在江蘇電科院電能質(zhì)量監(jiān)測治理實驗室內(nèi)，試驗員史明明正利用江蘇電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。屏幕上，京滬高鐵、寧杭高鐵用不同的圖例標(biāo)注在地圖上，閃邊、諧波電壓、諧波電流等參數(shù)清晰地顯示出來，被監(jiān)測線路的電能質(zhì)量情況一目了然。
以往，國內(nèi)的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)響應(yīng)速度、性能與監(jiān)測布點數(shù)量、覆蓋面存在矛盾，數(shù)據(jù)分析軟件對國外企業(yè)的依賴性也很高。
“為滿足精密儀器制造等制造業(yè)供電‘零波動、零閃動’等要求，我們歷時8年，自主研發(fā)了規(guī)模*大、性能優(yōu)越的電能質(zhì)量監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)及國產(chǎn)化數(shù)據(jù)解析軟件，實現(xiàn)對江蘇全網(wǎng)各監(jiān)測點電能質(zhì)量指標(biāo)全覆蓋、全電壓等級在線監(jiān)測，以及全業(yè)務(wù)類型、全過程和全方位數(shù)據(jù)分析管理。”該系統(tǒng)主創(chuàng)人之一、江蘇電科院陳兵博士介紹。
2014年南京青奧會前期供電設(shè)計和建設(shè)過程中，國網(wǎng)江蘇電力通過電能質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)青奧園區(qū)部分10千伏電壓等級供電質(zhì)量未能達(dá)到好的供電的要求，并依據(jù)電能質(zhì)量指標(biāo)監(jiān)測數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)設(shè)計了上等供電方案，在南京青奧園區(qū)110千伏青奧變電站部署了1臺SVG、2臺TSC以及DFACTS設(shè)備協(xié)調(diào)控制器，確保了青奧會期間的上等供電。
一、產(chǎn)品概述（架空線路接地故障監(jiān)測儀質(zhì)量可靠）
近幾年來，隨著電網(wǎng)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(qiáng)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(yùn)行中，經(jīng)常的發(fā)生單相接地故障，特別是在大風(fēng)、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下，接地故障頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了變電設(shè)備和配電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。故障發(fā)生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經(jīng)驗，分段逐段推拉，逐級桿塔檢查等傳統(tǒng)方法進(jìn)行排查，費(fèi)時費(fèi)力，停電范圍大，時間長，很難快速準(zhǔn)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(zhǔn)確定位接地點，可以實現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備在出現(xiàn)故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動強(qiáng)度，省時省力，提高工作效率、供電可靠性和電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
二、組成、工作原理及操作步驟（架空線路接地故障監(jiān)測儀質(zhì)量可靠）
農(nóng)村的配網(wǎng)線路中更為接地十分常見，發(fā)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(fù)多次切割后一段一段地?fù)u，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(fèi)大量的時間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當(dāng)今電網(wǎng)高度自動化水平極不相適應(yīng)。無數(shù)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(jié)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(shù)難題。
本公司利用了公司經(jīng)合了國內(nèi)直流接地故障定位技術(shù)、小電流接地故障定位等原理，發(fā)明了“S注入法”原理，并成功研發(fā)的“高壓恒流開路，交流信號自動跟蹤定位”技術(shù)，基于傅氏算法，開發(fā)《WBST-2000架空線纜接地故障定位儀》，在10kV（35kV）配網(wǎng)單相接地故障定位的作業(yè)方法上取得了重大突破。它解決了因長時間找不到接地故障點而不能及時恢復(fù)送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經(jīng)濟(jì)效益問題；也解決了因人海戰(zhàn)術(shù)即人工逐級登桿查找接地故障而耗費(fèi)大量人力物力的問題。
