新型電力設備“架空線路接地故障查找儀”全自動性能穩定

光明電力大模型發布以來，國網山東電力高質量完成本地化部署，圍繞設備運檢、調控運行、營銷服務等重點業務場景，基于大模型開發數智化應用，推進人工智能技術與電網業務深度融合。

7月底，在2025世界人工智能大會上，國網山東省電力公司基于光明電力大模型開發的“設備狀態智能評估"“電網調度智慧大腦"等4項成果亮相，展示了人工智能技術在電網業務中的應用成效。

光明電力大模型由國家電網有限公司發布，是我國電力行業的第1個千億級人工智能大模型。國網山東電力深入落實公司人工智能規模化應用部署，建強算力基礎設施，圍繞設備運檢、調控運行、營銷服務等重點業務場景，基于光明電力大模型開發43項數智化應用，推進人工智能技術與電網業務深度融合，促進生產管控更優化、供電服務更優質、經營管理更好。

一、概述（LYST-2000B新型電力設備“架空線路接地故障查找儀"全自動性能穩定）

近幾年來，隨著電網改造工程的實施，10kV配電線路由原來的“兩線一地"供電方式改造為中性點不接地的“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際運行中，經常的發生單相接地故障，特別是在大風、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下，接地故障頻繁發生，嚴重影響了變電設備和配電網的經濟運行。故障發生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經驗，分段逐段推拉，逐級桿塔檢查等傳統方法進行排查，費時費力，停電范圍大，時間長，很難快速準確查到故障點。

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確定位接地點，可以實現配網設備在出現故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動強度，省時省力，提高工作效率、供電可靠性和電力企業經濟效益。

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

農村的配網線路中更為接地十分常見，發生接地故障時，常用搖表和人工逐級登桿目測法來尋找接地故障點。我們知道，用搖表查線是要將線路反復多次切割后一段一段地搖，非常麻煩，且又非常很耗時，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大量的時間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當今電網高度自動化水平極不相適應。無數電力工作者為解決這一問題做出了長時間的巨大努力，但至今仍然沒有滿意的結果。因而成為困擾電力部門幾十年無法解決的一個重大技術難題。

本公司利用了公司經合了國內直流接地故障定位技術、小電流接地故障定位、電纜接地故障定位、多點接地故障查找儀等產品的工作原理，發明了“特定信號注入法"原理，并成功研發的“PWM調節高壓恒流，智通信號判定、檢測信號自動跟蹤定位，特定電流信號鎖定"等技術，基于傅氏算法，開發《配電網線路單相接地故障定位儀》，在10kV（35kV）配網單相接地故障定位的作業方法上取得了重大突破，解決了傳統的高電壓信號注入，回路電容對地電流、感應信號干擾等誤判問題、同時應用PWM智能電源信號不會造成高壓信號對人身的危害。本產品同時也是國內第1次開發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間找不到接地故障點而不能及時恢復送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經濟效益問題；也解決了因人海戰術即人工逐級登桿查找接地故障而耗費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間內找出接地故障點。儀器內置大容量鋰電池供電，一次可以工作6小時以上，重量小于7公斤，接收器采用USB接口充電、實用方便，從而很好的解決了上述問題，并使停電查線更為準確、快捷、方便、輕松，具有傳統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備組成

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

（1）信號發生裝置：在故障線路停電狀態下，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，裝置同時內置了高壓兆歐表，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。

信號采集器在線路正常運行時，也可實時檢測線路負荷電流，也可以當高壓鉗表使用，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送特定高壓直流電流、負荷電流和鉗表電壓及本機電壓等測量數據，確定故障點方向及位置。

2.2操作原理

當線路發生接地故障時，在停電狀態下，信號發生裝置向故障線路發送一個具有一定功率的特定高壓直流信號，該信號會通過接地點流向大地，即信號源、線路、接地點和大地之間形成回路。利用電容器的隔直流通交流的特性，只有引發接地故障的對地絕緣電阻才會產生故障電流，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，判斷故障點的位置。

示意圖如下:

使用時必須保證接地良好。

2.3操作步驟

一步：確認故障線路已經停電（可用信號采集器和信號接收定位器檢測），

二步：用信號源（信號發生裝置）向故障線路注入檢測信號，產生故障電流，

三步：用信號采集器分別測量故障導線各線的故障電流，信號接收定位器讀取的各測量點的電流值，通過同一測量地點三相的故障電流值，大的一相為故障相，故障點就在測量點的后端，判定了故障電流和確定故障方向，再改變測量地點，根據二分法檢測故障電流信號，不斷縮小故障范圍。

