故障定位系统综述

电力输电系统所用电缆故障定位技术综述摘要：对于电力输电系统所使用的电缆产生故障的种类进行了描述，对于电力输电系统所使用的电缆产生的故障之后的故障定位工作进行了分析，分别对于故障定位过程中的各类问题以及相关技术各自的问题做出了阐述，并且对于电力输电系统所用的电缆所产生的故障定位问题提出了意见。

关键词：电力输电系统所用电缆；故障；定位技术伴随着电力系统中电缆使用越来越广泛，进行电缆故障定位技术的相关开发是必然要进行的工作。

透过对于电力输电系统所用电缆所产生的故障的定位问题以及相关技术手段的研究，对于各种电缆产生故障后的定位方测量方法进行了研究，对于故障测距系统的优缺点进行了分析。

并且对相关事件进行了列举。

1.电力输电系统所用电缆故障分类证明了这种故障测距系统在日常生活中有一定的实用价值，有助于保障电网的稳定有序运行。

电力输电系统所用电缆故障的分类方测量方法比较多，本文将电力输电系统所用电缆发生的故障具体分为线路断路引起的故障、由于电阻较低引起的故障和电阻较高引起的故障三种。

线路断路引起的故障又名开路故障，指的是电缆内芯绝缘无问题可是芯体有断裂情况产生所引起的故障。

由于电阻较低引起的故障就是由于电阻接地或短路引起的故障。

电阻较高引起的故障一般是由于高电阻接地或短路所产生的故障，除此之外，泄漏性故障以及闪络性故障是电阻过高引起的故障之中的两种特殊情况，笔者将他们归入高电阻故障之中进行讨论。

在对电缆进行绝缘性能测验的时候，泄漏性故障所泄露出来的电流随着测试电压的升高而提升，甚至会超出泄露电流的最大值；闪络性故障所泄露出来的电流几乎不产生波动，但当试验电压达到临界值的时候，泄露电流会突然间迅速变大从而击穿闪络。

统计数据显示，电力输电系统所用电缆在使用过程中所发生的所有问题之中，有将近八成是由于高电阻故障导致的，其中大约六成的故障电阻达到了兆的数量级。

2.故障定位的主要方测量方法2.1.预定位电力输电系统所用电缆故障预定位原则上具体分成两类：阻抗测量方法以及行波测量方法。

综述输电线路中的故障定位与原理重要性摘要：本文着重介绍了输电线路中的电缆故障的原因，故障性质及判断，电缆预定位方法，电力电缆故障点精确定位与电缆识别方法等方面进行多方面的分析，如何快速准确测出电缆故障是各供电部门的首要课题，本文重点分析电力电缆故障类型、及定位方法上做为探讨基础。

关键词：输电电线；线路故障；定位；原理分析在电力系统中，电能的传送是必须要通过导线来完成的，导线主要有架空线和电缆两种形式。

与架空线相比，电缆具有许多优点：如占地面积小，不受建筑物和路面等限制，主要敷设于地下，对人身安全比较有利。

其运行状况不易受雷击，风寄存器和鸟害等外界因素的影响。

对地电容为同级架空线的十倍以上，因而对提高电力系统的功率因数有利。

对通讯线路的干扰很小。

1、故障分类根据故障电阻与击穿间隙情况，电缆故障可分为开路、低阻、高阻与闪络性故障。

（1）开路故障。

电缆的各芯绝缘良好，但有一芯或数芯导体断开或虽未断开但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压但负载能力较差。

（2）低阻故障。

电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之间的绝缘电阻低于正常阻值较多，电阻值低于10zc（zc为电缆线路波阻抗）而芯线连接良好的。

一般常见的这类故障有单相接地、两相或三相短路或接地。

（3）高阻与闪络性故障。

电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或芯与芯之前的绝缘电阻低于正常阻值较多，但高于10zc而芯线连接良好。

