CN115684841A - 一种输配电线路故障点排查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输配电线路故障点排查方法，包括以下方法：S1、采集输电线路的基本信息和历史故障信息；S2、确定长度修正因数、天气修正因数和温度修正因数；S3、确定实际故障距离计算模型，并将实际故障距离计算模型搭载于终端；S4、利用终端将报警距离输入实际故障距离计算模型，得到实际故障点位置。本发明采用上述输配电线路故障点排查方法，相比原有人工估算方法，自动化、信息化、智能化水平更高，可有效减少故障点排查、线路停电时间，从而提高电网供电可靠率。

Description

一种输配电线路故障点排查方法

技术领域

本发明涉及一种输电线故障排查技术，尤其涉及一种适合采用距离保护或者行波测距仪的输配电线路的输配电线路故障点排查方法。

背景技术

目前水电公司110KV线路使用距离保护和零序电流保护，(两者动作后都可以给出故障点估算距离)，而后通知线维车间查找故障类型点，目前故障类型点一部分是排查人员依据接警信息凭借记忆经验估算，具体方法如下：

1)线路班在接到调度报警通知后通过人工经验估算故障点位置

上述方法的故障点精确查找仍依赖人力凭经验估算，在客观因素(如估算误差较大、线路较长、天气状况不好、夜间能见度差、野生动物袭扰、地形复杂、植被荆棘茂盛等)的影响下，故障查找存在误差大、用时长、风险高等不确定性因素，增加了线路停电时间，增加了停电带来的直接、间接经济损失，给排查职工带来较大的安全隐患。

且当第一次估算点不精确，且杆塔所处位置环境复杂(比如天气状况不好，能见度差，夜间故障，野生动物袭扰，故障点在野山之间，地形复杂，植被荆棘茂盛等等)，会大大增加到达后几次估算点的时间，增加最终故障点排查时间，导致停电时间增加，并给排查人员带来安全隐患。即存在故障查找误差大、用时长、风险高和不确定性的问题，增加了线路停电时间和因停电带来的直接、间接经济损失。

2)线路班在接到调度报警通知后查阅档距台账来估算故障点位置

采用此方法现场计算档距耗时长，且未考虑保护设定和实际档距之间的差异，未考虑天气和温度的影响，估算误差大，故障点排查耗时长。

另一部分为人工利用杆塔里程表判断，该方法最终依靠人来判断，且未考虑保护设定和实际档距之间的差异，未考虑天气和温度的影响，估算误差大，故障点排查耗时长。

发明内容

本发明的目的是提供一种输配电线路故障点排查方法，可将故障点计算误差下降50％以上，减少故障点排查时间50％以上，以程序计算代替原有人力估算，可减少停电带来的直接、间接经济损失，并节省人力，减少排查过程中职工的安全风险，提高水电公司的自动化，信息化，智能化水平，并且经过后期更新，进一步降低计算误差率。

为实现上述目的，本发明提供了输配电线路故障点排查方法，包括以下方法：

S1、采集输电线路的基本信息和历史故障信息；

S2、确定长度修正因数、天气修正因数和温度修正因数；

S3、确定实际故障距离计算模型，并将实际故障距离计算模型搭载于终端；

S4、利用终端将报警距离输入实际故障距离计算模型，得到实际故障点位置。

优选的，步骤S1中的基本信息包括相邻两个杆塔安装点之间的距离；

历史故障信息包括跳闸当天温度、天气、实际故障位置以及故障类型。

优选的，步骤S2中的长度修正因数通过历史故障信息获取。

优选的，长度修正因数为0.86。

优选的，步骤S2中的天气修正因数根据天气分为三种情况：晴朗时修正因数为1；大雾/小雨时修正因数为1.02；大雨时修正因数为1.04。

优选的，步骤S2中的温度修正因数结合本地气温正态分布图分为三种情况：3℃-35℃修正因数为1；3℃以下修正因数为1.02；34℃以上修正因数为0.99。

优选的，步骤S3中实际故障距离计算模型采用以下公式计算：

实际故障距离＝报警距离*长度修正因数*天气修正因数*温度修正因数。

优选的，步骤S4后还包括数据更新，具体包括以下步骤：

将步骤S4获得的实际故障点位置修正长度修正因数，更新实际故障距离计算模型。

优选的，步骤S1中相邻两个杆塔安装点之间的距离通过以下方法获得：

通过查找杆塔施工时的资料，确定线路相邻两个杆塔之间的导线长度，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数；

或者，通过查找杆塔施工时的资料，确定线路每两个杆塔之间的档距、导线弧垂、高度差，计算出每两个杆塔之间的导线长度，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数；

