每类故障发生的原因。

　　2.在线诊断

　　离线的故障诊断系统由于模型数据库的到不到及时的补偿所以在实时性以及准确性都和在线的故障诊断系统存在着较大的差距。在线的故障诊断系统可以通过网络来对选线设备进行远程的监控，并且对设备发生的状况进行及时的监控。并且其诊断功能具有定时诊断以及随机诊断功能。定时诊断是利用先前的经验数据来和目前的设备的运行数据进行对比来识别较为经典的故障。现场的选线设备通过网络连接装置将采集到的设备的参数通过网络传输除去，通过诊断系统来对故障进行诊断。如果在诊断之后发现没有问题那么选线系统就工作在正常的状态下。如果诊断之后发现故障那么就需要对故障的类型和故障发生的位置进行定位。经过持续的数据和模型的进化，使得系统在不断的进化过程中能够较好的发现系统中所存在的故障。但是由于这些故障都是在系统周围条件正常的情况下诊断出的所以该系统只能够诊断出自身的故障，对于整个小电流系统的故障确无能为力。

　　二、故障诊断系统应用实践

　　1.离线故障诊断

　　在离线故障诊断的过程中，选线装置在现场中会受到众多因素的干扰，这使得造成选线失败的因素变得更加复杂化多样化。这主要是以下几个方面的原因造成的，技术原因以及管理上的原因。由于之前的小电流选线中各个方面的因素都是建立理想条件的基础上，忽视了选线现场干扰条件的复杂性，目前对于接地的故障以及造成接地故障的原因还没有清楚的认识。而管理方面也存在相关部门领导的轻视以及管理上存在的漏洞，没有对选线设备进行定期的维修和维护，这使得选线系统出现故障之后各个部门之间都相互推卸责任。作为设备的研发者也没有建立相应的设备的管理机制。所以由于设备管理存在问题所造成的故障也不在少数，比如出现的电压互感器的极性接反的情况以及电流互感器接反的情况，以致系统出现了很多的故障。但是相关设备的管理没有设置相应的责任人各个部门之间的责任也没有相应的明确。所以在出现故障的时候，很多情况下都会出现各个部门之间相互推卸责任的状况。

　　2.在线故障诊断

　　在线故障诊断的过程中，选线装置是否能够正常运行时避免故障出现的最为基本的条件。小电流选线设备属于一种较为小型的设备，所以很多部门都对其不重视，也没有进行及时的维护和检修。所以在选线装置出现故障之后，如果管理人员没有发现，那么就很可能会引发一系列的故障。对于选线装置来讲都具有一定的寿命，如果在使用的过程中出现零件的老化或者是零件的脱落都会造成系统潜在的运行的故障，在选线系统工作的过程中由于检修的过程中的误操作也会给设备的正常运行带来威胁。上述的这些问题如果得不到的及时的处理就会影响到选线的结果。如果装置的参数在使用的过程中被错误的设置或者是更改了，那么在很大程度上会对选线系统的结果造成截然不同的影响，出现误选的情况。如果设备没有处于监控状态那么在设备出现故障的过程中就无法发现故障就会造成一系列的故障问题。如果通过小电流选线设备的监控及时的发现了这些问题就能够及时的避免故障。

　　3.选线过程的故障诊断

　　在选线过程中最容易出现小电流接地的故障，所以本文对于小电流选线过程中的接地故障进行了相应的故障诊断模型的选择和应用实践，由于离线的故障诊断方式可实施性较强并且所花费的成本较低，所以本文采用了离线的故障诊断的方式。将故障诊断系统的信号的接入到小电流选线系统相应的输出上，然后通过离线的故障诊断模型来对故障进行了诊断，然后再实际的诊断过程中模拟小电流接地的故障，通过实践该离线系统能够较好的诊断出小电流接地故障。

　　三、诊断结果分析

　　本文在设计完小电路选线系统模型之后还将该系统在实践中进行了运用，在应用的过程中确实发现了较为明显的故障。例如在某变电站的线路零序的电流互感器的接反故障中。在应用的过程中该电力系统发生了一次的接地故障，小电流选线故障诊断系统较为准确的支出了故障的类型为工业线故障。虽然采用其他的方法都能够确定该故障为工业线故障，但是从故障实际发生之后的线路的电流参数来看其应该是发生故障的时候各个线路的电流之和，所以监测到的数值偏小，如果将工业线电流反向的话，那么所有的零序电流就会变得一致，所以监测到的故障应该是母线故障。

　　如果存在工业线零序电流的问题，那么通过该故障诊断系统发生电流互感器极性接反的可能性在90%以上。并且在故障发生之后经过现场工作人员的勘察发现的确是这种故障。如果没有相应的故障诊断设备，那么所采集到的数据就起到不到任何的效果，通过故障诊断系统就能够通过对故障数据的分析来确定各种故障的可能性为管理人员故障确定提供相应的决策依据。并且在该故障诊断系统应用的过程中还发现了其他多种类型的故障，所以该系统的应用对于小电流选线系统的故障诊断具有很高的指导意义。

　　从上面的诊断结果分析来看小电流选线问题单单依靠技术并不能完全解决问题，还需要加强相应的管理。如果在选线管理的过程中存在漏洞的话那么选线就可能出现问题，那么电力系统中出现故障就在所难免。所以对于小电流选线还应该建立相应的选线管理系统。选线管理系统，就是通过各种通讯方式，对于选线现场的各种选线设备进行网络化的管理，为小电流选线系统接地故障提供技术上和管理上的支持。通过选线管理系统能够对选线系统故障进行快速的查询，并且为故障诊断系统的深入研究提供了大量的客观的数据基础。小电流选线接地故障诊断系统是选线管理系统中的重要组成部分。通过这些相应的故障诊断的手段，使得设备管理人员能够较好的掌握小电流选线的装置以及设备的运行的状况，并且通过小电流故障诊断系统能够使得系统一直处于受监控的状态这对于保证设备的正常工作具有十分重要的现实意义。

　　四、结语

　　本文对于小电流选线故障诊断系统进行了研究，通过模型的分析建立起了故障和所采集的数据之间的关系模型，通过该故障诊断模型能够在很大程度上帮助设备管理人员去发现设备运行过程中所存在的故障并对故障的类型进行分类对于故障进行定位，本文对于小电流选线系统故障诊断系统的设计过程以及相应的机理进行了详细的介绍，并且将小电流选线故障诊断系统在实践中进行了应用，并且取得了较好的效果。为我国小电流选线故障的诊断提供一条解决的路径。

　　参考文献

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　　何晓丹