近日,南网广东清远供电局牵头研发的《树线放电故障监测与治理装置及系统》通过中国电力企业联合会组织的技术鉴定。鉴定委员会一致认为,该成果综合技术性能达到国际先进水平,为华南林区配电设施森林火灾防控提供了全新解决方案,这是该局今年继“面向高比例分布式电源接入的配电网台区透明化关键技术及应用”获奖之后又一次获得国际先进成果。
找出山林里的“隐形杀手”
粤北山区,八山一水一分田。漫山遍野的树木,既是绿水青山,也是电网的“甜蜜烦恼”。
大风一刮,树枝摇摇晃晃碰上电线,就会产生电弧。这种“树线放电”看着不起眼,却是森林火灾的隐形导火索——一个小火花落在枯叶上,几分钟就能烧成一片。
清远供电项目负责人韩磊指着山腰上的线路说:“老办法就像钝刀子割肉:消弧线圈接地,遇上高阻故障根本认不出来;电阻接地倒是能跳闸,可动不动就停电,老百姓有意见;灵活接地呢,电流太大,没等跳闸,火先着了。”
一句话:要么看不清,要么反应慢,要么代价大。
给故障做“CT” 给装置装“大脑”
为了啃下这块硬骨头,项目团队一头扎进实验室和深山,干了三件“破局”的事。
第一件:让装置“看透”故障。
他们给装置装了一套智能诊断系统——就像医生做CT一样,把树线放电时的电压、电流波形一层层拆解分析。光是故障样本就攒了几百组,从树枝轻触到完全搭接,各种“病历”喂进去,再用遗传算法反复训练。现在,这套系统识别故障的准确率超过了90%,还能分清是“蹭一下就走的瞬时故障”还是“赖着不走的永久故障”。
第二件:发明一个“会变身的接地装置”。
传统的接地模式就像一把钥匙开一把锁,遇到不同情况就“傻眼”。他们搞了一个“中性点动态接地装置”,说白了就是个聪明的开关——发现是瞬时故障,立马切换到消弧线圈模式,像灭火器一样把电弧压下去,线路照常供电;确认是永久故障,自动换成电阻模式,干脆利落地切断线路,防止蔓延。
“就像一个管家,小毛病帮你按住,大问题果断拉闸。”清远供电局项目核心攻关成员汤凯航打了个比方。
第三件:装上“千里眼”和“抓拍神器”。
他们在关键线路上部署了监测终端,不仅能百米级精准定位故障点,还能在12微秒内——比眨眼快上万倍抓拍下故障瞬间的图像。从预警、处置到事后溯源,形成了一条完整的“防控链”。
106次试验只为万无一失
技术好不好,得上真家伙检验。
从2025年6月起,团队联合长沙理工大学电网防灾减灾国家重点实验室、佛山电力设计院的专家团队,在实验室里搭起了两个典型的配电网系统,模拟了树碰导线、电缆弧光、砂石、泥土等6大类故障,足足做了106次试验。
最难啃的骨头是“高阻故障”——电阻大到几千欧姆,电流声小得像蚊子飞。传统设备根本感觉不到动静,但新装置不一样,它就像个听力极好的侦察兵,愣是从一片“噪声”里把那微弱的信号给捞了出来。
今年年初,团队把战场搬到了清远35千伏大湾变电站,搞了一场真刀真枪的“实战演习”。从低阻到高阻,从普通冒火花到“故障引发火灾”“火灾引发故障”的极端情况,全都模拟了一遍。
结果让人心里一块石头落了地:不管多刁钻的故障,装置都能认出来、找得准、反应快,定位准确率达100%。最危险的持续冒火花工况,装置能在眨眼的工夫里——500毫秒内就把残余电流降到5安以下。
从“试水”到“铺开”
如今,这套装置已经在清远10千伏大镇干线、青坑干线、南山线等林区线路“上岗执勤”。
汤凯航回忆起那段没日没夜泡在大湾变电站的日子,咧嘴一笑:“那段时间真是‘五加二、白加黑’,吃饭都在思考。但在现场看到装置成功捕捉到故障数据、自动切换模式、精准定位的时候,大伙儿激动得互相拍着肩膀,半天说不出话来。”
据了解,该项目已申请6项发明专利,发布1项行业标准,全套装置通过了西安高压电器研究院和中国电科院的权威检测,并完成了科技成果转化。接下来,它将在南方电网全域逐步推广。
“我们要做的,就是把山火的‘引信’在萌芽状态就拔掉。”站在复绿的山坡上,望着远处连绵的林海,韩磊说,“青山常在,电网平安,这才是我们搞技术的初心。”
从人背马驮到空中机械化,从被动抢修到主动防控——清远供电局这场静悄悄的技术革命,正让粤北的山更绿、灯更亮、人心更安稳。
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