新型電力設(shè)備“架空線路接地故障查找儀”全自動(dòng)性能穩(wěn)定

光明電力大模型發(fā)布以來，國網(wǎng)山東電力高質(zhì)量完成本地化部署，圍繞設(shè)備運(yùn)檢、調(diào)控運(yùn)行、營銷服務(wù)等重點(diǎn)業(yè)務(wù)場景，基于大模型開發(fā)數(shù)智化應(yīng)用，推進(jìn)人工智能技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合。

7月底，在2025世界人工智能大會上，國網(wǎng)山東省電力公司基于光明電力大模型開發(fā)的“設(shè)備狀態(tài)智能評估"“電網(wǎng)調(diào)度智慧大腦"等4項(xiàng)成果亮相，展示了人工智能技術(shù)在電網(wǎng)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用成效。

光明電力大模型由國家電網(wǎng)有限公司發(fā)布，是我國電力行業(yè)的第1個(gè)千億級人工智能大模型。國網(wǎng)山東電力深入落實(shí)公司人工智能規(guī)模化應(yīng)用部署，建強(qiáng)算力基礎(chǔ)設(shè)施，圍繞設(shè)備運(yùn)檢、調(diào)控運(yùn)行、營銷服務(wù)等重點(diǎn)業(yè)務(wù)場景，基于光明電力大模型開發(fā)43項(xiàng)數(shù)智化應(yīng)用，推進(jìn)人工智能技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合，促進(jìn)生產(chǎn)管控更優(yōu)化、供電服務(wù)更優(yōu)質(zhì)、經(jīng)營管理更好。

一、概述（LYST-2000B新型電力設(shè)備“架空線路接地故障查找儀"全自動(dòng)性能穩(wěn)定）

近幾年來，隨著電網(wǎng)改造工程的實(shí)施，10kV配電線路由原來的“兩線一地"供電方式改造為中性點(diǎn)不接地的“三相三線"供電方式。10kV配電線路供電方式的改變，增強(qiáng)了配電線路的絕緣水平，降低了配電線路的跳閘率，提高了供電可靠性，減少了線路損耗。但采取新的供電方式在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常的發(fā)生單相接地故障，特別是在大風(fēng)、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下，接地故障頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了變電設(shè)備和配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。故障發(fā)生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經(jīng)驗(yàn)，分段逐段推拉，逐級桿塔檢查等傳統(tǒng)方法進(jìn)行排查，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，停電范圍大，時(shí)間長，很難快速準(zhǔn)確查到故障點(diǎn)。

本公司單相接地故障定位儀用于10kV故障線路停電后快速準(zhǔn)確定位接地點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備在出現(xiàn)故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，省時(shí)省力，提高工作效率、供電可靠性和電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

二、組成、工作原理及操作步驟（LYST-2000B新型電力設(shè)備“架空線路接地故障查找儀"全自動(dòng)性能穩(wěn)定）

農(nóng)村的配網(wǎng)線路中更為接地十分常見，發(fā)生接地故障時(shí)，常用搖表和人工逐級登桿目測法來尋找接地故障點(diǎn)。我們知道，用搖表查線是要將線路反復(fù)多次切割后一段一段地?fù)u，非常麻煩，且又非常很耗時(shí)，更何況搖表只能搖到2-3kV，對高阻接地或隱形接地故障是無能為力的；而人工逐級登桿目測法又要耗費(fèi)大量的時(shí)間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當(dāng)今電網(wǎng)高度自動(dòng)化水平極不相適應(yīng)。無數(shù)電力工作者為解決這一問題做出了長時(shí)間的巨大努力，但至今仍然沒有滿意的結(jié)果。因而成為困擾電力部門幾十年無法解決的一個(gè)重大技術(shù)難題。

