Lösung für das verteilte System zur präzisen Fehlerortung an Übertragungsleitungen

Fazit in einem Satz

Diese Lösung setzt dualmodale verteilte Fehlerortungsterminals – sowohl kontaktbasierte als auch berührungslose – für Übertragungsleitungen über 35 kV ein, mit Abständen von 5 bis 30 km. Sie erreicht eine Fehlerortungsgenauigkeit von ≤ ±100 m, eine segmentweise Positionierungszuverlässigkeit von ≥ 99% und eine Identifizierungsgenauigkeit für blitzinduzierte gegenüber nicht-blitzinduzierten Fehlern von über 95%. Dadurch wird die Fehlerpatrouillenzeit von Stunden auf Minuten reduziert.

I. Herausforderungen der Branche

1. Übertragungsleitungen sind lang und erstrecken sich über zahlreiche Abschnitte; nach Auftreten eines Fehlers können manuelle Leitungsinspektionen mehrere Stunden bis zu mehreren Tagen dauern, was wertvolle Reparaturzeitfenster verschwendet.
2. Blitzeinschläge, externe Beschädigungen und Waldbrände können transiente Fehler auslösen; herkömmliche stationäre Erkennungsmethoden sind nicht in der Lage, transiente Wanderwellensignale zu erfassen.
3. Die Ursachen von Blitzeinschlägen, Nicht-Blitzeinschlägen, Umgehungseinschlägen und Rückschlägen sind miteinander verflochten, was es schwierig macht, die geeigneten Minderungsstrategien präzise zuzuordnen.

II. Lösungsarchitektur

Verteiltes Fehlerortungsterminal (installiert an Masten/Türmen und Leitern) + Leitsystem (Fehleranalyse- und Ortungssoftware + Anwendungs-/Datenserver) + mobiles Handterminal. Es unterstützt sowohl kontaktbasierte (Wanderwellenstrommessung) als auch berührungslose (elektrische Feldspannungsmessung) Modi, was eine gemischte Bereitstellung im selben Netz und eine flexible Abdeckung von toten Winkeln ermöglicht.

• Kontakttyp: Wanderwellensensor-Bandbreite 1 kHz bis 2 MHz, Einzelliter-Fehlerstrombereich 10 A bis 5000 A, Wanderwellenaufzeichnungsdauer 500 μs;
• Berührungslos: Wanderwellenspannungs-Frequenzgang: 30 Hz bis 1 MHz; Abtastrate > 1 MHz; kontinuierliche Aufzeichnungsdauer > 1000 μs; Spannungslinearität: 10 V bis 10.000 V (±10% ± 10 V, Referenz-Elektrisches-Feld: 10.000 V/m).
• Die Terminals sind alle in einer nicht in Reihe geschalteten Bypass-Konfiguration installiert, und Einzelpunktfehler beeinträchtigen nicht den Betrieb der Primärausrüstung oder des Hauptstromkreises.

III. Kerntechnische Kennzahlen

IV. Einsatzempfehlungen

1. Einsatz: Der Abstand zwischen benachbarten Überwachungspunkten sollte 5–30 km betragen. Überwachungspunkte müssen an den Leitungsmasten auf der Versorgungsseite installiert werden, und die Dichte der Überwachungspunkte sollte in den mittleren Abschnitten langer Übertragungsleitungen erhöht werden.
2. Auswahl der Bauform: In Gebieten mit häufigen Blitzeinschlägen sind kontaktbasierte Sensoren (mit Strommessbereichen, die Blitzströme abdecken) zu bevorzugen; in Abschnitten mit eingeschränktem Zugang sind berührungslose Sensoren als Ergänzung einzusetzen, um Abdeckungslücken zu schließen.
3. Kommunikationssicherheit: Die Kommunikation mit der Leitstelle unterstützt VPN/Verschlüsselung und wird gemäß den Anforderungen an die Sicherheit des Sekundärsystems der Stromversorgung konfiguriert.
4. Abnahme: Der Positionsfehler muss durch reale Leitungstests verifiziert werden (Fehler bei der berührungslosen Wanderwellenspannungsmessung pro Segment ±10 %).).

V. Anwendungsnutzen