若故障点没有形成电阻通道，只有放电间隙或闪络性表面，此时故障即为闪络性故障，据统计，这两类故障约占整个电缆故障的90%。

2、故障原因电力电缆线路故障率和多数电力设备一样，投入运行初期（1-5年内）容易发生运行故障，主要原因是电缆及附件产品质量和电缆敷设安装质量问题；运行中期（5-25年内），电缆本体和附件基本进入稳定时期，线路运行故障率较低，故障景要原因是电缆本体绝缘树枝状老化击穿和附件呼吸效应进潮而发生沿面放电；运行后期（25年后），电缆本体绝缘树枝老化、电-热老化以及附件材料老化加剧，电力电缆运行故障率大幅上升。

高压线路故障指示及故障自动定位系统一、故障定位系统概述及特点1.1概述传统配网自动化系统采用馈线自动化FA实现故障定位、隔离和非故障区域自动恢复供电，但这种方式投资大、设备多、光纤通讯费用昂贵，适合多联络、多分段且一次设备具备电动操作机构和受控功能的配电网，但我国农村配电网的情况是网架结构薄弱，并且大多是辐射状配电网结构，属于不具备电动操作机构和受控功能的配电网，因此这些地区适合采用简易型配电自动化系统。

简易型配电自动化系统是基于就地检测和控制技术的一种系统。

它采用故障指示器来获取配电线路上的故障信息，由人工在现场巡视线路上的指示器是否翻转变色来判断线路是否发生故障（也可将故障指示信号上传到相关的主站，由主站来判断故障区段）。

故障自动定位系统就是一种简易型的配电自动化系统，该系统集成了现代故障指示器技术、GSM通信技术和分布式等技术，形成了一套自动高效的故障检测以及定位系统。

主要用于配电系统各种故障的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。

在发生故障时，智能故障定位系统的监控主站与现场大量的故障监测点相配合，在故障发生后的几分钟内即可在主站通过故障定位策略给出故障源信息，并且以短信告警的形式通知相关值班员，帮助维修人员迅速赶赴现场，隔离故障段，恢复正常供电。

1.2系统特点为供电企业提供一套以故障定位为核心功能的自动化系统。

该系统通过低廉的成本实现配电网的故障信号采集、故障区段定位，降低配电网线路的故障查找时间和查找成本，加快供电恢复，从而提高供电可靠性。

结合农村配电网现状，提出一套简易型配电自动化系统的建设模式，该模式适用于简单接线的城乡配电线路（含单辐射配电线路）和城市中无专门通信条件区域的配电线路。

先进的故障定位策略，提高故障定位搜索的时间。

根据开关装置变位信号，在线路图故障分析线程结束后，定时对线路图进行拓扑分析，或者运行值班人员通过人机交互页面手动触发拓扑分析功能，此时故障定位服务会实时进行拓扑分析，因此故障信号到来时，可实时进行故障查找，而不进行拓扑分析，这就提高了故障定位搜索的时间采用分布式结构，以组件的方式实现系统功能。

毕业设计开题报告测控技术与仪器故障诊断试验系统设计——故障定位一、前言近几十年来，工业生产的过程监测与故障诊断一直是流程工业系统关注的主要问题之一。

它通过监测生产过程的运行状态，及时检测故障发生、过程干扰以及其它的异常工况，定位并诊断引发故障的原因变量，从而保证生产过程安全运行，提高产品质量和生产效率。

随着人工智能、电子技术、计算机网络等新兴交叉学科的发展，故障诊断技术已经取得了重大的进展。

随着科学技术的不断进步和现代流程工业的迅速发展，系统生产过程变得越来越复杂，不同设备间往往存在关联与耦合，这使单一设备的故障诊断已经不能满足整个系统过程的故障分析。