或者，通过现场勘测相邻两个杆塔之间的档距，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数。

优选的，步骤S1中的终端为手机或者计算机。

因此，本发明的有益效果如下：

1)降低输电线路故障点估算误差。

2)降低实际故障点排查耗费时间，减少停电恢复时间从而，减少停电带来的直接、间接经济损失，减少社会应停电带来的损失。

3)节省人力，降低户外排查给职工带来的安全风险。

4)使用范围广，适合任何使用距离保护或者行波测距仪等可以估算故障点距离的线路。

5)经济成本低，技术难度低，适合大面积推广。

6)升级潜力大，案例信息越多，修正因数越精确。

7)手机APP使用方便，单机APP不需要网络连接，适合野外工作。

8)实际效果好，尤其适用于输电线路长，地形复杂，跨山跨河，交通不便，人员紧缺的供电工区。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的实施例的报警距离与实际故障距离关系图；

图2为本发明的实施例的终端使用界面图；

图3为本发明的实施例的徐13排查结果图；

图4为本发明的实施例的徐15排查结果图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

本发明包括以下方法：

S1、采集输电线路的基本信息和历史故障信息；

优选的，步骤S1中的基本信息包括相邻两个杆塔安装点之间的距离；历史故障信息包括跳闸当天温度、天气、实际故障位置以及故障类型。

优选的，步骤S1中相邻两个杆塔安装点之间的距离通过以下方法获得：

通过查找杆塔施工时的资料，确定线路相邻两个杆塔之间的导线长度，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数；

或者，通过查找杆塔施工时的资料，确定线路每两个杆塔之间的档距、导线弧垂、高度差，计算出每两个杆塔之间的导线长度，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数；

或者，通过现场勘测相邻两个杆塔之间的档距，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数。

优选的，步骤S1中的终端为手机或者计算机。

S2、确定长度修正因数、天气修正因数和温度修正因数；

优选的，步骤S2中的长度修正因数通过历史故障信息获取。优选的，长度修正因数为0.86。

优选的，步骤S2中的天气修正因数根据天气分为三种情况：晴朗时修正因数为1；大雾/小雨时修正因数为1.02；大雨时修正因数为1.04。

优选的，步骤S2中的温度修正因数结合本地气温正态分布图分为三种情况：3℃-35℃修正因数为1；3℃以下修正因数为1.02；34℃以上修正因数为0.99。

S3、确定实际故障距离计算模型，并将实际故障距离计算模型搭载于终端；

优选的，步骤S3中实际故障距离计算模型采用以下公式计算：

实际故障距离＝报警距离*长度修正因数*天气修正因数*温度修正因数。

S4、利用终端将报警距离输入实际故障距离计算模型，得到实际故障点位置。

优选的，步骤S4后还包括数据更新，具体包括以下步骤：

将步骤S4获得的实际故障点位置修正长度修正因数，更新实际故障距离计算模型。

需要说明的是，在实际应用过程中，将上述方法汇编成源程序嵌入终端，即可借助终端进行操作，在操作时，仅需输入故障距离，即可得到较为精准的故障点，缩小了排查范围，便于后续的人工排查。即可知，相比于传统的纯人工排查方式，采用半智能化结合的方式，排查效率更高。

为进一步公开本发明，将通过以下徐家沟开关站作为实施例进行说明：

包括以下步骤：

步骤1、采集输电线路的基本信息和历史故障信息

基本信息确定：多种方式结合确定所有线路每一基杆塔到达徐家沟开关站的距离；

由于水电公司部分线路经过多次改建(比如徐陈线(徐13)经过4次大的改建)、线路名称变更等，为了保证数据的精确性，采用查找原始图纸资料和现场勘测数据互相核实的方法来确定每一基杆塔到达徐家沟开关站的距离，并同时制作了《水电公司110KV杆塔勘测数据》。为了获取准确的原始图纸资料，多次前往公司档案室翻阅图纸资料，咨询了公司很多有较长工龄的职工和领导；现场勘测采用经纬仪和红外激光仪等工具，实地到达了每一基铁塔进行档距测量，勘测数据和图纸资料反复核对对比，确定了所有线路每一基杆塔到达徐开的精确距离。

历史故障信息获取：在调度翻查《水电公司线路跳闸记录本》，根据记录制作了《水电公司110KV线路跳闸统计》表格。

表1为水电公司110KV线路跳闸统计表

根据表格得知从2014年1月至2021年12月，水电公司110KV线路共计跳闸9次，其中徐10、徐12、徐13跳闸次数居多。

步骤2、确定长度修正因数、天气修正因数和温度修正因数

故障点到达徐开的实际距离和报警距离之间有较大的误差，因此有必要引入长度修正因数。同时跳闸时的环境温度和湿度(天气)会影响输电导线单位阻抗，因此引入了天气修正因数和温度修正因数。

