引言/背景:架空线路故障是电力线路运维的核心痛点之一
架空线路是电力系统的核心组成部分,承担着电能传输与分配的关键功能。由于长期暴露于户外环境,架空线路易受雷击、树木倒伏、外力破坏、设备老化等因素影响,故障发生率居高不下。快速排查处置架空线路故障,是保障供电可靠性、降低停电损失的核心环节。
传统故障排查主要依赖人工全线巡线,受线路长度、地形地貌、天气条件等制约,效率普遍较低,尤其是途经山区、林地的长距离线路,单次排查往往需要数小时,难以满足当前电网对供电可靠性的要求。
近期,某供电局所辖一条10kV架空线路突发单相接地故障,重合闸动作失败,线路被迫停运。该线路全长约12.8公里,途经丘陵林地与村镇交界区域,沿线杆塔超120基,若采用传统人工巡线模式,预计排查时长超4小时,将对沿线工业用户与居民用电造成较大影响。
技术原理与需求:线路故障测距提升排查效率的核心逻辑
线路故障测距技术是提升架空线路故障排查效率的核心手段,其核心原理是通过采集故障发生时的电气量特征,计算故障点与测量端的距离,从而缩小巡线范围。目前主流测距方法包括阻抗法与行波法,其中行波法凭借测距精度高、适配故障类型多的特点,在中高压架空线路中应用广泛。
行波法的工作逻辑为:当架空线路发生短路、接地等故障时,故障点会产生暂态电压、电流行波,以接近光速的速度沿线路向两端传播;通过安装在线路首端的检测设备采集行波信号,识别初始波与故障点反射波的时间差,结合行波在导线中的传播速度,即可精准计算故障点与测量端的距离。
针对本次故障,某供电局运维团队提出三项需求:一是1小时内完成故障测距,锁定大致区段;二是测距误差控制在200米以内,确保巡线人员可快速定位;三是设备适配户外作业环境,操作简便、可快速部署。为此,运维团队决定采用专业架空线路测试仪开展作业。
方案/方法:基于架空线路测试仪的“测距+巡线”协同排查流程
本次故障排查采用“仪器测距锁定区段+人工巡线精准定位”的协同模式,具体分为四个步骤:
步骤一:现场核查与设备部署
运维人员抵达线路首端变电站后,首先核查站内设备运行状态,排除站内故障,确认故障点位于架空线路本体。随后,运维人员按规程完成安全措施布置,将冠电架空线路测试仪的电压、电流采集单元分别接入线路出线侧的电压互感器、电流互感器二次侧,确认接线牢固、接地可靠后启动设备。该设备属于冠电高压检测仪表序列,支持10kV-220kV电压等级的架空线路故障测距,采用便携化设计,适配户外快速作业需求。
步骤二:行波采集与故障测距
完成设备调试后,运维人员通过线路故障测距功能触发故障录波,仪器自动采集故障暂态行波信号,通过内置算法识别初始行波与反射行波的特征点。仅用时约3分钟,仪器即输出初步测距结果:故障点距线路首端约7.12公里,测距误差约±120米。
步骤三:故障区段匹配
运维人员结合架空线路杆塔台账比对,7.12公里对应的位置处于#47杆塔至#50杆塔之间,该区段全长约350米,位于林地边缘,近期曾出现树木超高触碰导线的隐患,故障风险较高。运维团队随即调度两组巡线人员直奔目标区段,无需全线巡线。
步骤四:精细化排查与故障确认
巡线人员携带冠电便携式故障定点仪抵达目标区段后,对区段内的导线、绝缘子、金具及周边环境逐一排查。仅用时22分钟,就在#48至#49杆塔之间发现因大风导致树木倒伏,树枝触碰导线造成单相接地故障,导线局部存在轻微断股,故障点与测距结果偏差约80米,符合精度要求。
成果/价值:故障排查效率与供电可靠性双提升
本次架空线路故障排查,从运维人员抵达变电站开展测距,到巡线人员确认故障点并上报处置方案,全程仅用时37分钟,较传统人工全线巡线的平均排查时长(约4.2小时)压缩超85%,有效缩短了线路停电时间。
从实际价值来看,一是显著降低了停电损失,该线路供电范围内包含多家小型加工企业与近2000户居民用户,按同等停电时长测算,本次快速排查减少的电量损失与用户经济损失超10万元;二是验证了“仪器测距+精准巡线”模式的实用性,为该供电局后续同类型故障排查提供了可复制的标准化流程;三是检测设备表现符合预期,本次使用的冠电架空线路测试仪操作界面简洁,行波识别准确率适配一线运维需求,便携化设计也降低了户外作业负担。
此外,本次排查也为电力线路运维的数字化转型提供了实践参考:通过专业检测仪器替代传统人工经验判断,可有效降低运维人员工作强度,提升故障排查的精准度与效率。
结语
随着我国电力系统规模持续扩大,新能源、石化、轨交等行业对供电可靠性的要求不断提升,架空线路故障排查的效率与精度已成为电力运维的核心考核指标之一。线路故障测距技术与专业检测仪器的结合,为解决长距离、复杂地形架空线路的故障排查难题提供了可行路径。
作为专注电力检测仪器研发生产的企业,广东冠电科技股份有限公司围绕电缆故障检测仪表、高压检测仪表等产品线,可为电网、电厂、新能源、石化、轨交等行业客户提供适配多场景的故障检测解决方案,助力各行业提升电力系统运维效率与供电可靠性。
⚠️ 安全提示:高压电气检测须由持证专业人员操作,严格遵守相关安全规程。