系统级故障诊断通过故障警报分析与诊断，可确定系统中产生根源故障的设备元件，是保证整个系统安全与稳定运行的重要手段。

二、主体2.1 背景意义随着现代工业及科学技术的迅速发展，特别是计算机相关领域技术的重大突破，现代流程工业系统正在不断地朝着大规模化、复杂化与智能化方向发展。

这一趋势，一方面带来了更高的生产效率和经济利益；另一方面，也使得影响系统正常运行的因素骤然增加，导致其产生故障或者失效的潜在可能性也越来越大[l]。

这类系统一旦发生故障，其造成的后果不仅会带来经济或人员的损失，而且也可能对生态环境造成无法恢复的污染。

例如，国外因流程工业系统故障而引起的重大典型灾难有：1947年美国发生硝酸铵爆炸事故，造成576人死亡，3000多人受伤以及环境重大污染；1984年位于印度伯帕尔市的美国碳化物公司农药厂发生毒气泄漏事故，造成2000多人死亡，20多万人受伤，这也成为世界工业史上的恶性典型事故；据美国芝加哥安全咨询公司1957～1986年统计的100例事故损失在1000万美元以上的重大爆炸火灾事故中，流程工业占42起为最高。

国内1950～1979年统计的186起重大事故中，基于模式识别的流程工业生产在线故障诊断若干问题研究有48起与流程工业有关。

当然在流程工业中，重大事故是不可能经常发生，但是小事故却每天都在发生，这些小事故每年给美国造成了上百亿美元的损失，以及给世界造成上千亿美元的损失[2]，这些大大小小的事故无时无刻不在提醒人们，现代流程工业系统运行的安全性和可靠性已成为人类朝现代化方向发展中一个必须解决的问题。

第一章系统设计概述1.1系统概述本项目利用现代科技、电子信息和通信技术，对配网线路的短路和单相接地故障进行监测，能迅速给出故障具体地理位置和故障时间的指示信息，帮助维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电，大大提高供电可靠性。

该系统的建成还能有效地提高配网设备健康水平和运行管理水平，降低故障判断对人的经验依赖，减少和缩短设备检修停电操作时间和范围。

本系统基于故障指示器技术、单相接地故障检测技术和现代通信技术，在配网故障后，它能够在故障后的几分钟内将故障线路和故障地点等信息通过GSM 网络传送至控制中心的计算机，在屏幕上显示出故障具体地理位置和故障时间的指示信息，帮助维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电1.2系统实施意义配电网直接联系用户，其可靠供电能力和供电质量既是电力企业经济效益的直接体现，又对应着不可估量的社会效益。

配电网故障自动定位作为配电自动化的一个重要内容，对提高供电可靠性有很大影响，也得到了越来越多的重视。

配电系统因为分支线多而复杂，在中国发生短路故障时一般仅出口断路器跳闸，即使在主干线上用开关分段，也只能隔离有限的几段，要找出具体故障位置往往需耗费大量人力、物力和时间。

故障查找在中国虽研究较多，也有各种成型产品提供，但基本上都需人工现场查找，自动化水平不高。

故障定位系统是基于故障指示器技术和GIS（地理信息系统）技术的一套自动高效的故障点检测及定位系统，主要用于配电系统各种短路故障点的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。

配电控制中心的故障定位软件系统与大量现场的故障检测和指示装置相配合，在故障发生后的几分钟内即可在控制中心通过与地理信息系统的结合，给出故障位置和故障时间的指示信息，帮助维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电，大大提高供电可靠性，同时大大减少故障巡线人员的劳动强度，提高工作效率。

1.3层次结构故障定位系统由以下几部分组成：安装在局内的主站（后台）监控系统、安装在线路上的故障指示器及故障信号接收处理的数据转发站、安装在变电站内(或线路上配电变压器附近)的配电自动化柜、提供中心站和数据转发站之间通信联系的通信系统。

高压输电线路故障定位综述摘要：高压输电线路是我国电力运输系统的重要组成部分之一，负责向各地输送电能。

故障定位的速度和准确度影响输电线路的抢修、恢复供电的速度以及决定停电造成的各种损失，保障电力系统的安全运行。

因而，电力学者们的研究重点是故障定位问题。

关键词：高压；输电线路；故障定位引言输电线路一般由输电导线、地线、金具、铁塔、电杆、绝缘子等构成，其组件结构比较简单，种类也比较少，但是，绝对数量庞大，如果输电电网的某一处输电线路出现了故障，就有可能导致由该线路输电的地区停电，造成局部的停电影响，有时还会造成连锁反应，破坏该地区的电力系统。

