在中低压配电网运行过程中，瞬时性故障是占比高的故障类型，相关统计数据显示，配网超过80%的线路故障属于瞬时性故障。这类故障通常由雷击闪络、线路碰树、异物漂浮短暂放电等因素引发，故障发生后绝缘会自行恢复，不会对线路设备造成永久性损坏，也不需要人工停电检修就能恢复正常供电，但如果不能及时识别瞬时性故障并发出预警，多次累积的瞬时性故障往往会发展成为永久性故障，进而引发线路跳闸、大面积停电等供电事故，因此精准识别瞬时性故障对提升配网运维水平、保障供电可靠性有着重要意义。

一、配网瞬时性故障的特征与识别难点

瞬时性故障和永久性故障有着本质区别，从故障产生机理来看，瞬时性故障是电力系统中一种短暂的绝缘击穿现象，击穿点在故障电弧熄灭后会恢复绝缘性能，线路可以继续正常运行，不会改变配网的稳态运行参数；而永久性故障是线路绝缘发生不可逆损坏，必须通过检修更换设备才能恢复供电，故障发生后配网的电压、电流稳态参数会发生持续变化。从电气特征来看，瞬时性故障的持续时间通常在几毫秒到几百毫秒之间，故障发生时会产生陡度极大的暂态行波信号，故障消失后行波信号也会随之终止，不会留下持续的稳态异常特征。

配网瞬时性故障的识别一直是运维工作的难点，主要体现在三个方面：第一，传统故障监测装置大多基于稳态工频参数实现故障判断，瞬时性故障消失后工频参数会快速恢复正常，传统装置很难捕捉到短暂的异常信号，容易出现漏判；第二，配网结构复杂，分支线路多，电磁环境干扰大，瞬时性故障的暂态信号幅值小、衰减快，很容易被背景噪声掩盖，普通监测装置难以区分干扰信号和真实故障信号；第三，瞬时性故障如果发生在变电站出线开关保护范围之外，开关的过流保护不会动作，不会触发故障记录，运维人员很难察觉故障发生，也就无法提前开展隐患排查。

二、行波信号用于瞬时性故障识别的基础原理

当配网线路发生故障，故障点会因为电压突变产生暂态行波，行波会以接近光速的速度向线路两端传播，这一特性是行波故障定位技术的基础，同样也是瞬时性故障识别的核心依据。不同于工频稳态信号，行波信号是故障瞬间产生的固有暂态信号，无论故障是瞬时性还是永久性，只要发生绝缘击穿就一定会产生行波信号，而且行波信号的幅值、折反射规律和故障持续时间没有直接关联，哪怕故障只存在几毫秒，也会产生完整的初始行波信号，这就为瞬时性故障的捕捉提供了基础。

从行波信号的特征差异来看，瞬时性故障和永久性故障产生的行波序列有着明显区别：发生永久性故障后，故障点始终处于击穿导通状态，行波在线路两端和故障点之间会发生多次折反射，会形成规律的、幅值衰减较慢的后续反射行波序列；而瞬时性故障在初始行波产生后，故障点很快恢复绝缘，相当于故障点的阻抗从接近零变为线路波阻抗，不会再形成持续的反射行波，后续行波信号的幅值会快速衰减，且不存在和故障点对应的规律性反射波峰，这一差异就是行波装置区分瞬时性和永久性故障的核心判断依据。

三、配网行波故障预警与定位装置识别瞬时性故障的技术流程

当前主流的配网行波故障预警与定位装置多采用暂态电压行波传感技术，能够实现对MHz级高频暂态信号的同步采集，配网行波故障预警与定位装置就是采用分布式同步采样架构，从信号采集到故障识别完成全流程自动处理，具体识别流程可以分为四个环节：

1. 高频同步信号采集与阈值触发

装置首先通过安装在各线路节点的行波传感器，对线路的暂态电压信号进行连续高频采样，采样频率通常不低于10MHz，保证能够捕捉到陡度极大的行波信号。当采集到的信号幅值超过预先设定的噪声阈值时，装置会触发行波记录，标记行波到达各个节点的绝对时间，为后续分析提供基础数据。由于瞬时性故障的行波信号幅值通常低于永久性故障，装置会采用自适应阈值调整机制，根据线路当前的背景噪声水平动态调整触发阈值，避免因为阈值过高漏判小幅值的瞬时性故障，也避免因为阈值过低造成误触发。

2. 噪声过滤与行波信号提取

配网现场存在大量电磁干扰，比如开关操作、雷电干扰、负荷投切产生的暂态信号都会被传感器采集，因此装置需要对触发后的信号进行去噪处理，提取真实的故障行波信号。目前装置普遍采用小波变换结合经验模态分解的去噪方法，先通过小波变换将不同频率的信号分解，过滤掉工频干扰和高频白噪声，再通过经验模态分解提取出行波对应的本征模态分量，保留行波信号的峰值信息和时间信息。经过去噪处理后，装置会提取初始行波的到达时间、波峰幅值、波头陡度等特征参数，为后续故障性质判断做准备。

3. 行波序列特征分析与故障性质判断

完成信号提取后，装置会对记录到的完整行波序列进行分析，核心是判断是否存在来自故障点的持续反射行波，具体从三个维度进行判断：第一，分析初始行波之后的信号幅值变化，如果初始行波之后1ms内信号幅值快速下降到噪声水平，且没有出现第二个和故障点对应的明确波峰，则判定故障没有持续存在，大概率为瞬时性故障；第二，分析行波的折反射时间差，结合装置已经存储的配网线路结构参数，计算可能的故障点位置，如果计算得到的故障点位置对应的反射波没有重复出现，则说明故障点已经恢复绝缘，判定为瞬时性故障；第三，结合线路开关的动作信号和稳态电压电流数据进行交叉验证，如果装置捕捉到行波信号后，线路开关没有跳闸，且稳态工频参数没有发生持续变化，则进一步确认故障为瞬时性故障。

4. 预警信息生成与存储

当判定为瞬时性故障后，装置会自动生成故障预警信息，记录故障发生的时间、初步定位的故障区间、行波信号特征参数等信息，上传到配网运维主站，提醒运维人员该区域存在潜在绝缘隐患，需要定期关注跟踪；如果判定为永久性故障，则会触发故障定位告警，输出精准的故障点位置信息，指导运维人员快速开展抢修。

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