使用該儀器就可以在極短的時間內(nèi)找出接地故障點。儀器內(nèi)置電池供電，一次可以工作6小時以上，重量小于8公斤，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(zhǔn)確、快捷、方便、輕松，具有傳統(tǒng)方法所無可比似的優(yōu)越性。
2.1設(shè)備組成（架空線路接地故障監(jiān)測儀質(zhì)量可靠）
單相接地故障點巡查裝置是由信號發(fā)生裝置、信號采集器、信號接收定位器三部分組成。
1）信號發(fā)生裝置：在故障線路停電狀態(tài)下，該裝置向10kV故障線路注入檢測信號，用以檢測接地故障。
2）信號采集器：為手持可移動測量裝置，檢測異頻電流信號用于定位單相接地點。在線路正常運(yùn)行時，可實時檢測線路負(fù)荷電流。
3）信號接收定位器： 用于接收并顯示信號采集器發(fā)送異頻電流、負(fù)荷電流和鉗表電壓及本機(jī)電壓等測量數(shù)據(jù)，確定故障點方向及位置。
2.2操作原理（架空線路接地故障監(jiān)測儀質(zhì)量可靠）
當(dāng)線路發(fā)生接地故障時，在停電狀態(tài)下，信號發(fā)生裝置向故障線路發(fā)送一個具有一定功率的異頻信號，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?？梢酝ㄟ^在線路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:
2.3操作步驟
第1步：確認(rèn)故障線路已經(jīng)停電（可用信號采集器和信號接收定位器檢測）
第2步：用信號源（信號發(fā)生裝置）向故障線路注入檢測信號
第3步：用信號采集器和信號接收定位器根據(jù)二分法檢測信號
第4步：確定故障點
三、特點及技術(shù)參數(shù)（架空線路接地故障監(jiān)測儀質(zhì)量可靠）
3.1特點
1）通過絕緣桿操作，內(nèi)部有熔斷保護(hù)裝置，操作方便可靠
2）內(nèi)置內(nèi)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(jīng)久耐用
3）信號發(fā)生裝置可以配置一組或多組信號采集接收器，可以進(jìn)一步提高查找速度
4）電流采集接收無線天線內(nèi)置，確保鉗表絕緣可靠
5）背光顯示可以設(shè)置，方便夜間使用
6）體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便
3.2技術(shù)參數(shù)
1）信號發(fā)生裝置
輸出范圍：0-70mA
輸出精度：±1mA
輸出功率：50W
測量范圍：0-80k
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12V12Ah
工作時間：大于4h
工作溫度：-10℃～+50℃
裝置尺寸：327mm*282mm*218mm
裝置重量：8kg
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：40m
鉗口尺寸：Φ33mm
測量范圍：0.1mA-100.0mA(異頻電流)
1A-600A（負(fù)荷電流）
測試精度：±%
工作時間：大于10h
裝置尺寸：255mm*76mm*31mm
電 源：堿性干電池1.5V*4
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：堿性干電池1.5V*5
裝置重量： 360g
國網(wǎng)江蘇電力先后攻克海量數(shù)據(jù)在線處理、轉(zhuǎn)換、交互等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了全省電能質(zhì)量數(shù)據(jù)實時采集和共享。該系統(tǒng)具備電能質(zhì)量預(yù)警評估、負(fù)荷模型辨識、電網(wǎng)設(shè)備異常輔助診斷等功能，已在全省樞紐變電站、新能源電站、關(guān)鍵客戶等處部署，實現(xiàn)了重要電能質(zhì)量監(jiān)測點全覆蓋，每年可及時發(fā)現(xiàn)并解決電能質(zhì)量指標(biāo)超標(biāo)問題100余起，避免經(jīng)濟(jì)損失約4000萬元。
“運(yùn)用這套系統(tǒng)不僅能確保供電質(zhì)量，還能提高新能源并網(wǎng)質(zhì)量。”試驗員柳丹回憶道，“去年6月，我用電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)淮安地區(qū)部分光伏電站異常，并網(wǎng)點不是電壓有偏差就是諧波超標(biāo)。我們立刻通過系統(tǒng)排查這些光伏電站30天內(nèi)各類電能參數(shù)，同時分析附近鋼鐵廠諧波污染問題，并對系統(tǒng)主變采用了有載調(diào)壓，對鄰近鋼廠等諧波污染源實施了治理，成功解決了這次異常事件。”
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