本公司利用了公司經(jīng)合了國內(nèi)直流接地故障定位技術(shù)、小電流接地故障定位、電纜接地故障定位、多點(diǎn)接地故障查找儀等產(chǎn)品的工作原理，發(fā)明了“特定信號注入法"原理，并成功研發(fā)的“PWM調(diào)節(jié)高壓恒流，智通信號判定、檢測信號自動(dòng)跟蹤定位，特定電流信號鎖定"等技術(shù)，基于傅氏算法，開發(fā)《配電網(wǎng)線路單相接地故障定位儀》，在10kV（35kV）配網(wǎng)單相接地故障定位的作業(yè)方法上取得了重大突破，解決了傳統(tǒng)的高電壓信號注入，回路電容對地電流、感應(yīng)信號干擾等誤判問題、同時(shí)應(yīng)用PWM智能電源信號不會造成高壓信號對人身的危害。本產(chǎn)品同時(shí)也是國內(nèi)第1次開發(fā)成功毫安級的高壓漏電流鉗檢測，并成功而全面地解決了因長時(shí)間找不到接地故障點(diǎn)而不能及時(shí)恢復(fù)送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經(jīng)濟(jì)效益問題；也解決了因人海戰(zhàn)術(shù)即人工逐級登桿查找接地故障而耗費(fèi)大量人力物力的問題。

帶絕緣搖表架空線纜接地故障定位儀使用該儀器就可以在極短的時(shí)間內(nèi)找出接地故障點(diǎn)。儀器內(nèi)置大容量鋰電池供電，一次可以工作6小時(shí)以上，重量小于7公斤，接收器采用USB接口充電、實(shí)用方便，從而很好的解決了上述問題，并使停電查線更為準(zhǔn)確、快捷、方便、輕松，具有傳統(tǒng)方法所無可比似的好處。

2.1 帶絕緣搖表架空線纜接地故障定位儀設(shè)備組成

單相接地故障點(diǎn)巡查裝置是由信號發(fā)生裝置、信號采集器、信號接收定位器三部分組成。

（1）信號發(fā)生裝置：在故障線路停電狀態(tài)下，該裝置向10kV故障線路注入特定的檢測信號，用以檢測接地故障，裝置同時(shí)內(nèi)置了高壓兆歐表，可以附助判定線路的絕緣測量。

（2）信號采集器：為手持可移動(dòng)測量裝置，檢測特定高壓直流檢測電流信號用于定位單相接地點(diǎn)。

信號采集器在線路正常運(yùn)行時(shí)，也可實(shí)時(shí)檢測線路負(fù)荷電流，也可以當(dāng)高壓鉗表使用，也可以在正常的線路中檢測對地漏電流。

（3）信號接收定位器： 用于接收并顯示信號采集器發(fā)送特定高壓直流電流、負(fù)荷電流和鉗表電壓及本機(jī)電壓等測量數(shù)據(jù)，確定故障點(diǎn)方向及位置。

2.2操作原理

當(dāng)線路發(fā)生接地故障時(shí)，在停電狀態(tài)下，信號發(fā)生裝置向故障線路發(fā)送一個(gè)具有一定功率的特定高壓直流信號，該信號會通過接地點(diǎn)流向大地，即信號源、線路、接地點(diǎn)和大地之間形成回路。利用電容器的隔直流通交流的特性，只有引發(fā)接地故障的對地絕緣電阻才會產(chǎn)生故障電流，使線路與大地之間形成的對地分布電容具有隔直流電流信號不會產(chǎn)生任何的電流，也就不會造成任何的誤判問題。特殊的高壓直流信號就會通過在線路的任意位置檢測該信號的存在與否，判斷故障點(diǎn)的位置。

示意圖如下:

使用時(shí)必須保證接地良好。

2.3操作步驟

一步：確認(rèn)故障線路已經(jīng)停電（可用信號采集器和信號接收定位器檢測），

二步：用信號源（信號發(fā)生裝置）向故障線路注入檢測信號，產(chǎn)生故障電流，

三步：用信號采集器分別測量故障導(dǎo)線各線的故障電流，信號接收定位器讀取的各測量點(diǎn)的電流值，通過同一測量地點(diǎn)三相的故障電流值，大的一相為故障相，故障點(diǎn)就在測量點(diǎn)的后端，判定了故障電流和確定故障方向，再改變測量地點(diǎn)，根據(jù)二分法檢測故障電流信號，不斷縮小故障范圍。

