电压互感器二次回路多点接地故障智能检测仪
电压互感器二次回路多点接地故障智能检测仪（图2幅）◎刘德满 余阳覃宗树 2024年12月25日，国网湖北省电力公司恩施供电公司检修分公司变电二次检修班职工张亮，使用他们研制的电压互感器二次回路多点接地故障智能检测仪（简称“检测仪”）1个小时便完成了龙凤坝变电站电压互感器二次回路多点接地故障查找工作。“有了它，单站电压互感器二次回路多点接地故障分析、查找时间由之前的6小时、17小时分别降至18分钟、45分钟，故障检测排查准确率达99.5%以上，太省时省力了。”张亮激动地说。近年来，随着电力行业的不断发展，供电网络智能化水平越来越高，新型电力系统构建越来越快，各电压等级变电设备的智能运维需求更加明显。变电站是供电网络重要组成部分，是电能传输的枢纽。电压互感器作为变电站的主要设施之一，运维工作量极大。“由于电压互感器二次回路接线复杂，在运行过程中经常出现多点接地故障，而传统的系统信息只能提供故障所在的互感器，却无法追踪到具体的接线位置和故障点，这就需要职工多次赶赴不同地点现场‘诊疗’，费时费力且工作效率低，满足不了变电站的智能运维工作需求。”该公司检修分公司运维检修部职工章勇如是说。为此，该公司检修分公司组建了以高级工程师黄延成为组长、骨干职工为成员的技术攻关小组，围绕“如何实现电压互感器二次回路多点接地故障快速准确查找”进行技术攻关。小组成员对常见电压互感器二次回路多点接地故障类型及现有的故障检测方法进行深入调研分析后发现，此类故障不能快速准确找到的主要原因是，故障分析准确性差、无批量信息分析处理与反馈等。“没有数据采集就没有信息来源，缺少数据传输就不能进行人机对话，数据不能甄别处理就无法筛选有效信息，少了决策功能就无法进行针对性排查。要是能研制一款集数据采集、传输、筛选、决策等功能于一身便携式检测仪就好了。”在技术攻关会上，小组成员张亮提议说。该提议得到成员们的一致认可。黄延成带领大家通过查找资料、反复讨论分析，确定了“利用一种基于基尔霍夫电流定律，运用积卷神精网络技术和小波分析法，借助大数据分析和人工智能算法制作一款检测仪”的解决方案，并对检测仪的结构、工作原理、功能需求、构成型式进行了细化，比如为了携带方便，整体采用轻便材料方形盒式集装；为了运行稳定，内核采用多功能数智型集成模块。但是，制作起来并非易事。在实施系统开发与集成环节，成员们研发数据采集模块，利用嵌入数据采集芯片，实时采集电流、通信状态等关键运行数据并进行数据清洗、去噪；研制数据传输模块，利用现有的电力通信网络将采集到的数据安全、稳定地传输到大数据分析平台，并开发了数据加密和解密算法；研制大数据分析平台，运用数据挖掘技术，对数据进行分析，提取故障特征和模式，结合神经网络算法，利用小波分析法，构建故障诊断模型；研制故障诊断决策模块，根据大数据分析平台输出的诊断结果，生成故障检测报告和排查建议，自动显示故障信息……经过3个多月的探讨研究、试验验证、优化改造、组装测试，终于完成了检测仪的制作，并吸引大唐电业沿渡河流域电站等多家单位争相试用。该检测仪主要由数据采集模块、数据传输模块、大数据分析平台、故障诊断决策与反馈模块等5部分组成。使用时，只要把检测仪外接钳头“卡”在出现故障的电压互感器二次回路的导线上，就能够实时监测电压互感器二次回路的运行状态，准确诊断出多点接地故障类型，为运维工作提供依据。“该检测仪投入使用后，成功解决了电压互感器二次回路多点接地故障检测排查处理效率低、成本高的难题。以国网湖北省电力公司恩施供电公司55个变电站为样例进行测算，预计每年可为公司节约运维成本费用80万元。该项创新成果在国网湖北省电力有限公司职工技术创新成果评选中一举斩获一等奖。”该公司检修分公司总经理刘骥说。图1：攻关小组成员们商讨检测仪制作方案图2：职工使用检测仪监测电压互感器二次回路的运行状态
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