7月17日,在位于宁夏回族自治区银川市永宁县的110千伏惠丰变电站设备改造现场,银川供电公司二次检修中心变电二次运检一班副班长杨浩带领班员使用接地状态检测装置,检测此次定检线路的接地状态。该装置由变电二次运检一班班员自主研制,相比传统的人工检测,将接地线状态检测时间缩短了75%。
在供电线路停电检修作业中,接地线是否规范挂接与拆除,直接关系到作业人员人身安全和电网运行安全。以往,运维人员需要使用万用表测量线路的电压、电流值,人工判断接地状态,这种方式操作烦琐、效率较低,且存在一定安全隐患。
2024年2月,变电二次运检一班针对这一问题组建攻关小组,着手研发一种可自动检测线路接地状态的装置。
小组成员首先对比了录波分析、行波测距和电气量分析三种技术方案,综合考量经济性与实用性后,选定了成本更优的电气量分析方法。随后,他们系统梳理了所维护线路的接地台账,并以线路开关为关键节点,分析线路接地瞬间的零序电流、电压、功率等电气量数据和变化特征,最后确定将三相交流电压作为特征电气量,用来判断线路的接地状态。
在功能测试阶段,小组成员发现,停电检修的线路因无电源支撑,缺少可供直接检测的特征电气量。对此,他们在保留原有的电气量分析方法的基础上,创新提出“主动注入”方案,即向停电线路注入三相交流电压,以构造可用于判断线路接地状态的特征电气量,实现线路在停电检修情况下的接地状态自动判别。
2024年8月,小组成员成功研制出主动式接地状态检测装置。该装置由信号、测量、算法、控制、输出、电源、显示模块7个模块组成。其中,信号模块驱动智能功率芯片向线路注入三相交流电压,抵消检测回路的电磁干扰;测量模块通过互感器完成电压电流采样与模数转换;算法和控制模块提取和筛选特征电气量的信号,并结合线路参数和环境信息智能生成电流阈值,快速判断线路是否存在接地;输出模块驱动各指示灯及信号动作,配合显示模块即时可视化呈现线路接地状态;电源模块通过可充电锂电池为装置供电。
这一装置通过电压注入、信号采集、数据分析后,能快速判断接地线的接挂和拆除是否规范。经过多次优化,今年3月中旬,小组成员在110千伏黄岗变电站35千伏保护测控装置更换作业现场测试该装置。他们将主动式接地状态检测装置接入开关柜内的电压互感器和电流互感器,输入三相交流电压参数并启动装置。十几秒后,装置上对应接地相的指示灯开始闪烁,检测结果同步显示在装置的显示屏幕上。“停电后我们先用这个装置检验接地线是否挂接到位,送电前再次进行检测确认接地线已完全拆除。这样可以有效避免操作疏漏,确保现场安全。”攻关小组负责人王绍先说。
目前,主动式接地状态检测装置已通过第三方安全检测,并在银川供电公司80座35千伏及以上电压等级变电站推广应用,获得2024年国家电网有限公司优秀质量管理成果三等奖、2024年国网宁夏电力有限公司优秀管理创新及质量管理小组活动一等奖。