在鄂電電網(涵蓋高壓輸電線路、變電站、配電網絡)運行中，設備絕緣缺陷(如絕緣子老化、電纜接頭松動)、線路短路等故障若不能及時定位排查，可能引發(fā)停電事故，影響居民用電與工業(yè)生產。鄂電故障定位超聲傳感器依托 “超聲信號精準捕捉 + 智能算法快速分析” 技術體系，突破傳統(tǒng)人工巡檢 “效率低、定位難” 的痛點，實現電網故障 “分鐘級” 定位與排查，成為鄂電智能運維的核心設備。

一、高靈敏信號捕捉：精準感知故障源超聲特征

電網設備故障發(fā)生時，會伴隨特定頻率的超聲信號(如絕緣子局部放電產生 30-300kHz 的超聲波、電纜擊穿瞬間產生高頻超聲脈沖)，這是故障定位的核心 “信號源”。鄂電故障定位超聲傳感器通過 “寬頻帶接收 + 抗干擾設計”，實現對故障信號的精準捕捉：首先，傳感器采用壓電陶瓷敏感元件，接收頻率覆蓋 20-500kHz，可捕捉不同故障類型的超聲特征(如線路電暈放電信號、開關設備接觸不良產生的振動超聲);其次，針對鄂電戶外輸電線路多、電磁干擾強的場景，傳感器搭載 “電磁屏蔽層 + 濾波電路”，過濾電網自身電磁輻射(如 50Hz 工頻干擾)與環(huán)境噪聲(如風吹導線振動)，將信號信噪比提升至 40dB 以上。某 220kV 輸電線路檢測中，傳感器在 100 米外成功捕捉到絕緣子局部放電的超聲信號，信號識別準確率達 95%，為后續(xù)定位奠定基礎。

二、實時數據傳輸：打破故障信息 “時空延遲”

傳統(tǒng)人工巡檢需工作人員抵達現場采集數據，存在 “信息滯后” 問題(如偏遠線路故障可能 1-2 小時后才被發(fā)現)。鄂電故障定位超聲傳感器通過 “無線 + 有線” 雙模數據傳輸，實現故障信號實時回傳：對于輸電線路場景，傳感器集成 4G/5G 無線模塊，將采集的超聲信號與設備狀態(tài)數據(如溫度、濕度)實時上傳至鄂電電網調度中心;對于變電站等固定場景，則通過工業(yè)以太網接入站內監(jiān)控系統(tǒng)，數據傳輸延遲控制在 100ms 以內。當傳感器檢測到故障信號時，會立即觸發(fā) “預警推送” 功能，通過短信、調度平臺彈窗等方式通知運維人員，將故障發(fā)現時間從傳統(tǒng)的 “小時級” 壓縮至 “分鐘級”。例如，某次鄂電 110kV 變電站開關設備故障，傳感器在故障發(fā)生 30 秒內完成信號采集與上傳，運維人員 5 分鐘內收到預警，為快速排查爭取了關鍵時間。

三、多維度定位算法：實現故障 “厘米級” 精準定位

僅捕捉信號無法確定故障位置，鄂電故障定位超聲傳感器通過 “多傳感器協(xié)同 + 時差定位算法”，實現故障精準定位：首先，在輸電線路或變電站內采用 “分布式部署”(如每 2 公里輸電線路安裝 1 組傳感器、變電站內關鍵設備旁均布設傳感器)，形成 “傳感器監(jiān)測網絡”;當故障發(fā)生時，多個傳感器會先后接收到故障超聲信號，系統(tǒng)通過計算不同傳感器接收信號的時間差(TDOA)，結合傳感器的已知位置坐標，利用三角定位原理計算故障點位置。針對復雜地形(如山區(qū)輸電線路)，算法還會融入地形數據(如海拔高度、線路走向)進行修正，進一步提升定位精度。數據顯示，該技術在鄂電 220kV 輸電線路故障定位中，誤差可控制在 5 米以內;在變電站設備故障定位中，誤差甚至能縮小至 10 厘米，完全滿足運維人員 “精準找到故障點” 的需求。

四、聯動排查應用：構建 “定位 - 分析 - 處置” 閉環(huán)

鄂電故障定位超聲傳感器并非孤立工作，而是與電網運維體系深度聯動，形成故障排查閉環(huán)：第一步，傳感器定位故障后，自動關聯電網 GIS 系統(tǒng)(地理信息系統(tǒng))，在電子地圖上標注故障點位置，并顯示周邊設備信息(如線路型號、運維責任人)，方便運維人員規(guī)劃前往路線;第二步，傳感器上傳的故障超聲信號會同步傳輸至 “鄂電故障診斷平臺”，平臺通過對比 “故障信號數據庫”(包含數千種電網故障的超聲特征)，自動判斷故障類型(如絕緣子放電、電纜接頭過熱)，并給出初步處置建議(如 “建議更換老化絕緣子”“需緊固電纜接頭”);第三步，運維人員抵達現場后，可通過手持終端調取傳感器存儲的原始信號與定位數據，結合紅外測溫儀等設備進行二次驗證，快速確認故障原因并開展修復工作。某鄂電配電線路故障案例中，通過傳感器定位與平臺分析，運維人員從收到預警到完成故障修復僅用 40 分鐘，較傳統(tǒng)巡檢模式效率提升 3 倍，大幅縮短了停電時間。

從信號捕捉到精準定位，從實時傳輸到聯動處置，鄂電故障定位超聲傳感器通過全鏈條技術優(yōu)化，將電網故障定位與排查效率提升至新高度。隨著鄂電電網向 “智能電網” 升級，傳感器還將融入 AI 技術，實現 “故障預測性定位”(提前識別潛在故障信號)，進一步降低故障發(fā)生率，為鄂電電網安全穩(wěn)定運行提供更強支撐。

審核編輯 黃宇