第四步：經(jīng)過多點(diǎn)的測量，不斷縮小故障范圍后，快速確定故障點(diǎn)。

故障檢測可以通過發(fā)生裝置內(nèi)置的搖表功能進(jìn)一步判定是否發(fā)生接地故障，一條沒有發(fā)生接地故障的線路也就不會產(chǎn)生任何的電流信號。

三、特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)（LYST-2000B新型電力設(shè)備“架空線路接地故障查找儀"全自動(dòng)性能穩(wěn)定）

3.1特點(diǎn)

（1）通過絕緣桿操作，內(nèi)部有熔斷保護(hù)裝置，操作可靠。

（2）裝置內(nèi)配有搖表輸出功能，可判定是否由高阻接地引起的單相接地故障。

（3）內(nèi)置內(nèi)置大容量鋰電池電源（可車載充電），無需另外提供電源，使用方便，經(jīng)久耐用。

（4）信號發(fā)生裝置可以配置一組或多組信號采集接收器，可以進(jìn)一步提高查找速度。

（5）智能控制內(nèi)置高壓特定的直流信號源的電源，能智能感知判定高阻回路，電流自動(dòng)鎖定25mA，對于人體觸電不會受致命傷害，與傳統(tǒng)的高壓法有本質(zhì)的提升。

（6）采用PWM調(diào)節(jié)技術(shù)，具有明顯的節(jié)能和環(huán)保，不再需要變壓器的升壓，實(shí)現(xiàn)了重量輕、效率高、耗電少的特點(diǎn)。

（7）本公司技術(shù)的PWM智能調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的應(yīng)用，有效改變了傳統(tǒng)測試的電源問題，保證了鋰電池電源高能量比的應(yīng)用效果，重量比傳統(tǒng)儀器減小一倍以上，使用時(shí)間更長。

（8）電流采集接收無線天線內(nèi)置，確保鉗表絕緣和可靠。

（9）背光顯示可以設(shè)置，方便夜間使用。

（10）體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便，主機(jī)帶電池組小于7KG。

（11）復(fù)合特定的高壓直流源的應(yīng)用，對線路對地電容的影響減少至0，使配網(wǎng)線路中的電纜和架空線路混合應(yīng)用的測量沒有本質(zhì)的區(qū)別，全部改變了傳統(tǒng)信號注入法的測量原理。

（12）智能信號的判定對高阻抗接地故障有明顯的效果，根據(jù)接地故障特性不同，智能電源也輸出不同的特性，實(shí)現(xiàn)了不同接地阻抗的全天候測量。

（13）高壓鉗和信號接收器內(nèi)置大容量鋰電池，采用5V充電 mircoUSB接口，使用時(shí)與手機(jī)充電接口兼容，也可以用充電寶應(yīng)急充電。

（14）全傻瓜型設(shè)計(jì)，裝置只設(shè)一個(gè)檔位開關(guān)，開左邊是搖表、中間是關(guān)機(jī)、開右邊是信號，一個(gè)確定鍵用來工作狀態(tài)的確定，任何人不需要培訓(xùn)就會使用。

（15）多組信號采集接收器可以同時(shí)使用，不會造成任何影響。

（16）主面采用全密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以在下雨天的情況下使用主機(jī)判定故障。

3.2技術(shù)參數(shù)

