摘要：架空输电线路一旦出现跳闸故障，势必对电力系统的正常运行构成直接威胁。为减少故障发生及在故障发生后迅速恢复系统运行，对输电线路及其一、二次设备的故障进行智能诊断与分析方面的研究是非常必要的。这对保障电力系统的安全运行具有深远意义，因此成为国内外展开广泛研究的课题。文章对架空输电线路跳闸故障智能诊断系统及其在国内外的发展状况进行了探讨与研究。
关键词：架空输电线路；跳闸故障；智能诊断
1 引言
随着人民生活水平的不断提高，人们对于电的要求越来越高，这就需要提高用电的可靠性。架空输电线路的安全性与可靠性十分关键，一旦出现故障，就会影响线路正常运行。随着故障诊断技术不断发展，对架空线路跳闸故障诊断逐步迈向智能化。文章主要分析了架空输电线路的跳闸故障，以及采用智能诊断技术的具体应用。
2 架空输电线路跳闸故障原因
2.1常见原因分析
首先，架空输电线路多位于山区、偏僻位置，气象条件变化，且在经过山区时，随地势高度增加线路走径增高，走廊紧张，跨越档距增大，雷电易绕击导线。其次，架空输电线路周围多有树木，鸟类较多，许多鸟在输电线路的杆塔筑窝，这样，在阴雨天，电线受潮湿鸟窝影响发生短路，造成跳闸。再者，输电线路被盗、违章建房、山区采石等外力引起跳闸。如很多房屋与导线的距离不符合安全标准，导线、房屋摩擦引发跳闸。最后，绝缘子污秽闪络、施工不合理造成跳闸。而设计、施工的不合理、不合格导致线路连接螺丝没拧紧等，在风力影响下，线路松动，造成跳闸。
2.2影响线路雷击跳阐旳因素
（1）避雷线保护角（屏蔽角）的影响在雷电下行先导下落的过程中，地面物体的表面场强不断增强，当地面某物体表面达到上行先导起始场强时，地面物体开始产生迎面上行先导。对于输电线路，导线处在避雷线下方，受避雷线一定的屏蔽作用，相比而言，避雷线比导线更容易产生迎面上行先导，更容易满足下行先导最后跃变的条件而成为雷击目的物，当下行先导离线路侧面距离足够远时，雷电将全部击中地面。
（2）地面倾角的影响实际运行经验表明，地面倾角对架空输电线路的雷电绕击发生率有较大的影响。相同电压等级、相同材质、相同导线型号的两条架空输电线路，如果架设于不同地理环境，例如一条架设于平地，而另外一条架设于丘陵山坡上，那么架设于丘陵山坡的输电线路遭受绕击雷的概率要大于架设平地的输电线路。
（3）杆塔高度的影响架空输电线路杆塔越高，避雷线对下方输电线路导线的保护作用越小，甚至有可能产生雷电掉头回击的状况，即雷电流已经降低到输电线路导线高度以下，但仍然转头袭向导线。尤其是杆塔较高的架空输电线路发生这种情况的可能性更大，主要原因是架空输电线路杆塔较高，致使导线失去了地面的屏蔽。
3 关于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。
4 架空输电线路跳闸故障智能诊断措施
4.1行波测距
在架空线路跳闸故障处理过程中，可采取智能诊断的方式对故障进行准确判断和处理。要结合目前的先进技术进行故障测距。常见的智能诊断技术是行波测距。行波测距主要是结合行波传输的理论，对线路故障点进行精确定位，利用波头到达两个测量点的时间差就可以确定故障位置。行波测距的优点是实现对故障点的准确定位，操作比较方便。此外，利用阻抗测距可以对回路的阻抗与电抗进行计算，也可以测出故障点，不过与行波测距的精确度相比则呈现出较低的水平。
4.2分布式系统
迅速发现故障智能诊断系统之所以可以迅速发现和解决故障，主要是因为架空线路的跳闸故障往往十分复杂，需借助先进的智能诊断系统对故障进行实时监测，从而得到所需数据。常见的应用是分布式系统，该系统结构虽然复杂，但却更加容易实现对故障信息的搜集和整理。一旦线路出现故障，利用分布式系统中的现场终端环节就可以对关键的信息进行搜集与整理。这一部分通常安装在导线上，使得信息搜集迅速、便捷；利用系统中的数据中心可以实现WEB服务查询，方便需求者随时查询所需信息，便于对故障进行高速识别和定位。与传统故障诊断系统相比，分布式系统能够对故障发生的时间及时进行记录，找出故障的源头，有效减少维修时间，提高维修效率。
4.3人工神经网络智能诊断技术
就人工神经网络智能诊断技术而言，它作为电力系统故障判断和处理过程中的十分重要的一项技术，它的检测效果较佳，可以对架空输电线路体系中发生故障的位置进行迅速且准确的判断，可以有效提升电力系统运行质量。人工神经网络智能化诊断系统作为能够进行连续性工作的一种大型动力系统，它具有一定的非线性特征。与此同时，该系统在自运行过程中还十分注重应用分布式的存储方式和对信息进行协同处理的方法。人工神经网络有着一定的集体运算特征，还拥有很好的自适应学习水平，这是普通数字计算机所不能比较的。与此同时，该种智能诊断技术拥有很好的信号处理能力，其模式识别水平也较高，可以有效诊断架空输电线路跳闸故障，而该技术在信号处理及模式识别方面所具备的诸多优势，又可以进一步提升诊断效率。
4.4指导输电线路防雷措施的开展
为了我们可以采用有针对性的防雷举措和展开输电线路差异化的防雷工作，我们需要深入仔细的去了解真实有效的雷击情况，这样既可以节约资金成本，还可以提升输电线路运行的科学性，可谓一举两得。另外，雷电定位系统是预估输电线路走廊落雷密度的工具，然而，因为输电线路走廊十分的长，途经的地形又比较多，并且气候也不一样，而且又源于某些自然的因素使得输电线路附近的区域落雷情况比较严重，所以在现实中被命中的次数十分的少。
5 结束语
综上所述，伴随我国的高速发展，在建设以及发展过程中对于各种资源、能源的需求量也在增多，电力资源是社会发展中的主要资源，它和人们的生活密不可分，人们对于电力资源的依赖性也在与日俱增，这就让人们在电力资源使用当中，对电力系统运行的要求不断提升。所以，我们必须重视起电力系统运行的安全性，而输电线路又作为电力系统当中的重要组成，使用智能方式去诊断架空输电线路运行中的跳闸故障，可以让故障定位的精确性得以提升，从而提升电力系统工作质量。
参考文献
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