4月15日,一套能夠精準(zhǔn)定位地下電纜故障的設(shè)備在浙江紹興供電公司青年創(chuàng)新創(chuàng)意大賽中脫穎而出,進(jìn)入決賽。
這套設(shè)備叫“電纜智慧耳”,是供電員工查找高壓電纜故障的新“武器”。安裝上它,供電員工在辦公室里就能“聽(tīng)到”故障,將原來(lái)定位電纜故障位置的時(shí)間從十幾小時(shí)縮短到30分鐘左右,幫助提高搶修速度。
紹興從2001年開始陸續(xù)使用110千伏高壓地下電纜,如今在運(yùn)的110千伏及以上電壓等級(jí)的電纜達(dá)420千米。不少電纜已接近最長(zhǎng)使用年限,發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)較大。
電纜故障搶修過(guò)程中,平均三分之一的時(shí)間用在確定故障位置上,影響電纜整體搶修速度。今年春節(jié)前夕,紹興供電公司總經(jīng)理黃武浩找到運(yùn)檢部主任許海峰,希望能探索一個(gè)快速查找電纜故障點(diǎn)的方法。
“我們紹興河道密布、湖泊眾多,不少電纜在江河下方,查找故障點(diǎn)難度大。而且豐富的地下水資源增加了電纜通道進(jìn)水引發(fā)故障的風(fēng)險(xiǎn)。”許海峰說(shuō),“大量‘T’接線的使用又讓傳統(tǒng)的故障行波定位技術(shù)準(zhǔn)確度降低。”
地下電纜是由幾百米長(zhǎng)的線纜一段一段連接起來(lái)的。高壓電纜的故障主要是由單相接地短路和相間短路引起的線路跳閘,故障時(shí)會(huì)放電、產(chǎn)生火花,發(fā)出比較大的聲響,釋放出焦油的味道。
傳統(tǒng)查找電纜故障點(diǎn)的方法可以概括為“望、問(wèn)、切”。“望”是指觀察電纜上方地面相關(guān)設(shè)備有無(wú)異常;“問(wèn)”是指詢問(wèn)附近的人,有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象;“切”是指出動(dòng)專用故障測(cè)試車,通過(guò)給電纜加壓的方式讓故障點(diǎn)再現(xiàn)故障現(xiàn)象,從而定位故障點(diǎn)。
“地面路況復(fù)雜時(shí),特別是在夜晚,我們只能沿著電纜路徑一點(diǎn)一點(diǎn)查看,效率不高。有一次電纜出現(xiàn)故障,我們從晚上就開始組織人員巡檢,直到第二天早上才根據(jù)油跡找到了故障點(diǎn)。”許海峰說(shuō)。
“警察能借助警犬敏銳的嗅覺(jué)辦案。我們要是有警犬輔助,讓它們循著焦油味去找故障點(diǎn),是不是能快些?”黃武浩的一句玩笑話啟發(fā)了許海峰。
“捕捉故障發(fā)生時(shí)的焦油味比較難。但我們利用聲音來(lái)定位故障點(diǎn)應(yīng)該可行。”許海峰把這個(gè)想法告訴了黃武浩。
春節(jié)后上班第一天,許海峰安排運(yùn)檢部專職劉安文和輸電運(yùn)檢室員工一起研發(fā)根據(jù)聲音定位電纜故障點(diǎn)的裝置。
要想獲取聲音信號(hào)需要有聲音傳感器、聲音采集處理裝置和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。由于80%左右的電纜故障都出在電纜接頭上,劉安文和同事決定在電纜接頭處安裝聲音傳感器。他們?cè)诘孛嫔系慕拥叵渲屑友b聲音采集處理裝置,聲音信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線從地下傳到地面。聲音信號(hào)有了,還得傳到紹興供電公司生產(chǎn)指揮中心去。“我們將聲音信息壓縮、加密處理后,通過(guò)4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳送到現(xiàn)有的線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。” 劉安文介紹。給聲音采集處理裝置提供電源的是太陽(yáng)能。為了保證該裝置能長(zhǎng)時(shí)間工作,他們采用了耗電量少的元器件。
3月1日,劉安文在一條220千伏高壓線路的電纜接頭處安裝了傳感器,用氣球爆裂的聲響模擬測(cè)試。“傳感器收音正常。”“4G網(wǎng)絡(luò)工作正常。”十幾千米外的生產(chǎn)指揮中心里,劉安文在線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)到了該線路某一地線保護(hù)接地箱聲音傳感器發(fā)出的異常信息。測(cè)試成功!
“如果此時(shí)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)顯示該線路出現(xiàn)故障,我們就可以判斷是此處電纜接頭的問(wèn)題,用時(shí)不會(huì)超過(guò)半小時(shí)。”劉安文說(shuō)。
目前,劉安文和同事只能判斷聲音信號(hào)的分貝大小,還無(wú)法區(qū)別汽車?yán)鹊绕渌曧?。下一步,他們將通過(guò)音紋比較,確定線路故障特有的音紋,從而排除其他聲音的干擾,進(jìn)一步提高故障排查的準(zhǔn)確率。
評(píng)論