图1为本发明的实施例的报警距离与实际故障距离关系图，如图1所示，根据《水电公司110KV杆塔勘测数据》来确定两次实际故障点到徐开的距离，以报警距离为X轴，实际故障距离为Y轴做图，将案例输入图中。方框表示普通情况，圆点表示有特殊情况(温度，天气等)需要考虑，理论上点(数据)越多越能得出一个准确斜率(接近同一条斜线)。从而根据历史案例得出长度修正因数，天气修正因数，温度修正因数。

图2为本发明的实施例的终端使用界面图，步骤3、确定实际故障距离计算模型，并将实际故障距离计算模型搭载于如图2所示的终端；

步骤4、利用终端将报警距离输入实际故障距离计算模型，得到实际故障点位置；

图3为本发明的实施例的徐13排查结果图；图4为本发明的实施例的徐15排查结果图，将之前的两条历史案例信息输入终端，由图3和图4所示结果可知，计算结果和两条历史信息完全符合，准确率100％。

案例1

2021年11月27日，徐陈线(徐13)零序一段保护动作跳闸，按照以往经验，由于徐13多基铁塔位于山间，线路维护车间往往需要5小时左右才能发现故障点及故障原因。该次跳闸由于使用了本实施例记载方法，仅用1小时30分钟便发现了故障点。减少停电时间3.5小时，为公司减少直接经济损失17.5万元，同时为工业客户也减少大量经济损失，提升了公司的服务水平。

案例2

2022年3月13日4时45分，徐开徐铝一回(徐11)零序一段、距离一段保护动作跳闸，测距0.1km，经巡视发现实际故障点在徐11 002#塔绝缘子上。使用终端计算后得到如下结果：计算距离是“徐11 001号塔和002号塔之间，距离001号塔63米“。计算塔号符合实际，由于徐11 001号塔和002号塔之间的总距离是75米，所以计算距离和实际距离只有12米的误差，在肉眼可视范围内。相比往常经验，缩短了1个小时的故障排查时间为公司减少了大约5万元的直接经济损失。

由上述实施例可知，以徐陈线(徐13)为例，估计单次故障排查时间缩短两小时，减少停电带来的供电量约20万千瓦时，减少直接经济损失约10万元(按每千瓦时0.5元计算)，同时减少了企业因停电带来的间接经济损失，减少了人力的使用及排查过程中的安全风险，通过减少居民停电时间创造了社会效益。对于雨雪天气、夜间故障以及跨山跨河大档距，地形复杂的线路其带来的效益更加明显，由于操作简单，技术门槛低，是一项适合实际生产使用的创新。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：包括以下方法：

S1、采集输电线路的基本信息和历史故障信息；

S2、确定长度修正因数、天气修正因数和温度修正因数；

S3、确定实际故障距离计算模型，并将实际故障距离计算模型搭载于终端；

S4、利用终端将报警距离输入实际故障距离计算模型，得到实际故障点位置。

2.根据权利要求1所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S1中的基本信息包括相邻两个杆塔安装点之间的距离；

历史故障信息包括跳闸当天温度、天气、实际故障位置以及故障类型。

3.根据权利要求2所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S2中的长度修正因数通过历史故障信息获取。

4.根据权利要求3所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：长度修正因数为0.86。

5.根据权利要求2所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S2中的天气修正因数根据天气分为三种情况：晴朗时修正因数为1；大雾/小雨时修正因数为1.02；大雨时修正因数为1.04。

6.根据权利要求2所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S2中的温度修正因数结合本地气温正态分布图分为三种情况：3℃-35℃修正因数为1；3℃以下修正因数为1.02；34℃以上修正因数为0.99。

7.根据权利要求3所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S3中实际故障距离计算模型采用以下公式计算：

实际故障距离＝报警距离*长度修正因数*天气修正因数*温度修正因数。

8.根据权利要求1所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S4后还包括数据更新，具体包括以下步骤：

将步骤S4获得的实际故障点位置修正长度修正因数，更新实际故障距离计算模型。

9.根据权利要求2所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S1中相邻两个杆塔安装点之间的距离通过以下方法获得：

通过查找杆塔施工时的资料，确定线路相邻两个杆塔之间的导线长度，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数；

或者，通过查找杆塔施工时的资料，确定线路每两个杆塔之间的档距、导线弧垂、高度差，计算出每两个杆塔之间的导线长度，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数；

或者，通过现场勘测相邻两个杆塔之间的档距，进而计算出每个杆塔到达开关站的距离，并结合后期历史故障信息来确定长度修正因数。

10.根据权利要求1所述的一种输配电线路故障点排查方法，其特征在于：步骤S1中的终端为手机或者计算机。

Images