“雷雨过后,配电线路跳闸,运维人员带着仪器沿10公里线路徒步排查,耗时3小时才找到树障故障点”——这曾是电力配网运维的常见场景。据统计,85%以上的停电事件与配电网相关,而传统故障检测手段能实现区段定位,面对雷击、树障等频发故障,往往陷入“大范围排查、长周期恢复”的困境。如今,一项名为配网行波故障精确定位的技术,正以纳秒级同步、杆塔级定位的硬实力,彻底改写这一局面。
配电网的故障痛点由来已久,数据显示,85%以上的停电事件与配电网相关,其中单相接地故障占总故障的80%,10-35KV电压等级的故障中70%以上与绝缘问题有关。更棘手的是,配网大多采用小电流接地方式,故障信号微弱,传统检测手段难以捕捉有效信息。以往,运维人员依靠故障指示器、人工巡线等方式排查故障,不仅定位精度低(多为区段定位,无法精确到具体杆塔),还受天气、地形影响大——雷雨天气下巡线存在安全风险,山区线路排查更是耗时数小时甚至数天,严重影响供电可靠性。
此外,配网故障类型复杂,雷击故障与非雷击故障、雷击绕击与反击等难以区分,传统技术无法精确辨识故障原因,导致后续整改措施缺乏针对性。为解决这些痛点,研发团队聚焦“高精度、实时化、智能化”目标,突破时钟同步、行波信号采集与分析等重要技术,终推出配网行波故障精确定位系统,将故障定位从“区段模糊查找”升级为“杆塔级精确锁定”。
配网行波故障定位技术的重要,是利用故障发生时产生的“行波信号”实现精确定位,整套技术体系可概括为“信号采集-智能分析-精确定位”三大环节。
当配网线路发生故障(如单相接地、短路)时,会瞬间产生高频暂态行波,这些行波会沿着线路向两端传播。配网行波故障定位装置的监测终端会实时采集线路的电流、电压信号,尤其是行波信号的传播时间与波形特征。为确保时间数据的准确性,系统采用北斗/GPS双授时技术,实现纳秒级时钟同步——这意味着不同监测点对同一行波信号的采集时间误差可控制在极小范围,为后续定位计算奠定基础。
采集到的信号会通过4G/VPN电力专网上传至主站系统,此时人工智能深度学习算法将发挥“大脑”作用:系统会结合行波传播速度、不同监测点捕捉到行波的时间差,通过双端行波定位公式计算故障点距离;同时,根据暂态零序特征、行波极性等信息,区分故障线路与非故障线路、故障相别,甚至能智能辨识雷击故障类型(绕击或反击)。
终,系统会在5分钟内输出故障位置(精度小于100米,达到杆塔级标准),并通过短信、公众号等方式推送告警信息,运维人员可通过Web客户端查看故障波形与判断结果,直接锁定检修目标。
相比传统配网故障检测技术,行波故障定位技术的优势集中体现在“快、准、全、便”四个方面,精确解决了运维中的重要难题。
传统人工巡线可能需要数小时排查,而该技术实现7×24小时在线监测,故障发生后5分钟内即可输出定位结果,运维人员无需盲目巡线,可直接前往故障点检修,停电时间平均缩短60%以上,明显提升供电可靠性。
传统故障指示器只能确定故障所在区段(如某10公里线路区间),而该技术定位精度小于100米,能精确锁定具体杆塔或线路段,避免“大范围排查”的低效模式,尤其适用于分支多、用户分界复杂的配网线路。
监测终端采用双CT取电+太阳能混合供电,小启动电流低至2.5A,可适应裸导线与绝缘导线安装;同时配备电动遥控安装工具,支持带电安装,无需停电施工,避免影响居民用电,尤其适合用电高峰期的设备部署。
配网行波故障定位技术的应用场景广,无论是城市架空线路、乡村分支线路,还是电缆与架空线混合线路,都能发挥精确定位作用,尤其在以下场景中表现突出。
在城市配网中,线路多穿越居民区、商业区,分支密集且用户分界复杂,传统技术难以区分主干线与支线故障。该系统通过在主线间隔6-8公里、支线首末端安装监测终端,可快速判断故障属于主干线、支线还是用户侧,避免检修时误断非故障线路,减少对居民与企业的停电影响。
在山区与郊区配网中,线路易受雷击、树障影响,且地形复杂,人工巡线难度大。系统的雷击故障辨识功能可精确判断雷击类型,帮助运维人员针对性采取防雷措施(如加装避雷器);同时,杆塔级定位精度可避免工作人员在山区中“翻山越岭找故障”,降低巡线安全风险。
在工业园区配网中,企业用电负荷大,对供电连续性要求高,一旦发生故障可能造成经济损失。该系统的实时监测与快速预警功能,可提前发现线路绝缘隐患,避免故障发生;即使故障出现,也能快速定位检修,将企业停产时间降至至低。
此外,对于3km以内的短支线、5km以上的长支线,以及电缆与架空线连接处等特殊线路结构,系统可灵活调整监测点配置(如短支线首端安装、长支线首末端安装),确保覆盖所有关键节点,适配不同配网结构的定位需求。
从解决配网故障排查的“老大难”问题,到成为电力运维的“精确导航仪”,配网行波故障定位技术的应用,不仅提升了配网运维效率,更推动了电力系统向“智能化、精益化”转型。随着配电网规模的不断扩大与用电需求的持续增长,这类以技术创新解决运维痛点的方案,将成为保障民生用电、支撑经济发展的重要力量,为构建更可靠、更高效的电力系统奠定坚实基础。