100米內鎖定故障!配網行波精確定位:開啟電力運維新階段
“雷雨過后,配電線路跳閘,運維人員帶著儀器沿10公里線路徒步排查,耗時3小時才找到樹障故障點”——這曾是電力配網運維的常見場景。據統計,85%以上的停電事件與配電網相關,而傳統故障檢測手段能實現區段定位,面對雷擊、樹障等頻發故障,往往陷入“大范圍排查、長周期恢復”的困境。如今,一項名為配網行波故障精確定位的技術,正以納秒級同步、桿塔級定位的硬實力,徹底改寫這一局面。
一、直面配網故障的“老大難”問題
配電網的故障痛點由來已久,數據顯示,85%以上的停電事件與配電網相關,其中單相接地故障占總故障的80%,10-35KV電壓等級的故障中70%以上與絕緣問題有關。更棘手的是,配網大多采用小電流接地方式,故障信號微弱,傳統檢測手段難以捕捉有效信息。以往,運維人員依靠故障指示器、人工巡線等方式排查故障,不僅定位精度低(多為區段定位,無法精確到具體桿塔),還受天氣、地形影響大——雷雨天氣下巡線存在安全風險,山區線路排查更是耗時數小時甚至數天,嚴重影響供電可靠性。
此外,配網故障類型復雜,雷擊故障與非雷擊故障、雷擊繞擊與反擊等難以區分,傳統技術無法精確辨識故障原因,導致后續整改措施缺乏針對性。為解決這些痛點,研發團隊聚焦“高精度、實時化、智能化”目標,突破時鐘同步、行波信號采集與分析等重要技術,終推出配網行波故障精確定位系統,將故障定位從“區段模糊查找”升級為“桿塔級精確鎖定”。
二、以“行波”為眼,用“智能”為腦
配網行波故障定位技術的重要,是利用故障發生時產生的“行波信號”實現精確定位,整套技術體系可概括為“信號采集-智能分析-精確定位”三大環節。
當配網線路發生故障(如單相接地、短路)時,會瞬間產生高頻暫態行波,這些行波會沿著線路向兩端傳播。配網行波故障定位裝置的監測終端會實時采集線路的電流、電壓信號,尤其是行波信號的傳播時間與波形特征。為確保時間數據的準確性,系統采用北斗/GPS雙授時技術,實現納秒級時鐘同步——這意味著不同監測點對同一行波信號的采集時間誤差可控制在極小范圍,為后續定位計算奠定基礎。
采集到的信號會通過4G/VPN電力專網上傳至主站系統,此時人工智能深度學習算法將發揮“大腦”作用:系統會結合行波傳播速度、不同監測點捕捉到行波的時間差,通過雙端行波定位公式計算故障點距離;同時,根據暫態零序特征、行波極性等信息,區分故障線路與非故障線路、故障相別,甚至能智能辨識雷擊故障類型(繞擊或反擊)。
終,系統會在5分鐘內輸出故障位置(精度小于100米,達到桿塔級標準),并通過短信、公眾號等方式推送告警信息,運維人員可通過Web客戶端查看故障波形與判斷結果,直接鎖定檢修目標。
三、解決傳統運維的四大痛點
相比傳統配網故障檢測技術,行波故障定位技術的優勢集中體現在“快、準、全、便”四個方面,精確解決了運維中的重要難題。
(一)定位“快”,大幅縮短故障處理周期
傳統人工巡線可能需要數小時排查,而該技術實現7×24小時在線監測,故障發生后5分鐘內即可輸出定位結果,運維人員無需盲目巡線,可直接前往故障點檢修,停電時間平均縮短60%以上,明顯提升供電可靠性。
(二)結果“準”,從“區段定位”到“桿塔級定位”
傳統故障指示器只能確定故障所在區段(如某10公里線路區間),而該技術定位精度小于100米,能精確鎖定具體桿塔或線路段,避免“大范圍排查”的低效模式,尤其適用于分支多、用戶分界復雜的配網線路。
(三)功能“全”,覆蓋多類型故障與預警需求
除了故障定位,系統還能實現單相接地故障預警(通過采集高阻接地放電行波信號)、故障類型辨識(雷擊/非雷擊、繞擊/反擊),甚至可監測線路負荷電流、海拔、溫濕度等數據,提前發現絕緣隱患,將“事后檢修”升級為“事前預警”。 (四)部署“便”,適應復雜安裝環境
監測終端采用雙CT取電+太陽能混合供電,小啟動電流低至2.5A,可適應裸導線與絕緣導線安裝;同時配備電動遙控安裝工具,支持帶電安裝,無需停電施工,避免影響居民用電,尤其適合用電高峰期的設備部署。
四、適配多元配網結構,保障各類場景供電
配網行波故障定位技術的應用場景廣,無論是城市架空線路、鄉村分支線路,還是電纜與架空線混合線路,都能發揮精確定位作用,尤其在以下場景中表現突出。
在城市配網中,線路多穿越居民區、商業區,分支密集且用戶分界復雜,傳統技術難以區分主干線與支線故障。該系統通過在主線間隔6-8公里、支線首末端安裝監測終端,可快速判斷故障屬于主干線、支線還是用戶側,避免檢修時誤斷非故障線路,減少對居民與企業的停電影響。
在山區與郊區配網中,線路易受雷擊、樹障影響,且地形復雜,人工巡線難度大。系統的雷擊故障辨識功能可精確判斷雷擊類型,幫助運維人員針對性采取防雷措施(如加裝避雷器);同時,桿塔級定位精度可避免工作人員在山區中“翻山越嶺找故障”,降低巡線安全風險。
在工業園區配網中,企業用電負荷大,對供電連續性要求高,一旦發生故障可能造成經濟損失。該系統的實時監測與快速預警功能,可提前發現線路絕緣隱患,避免故障發生;即使故障出現,也能快速定位檢修,將企業停產時間降至至低。
此外,對于3km以內的短支線、5km以上的長支線,以及電纜與架空線連接處等特殊線路結構,系統可靈活調整監測點配置(如短支線首端安裝、長支線首末端安裝),確保覆蓋所有關鍵節點,適配不同配網結構的定位需求。
結語
從解決配網故障排查的“老大難”問題,到成為電力運維的“精確導航儀”,配網行波故障定位技術的應用,不僅提升了配網運維效率,更推動了電力系統向“智能化、精益化”轉型。隨著配電網規模的不斷擴大與用電需求的持續增長,這類以技術創新解決運維痛點的方案,將成為保障民生用電、支撐經濟發展的重要力量,為構建更可靠、更高效的電力系統奠定堅實基礎。