随着社会的不断发展，输电线路敷设的范围也越来越广，输电线路也会因恶劣的环境使得污秽等级提升，鸟害造成的污闪现象日益频繁，而且有些地区的环境和气候不仅会破坏输电线路，还会给线路维护增加难度。

在风力比较大地区，长距离的输电线路还会还出现导线舞动情况，影响输电的安全。

针对这些输电线路故障问题，可以采用在线监测技术，提升故障诊断能力，从而保障输电线路的安全稳定送电。

在线监测技术不仅不会影响输电设备的正常运行，还能通过一些传感器实时监测输电线路的运行状态，获取它们的运行状态参量，然后通过故障诊断和分析，及时发现输电线路的问题并提前解决隐藏祸患。

1高压输电线路特点分析1.1可靠性要求高通常情况下，架空高压输电线路在实际运行的过程中，对可靠性的要求极高，主要原因是架空高压输电线路需要输送的电力能源容量很大，在电网电源点方面与负荷中心方面具有一定的重要作用，如果发生风险隐患问题或是安全事故，不仅会引发严重的经济损失，还会对供电安全性造成危害，因此整体供电系统运行期间架空高压输电线路具有可靠性要求高的特点。

1.2参数复杂性强架空高压输电线路在实际运行的过程中，各类参数非常复杂，线路的结构参数较为繁琐，主要因为架空高压输电线路的高压杆塔桩存在较多的绝缘子和长度较高的绝缘子串，整体的高杆塔吨位大，一旦发生倒塔事故，将会引发严重经济损失，因此线路结构参数非常复杂，对各类零部件的要求极高。

输电线路故障智能诊断与定位技术综述随着电力系统的不断发展和扩大，输电线路故障的发生频率也在逐渐增加。

因此，对输电线路故障进行及时准确的诊断和定位就显得尤为重要。

传统的人工巡检方式已经无法满足大规模电网的需求，而智能诊断与定位技术的应用在一定程度上能够提高故障处理效率和电网的可靠性。

本文将对输电线路故障智能诊断与定位技术进行综述，介绍其原理、方法和应用。

首先，输电线路故障智能诊断与定位技术是基于传感器和通信技术的应用，通过采集线路故障相关的实时数据，并将数据传输至监控中心进行处理分析，从而实现对故障的诊断和定位。

其原理是利用电力系统中的传感器监测线路的电流、电压、温度等参数，并通过通信技术将数据传输至监控中心。

在输电线路故障智能诊断与定位技术的方法方面，主要包括以下几种：模型匹配法、故障特征识别法、模式识别法和机器学习法。

模型匹配法是通过与已知故障模式进行匹配，从而判断故障类型和位置。

故障特征识别法是基于传感器采集到的数据，通过对数据的处理和分析，识别出故障的特征，从而进行诊断和定位。

模式识别法是利用分类器对故障数据进行分类识别，从而判断故障位置。

机器学习法则是通过对大量历史故障数据进行学习和训练，从而提取出故障的规律，并用于未知故障的诊断和定位。

在输电线路故障智能诊断与定位技术的应用方面，主要包括以下几个方面：故障检测与诊断、故障定位、故障预测和故障处理。

故障检测与诊断是通过实时采集的数据，识别出电力系统中存在的故障，并对其进行准确的诊断。

故障定位是根据检测和诊断获得的故障信息，确定故障发生的位置。

故障预测则是通过对历史数据和模型的分析，预测出潜在的故障发生可能性，为故障处理提供参考。

故障处理则是根据诊断和定位结果，采取相应的措施进行故障处理和修复。

智能诊断与定位技术在输电线路故障处理中具有许多优势。

首先，通过实时采集数据和远程监控，可以准确判断故障类型和位置，提高故障处理效率。

其次，能够及时发现潜在故障隐患，并采取相应措施进行预防和修复，提高电网的可靠性和安全性。