第四步：經過多點的測量，不斷縮小故障范圍后，快速確定故障點。

故障檢測可以通過發生裝置內置的搖表功能進一步判定是否發生接地故障，一條沒有發生接地故障的線路也就不會產生任何的電流信號。

三、特點及技術參數（LYST-2000B新型電力設備“架空線路接地故障查找儀"全自動性能穩定）

3.1特點

（1）通過絕緣桿操作，內部有熔斷保護裝置，操作可靠。

（2）裝置內配有搖表輸出功能，可判定是否由高阻接地引起的單相接地故障。

（3）內置內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，經久耐用。

（4）信號發生裝置可以配置一組或多組信號采集接收器，可以進一步提高查找速度。

（5）智能控制內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，電流自動鎖定25mA，對于人體觸電不會受致命傷害，與傳統的高壓法有本質的提升。

（6）采用PWM調節技術，具有明顯的節能和環保，不再需要變壓器的升壓，實現了重量輕、效率高、耗電少的特點。

（7）本公司技術的PWM智能調節調節的應用，有效改變了傳統測試的電源問題，保證了鋰電池電源高能量比的應用效果，重量比傳統儀器減小一倍以上，使用時間更長。

（8）電流采集接收無線天線內置，確保鉗表絕緣和可靠。

（9）背光顯示可以設置，方便夜間使用。

（10）體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便，主機帶電池組小于7KG。

（11）復合特定的高壓直流源的應用，對線路對地電容的影響減少至0，使配網線路中的電纜和架空線路混合應用的測量沒有本質的區別，全部改變了傳統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，根據接地故障特性不同，智能電源也輸出不同的特性，實現了不同接地阻抗的全天候測量。

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

（14）全傻瓜型設計，裝置只設一個檔位開關，開左邊是搖表、中間是關機、開右邊是信號，一個確定鍵用來工作狀態的確定，任何人不需要培訓就會使用。

（15）多組信號采集接收器可以同時使用，不會造成任何影響。

（16）主面采用全密封結構設計，可以在下雨天的情況下使用主機判定故障。

3.2技術參數

（1）信號發生裝置

特定高壓直流電流輸出范圍（復合直流）：0-25mA，特殊時會大于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

工作時間：大于10h

裝置尺寸：255mm*76mm*31mm

電    源：內置大容量鋰電池，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

工作時間：大于10h

LCD尺寸：54mm*50mm

裝置尺寸：204mm*100mm*35mm

電    源：內置大容量鋰電池，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驗。

國網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工作，具備了人工智能規模化應用條件。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個試點應用場景，依托±800千伏廣固換流站特高壓設備智能運檢工作，開發設備狀態評估智能體，提升評估效率，豐富研判維度。

國網山東電力組織設備專家深入研究公司系統現役換流變壓器的典型故障和缺陷案例，形成設備典型問題和運維技術報告，詳細梳理山東17臺換流變壓器的管理要求和技術標準，構建包含設備狀態、環境、運行等數據的專用知識庫，為設備狀態評估智能體研判提供數據支持。

在此基礎上，國網山東電力專家團隊將溫度、振動、紅外圖像等8個維度的設備監測數據分為文本、圖像和時序3類，建立監測數據關聯關系，并利用大模型的多模態融合能力，構建具有統一理解標準的整體模型，支撐智能體綜合判斷。專家團隊還設計了基于思維鏈的變壓器狀態評估策略，按照分項評估、結論融合、綜合研判的順序，訓練大模型按照仿生思維鏈調用各類數據診斷模型，對多維數據開展多模態融合分析，自主生成設備監測數據異常診斷報告。

依托設備狀態評估智能體，國網山東電力開發了換流變壓器設備健康智能評估系統，并于2024年3月在廣固換流站檢修中第1次應用。該系統自動讀取8類154個量測點的實時和歷史數據，經過深度仿生思考，排除外在影響并參考行業導則和典型經驗綜合分析后，用1分鐘便生成評估報告，給出詳細處置建議。經對比，該系統生成的建議與現場專家團隊的評估結論一致。

“智能評估系統已具備精準診斷13項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間由7天縮短至1分鐘。"

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