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精准模拟暂态信号,提高故障线路识别准确率

发布时间:2025-10-30

        10月28日,山东莱芜供电公司变电检修中心员工使用该公司自主研发的暂态信号发生器,在110千伏牛泉变电站内进行小电流接地选线装置校验工作,校验用时从原来的40分钟缩短至10分钟。

        小电流接地选线装置是保障电网供电可靠的重要二次保护装置,用于识别并指示单相接地故障的线路。故障线路识别精准度是这类装置运行的核心指标。但在装置功能检测中,常用的继电保护测试仪只能发出电网正常运行状态下的稳态信号,不能模拟发生接地故障瞬间的暂态信号。完成装置能力检验还需要人工反复布线测试,费时费力。

        2024年1月,莱芜供电公司变电检修中心“万用表螺丝刀”质量管理小组围绕高效校验小电流接地选线装置在故障瞬间识别能力的需求,开始专项攻关暂态信号发生技术。小组成员深入现场调研,查阅论文和技术资料,提出了采用电气元件模拟真实接地故障序网的技术构想方案,以投切电路、增加线路接地电阻的方式模拟外部扰动,产生暂态信号。基于此方案,小组成员完成可行性论证后,制订了暂态信号发生器的详细研发计划。

        2024年9月,经过8个月的技术攻关,暂态信号发生器研制成功。暂态信号发生器由输入信号模块、内部等效电路、输出模块等构成,利用隔离式调压器作为输入输出信号源,采用π型等效电路模拟接地故障序网,可根据配电网实际情况进行故障模拟,同时输出四路暂态信号,有效检验小电流接地选线装置的能力。

        为验证暂态信号发生器的故障模拟能力,小组成员在11个变电站进行了40余次测试,暂态信号发生器输出的暂态信号波形与实际接地故障波形误差为3.2%,满足误差不大于4%的要求。

        同时,暂态信号发生器结构紧凑,重2.3千克,便于携带和现场检测。通过暂态信号发生器开展小电流接地选线装置检测,单次检测作业平均用时缩短至9.7分钟,在保证检测效果的前提下极大提高了作业效率。

        目前,莱芜供电公司全面推广应用暂态信号发生器,已通过暂态信号发生器完成小电流接地选线装置检测作业189次,并及时更换不达标的小电流接地选线装置,使装置故障线路识别准确率提升8.4个百分点。2024年,暂态信号发生器获全国电力行业质量管理小组交流活动特等成果、全国质量管理小组活动一等成果。

——来自中国电网报