（1）信號發(fā)生裝置

特定高壓直流電流輸出范圍（復(fù)合直流）：0-25mA，特殊時(shí)會大于50 mA

搖表測量范圍：0-3000MΩ

輸出精度：±1mA

輸出功率：50W

測量范圍：0-350kΩ

檢測線路長度：大于100km

顯示方式：中文液晶，背光功能

LCD尺寸： 90mm*73mm

電    源：鋰電池24V/20Ah

工作時(shí)間：大于6h

工作溫度：-10℃～+50℃

裝置尺寸：327mm*282mm*218mm

裝置重量：7kg

（2）信號采集器

檢測方式：鉗形CT,積分方式

傳輸方式：433MHz無線傳送

傳輸距離：大于40m

鉗口尺寸：Φ48mm

測量范圍：0.1mA-100.0mA(異頻電流)  

測試精度：±1%±2mA

工作時(shí)間：大于10h

裝置尺寸：255mm*76mm*31mm

電    源：內(nèi)置大容量鋰電池，5V充電 mircoUSB接口

裝置重量： 340g

（3）信號接收定位器

顯示方式：中文液晶，背光功能

工作時(shí)間：大于10h

LCD尺寸：54mm*50mm

裝置尺寸：204mm*100mm*35mm

電    源：內(nèi)置大容量鋰電池，5V充電 mircoUSB接口

裝置重量： 300g

特高壓直流工程是“外電入魯"的主要通道，其核心設(shè)備換流變壓器每年需要開展多輪健康評估。人工評估主要靠檢修專家的知識儲備和工作經(jīng)驗(yàn)。

國網(wǎng)山東電力打造省公司級智算中心，開展通用電力大模型研發(fā)工作，具備了人工智能規(guī)模化應(yīng)用條件。光明電力大模型上線后，該公司迅速完成本地化部署，將特高壓換流變壓器作為大模型第1個(gè)試點(diǎn)應(yīng)用場景，依托±800千伏廣固換流站特高壓設(shè)備智能運(yùn)檢工作，開發(fā)設(shè)備狀態(tài)評估智能體，提升評估效率，豐富研判維度。

國網(wǎng)山東電力組織設(shè)備專家深入研究公司系統(tǒng)現(xiàn)役換流變壓器的典型故障和缺陷案例，形成設(shè)備典型問題和運(yùn)維技術(shù)報(bào)告，詳細(xì)梳理山東17臺換流變壓器的管理要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建包含設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境、運(yùn)行等數(shù)據(jù)的專用知識庫，為設(shè)備狀態(tài)評估智能體研判提供數(shù)據(jù)支持。

在此基礎(chǔ)上，國網(wǎng)山東電力專家團(tuán)隊(duì)將溫度、振動(dòng)、紅外圖像等8個(gè)維度的設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)分為文本、圖像和時(shí)序3類，建立監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，并利用大模型的多模態(tài)融合能力，構(gòu)建具有統(tǒng)一理解標(biāo)準(zhǔn)的整體模型，支撐智能體綜合判斷。專家團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了基于思維鏈的變壓器狀態(tài)評估策略，按照分項(xiàng)評估、結(jié)論融合、綜合研判的順序，訓(xùn)練大模型按照仿生思維鏈調(diào)用各類數(shù)據(jù)診斷模型，對多維數(shù)據(jù)開展多模態(tài)融合分析，自主生成設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)異常診斷報(bào)告。

依托設(shè)備狀態(tài)評估智能體，國網(wǎng)山東電力開發(fā)了換流變壓器設(shè)備健康智能評估系統(tǒng)，并于2024年3月在廣固換流站檢修中第1次應(yīng)用。該系統(tǒng)自動(dòng)讀取8類154個(gè)量測點(diǎn)的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，經(jīng)過深度仿生思考，排除外在影響并參考行業(yè)導(dǎo)則和典型經(jīng)驗(yàn)綜合分析后，用1分鐘便生成評估報(bào)告，給出詳細(xì)處置建議。經(jīng)對比，該系統(tǒng)生成的建議與現(xiàn)場專家團(tuán)隊(duì)的評估結(jié)論一致。

“智能評估系統(tǒng)已具備精準(zhǔn)診斷13項(xiàng)換流變壓器常見故障的能力，將廣固換流站24臺換流變壓器的健康評估時(shí)間由7天縮短至1分鐘。"

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