近日，國(guó)網(wǎng)三門(mén)峽供電公司通過(guò)配自系統(tǒng)啟動(dòng)FA（饋線(xiàn)自動(dòng)化）功能，31秒內(nèi)成功完成故障區(qū)域精準(zhǔn)研判、故障點(diǎn)隔離及非故障區(qū)域恢復(fù)供電等一系列復(fù)雜操作，實(shí)現(xiàn)了非故障區(qū)的“秒自愈"。
今年以來(lái)，國(guó)網(wǎng)三門(mén)峽供電公司緊緊圍繞配網(wǎng)自愈體系建設(shè)，持續(xù)提升配自終端覆蓋、開(kāi)展配網(wǎng)線(xiàn)路保護(hù)適應(yīng)性調(diào)整、FA配置策略?xún)?yōu)化與功能測(cè)試，累計(jì)完成52條線(xiàn)路全自動(dòng)或半自動(dòng)饋線(xiàn)自動(dòng)化功能的測(cè)試與投入，284臺(tái)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)調(diào)試傳動(dòng)。該公司將持續(xù)推動(dòng)自愈型智能配電網(wǎng)建設(shè)，提升配電自動(dòng)化實(shí)用化水平，全力保障三門(mén)峽電網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。
一、概述（LYST4000電力行業(yè)使用設(shè)備“架空線(xiàn)路故障測(cè)試儀"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
適用于小電流接地系統(tǒng)架空線(xiàn)路，在線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障而停運(yùn)后，可用本設(shè)備對(duì)接地點(diǎn)進(jìn)行定位。
是一套便攜設(shè)備，可進(jìn)行多條線(xiàn)路的故障定位。整套設(shè)備由發(fā)射機(jī)、傳感器、接收機(jī)及附件組成。在故障線(xiàn)路停運(yùn)后，由發(fā)射機(jī)向線(xiàn)路施加超低頻高壓信號(hào)使故障重現(xiàn)，在線(xiàn)路沿途用絕緣桿將傳感器掛在線(xiàn)路上檢測(cè)信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式向地面上的接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，接收機(jī)顯示測(cè)量結(jié)果。在故障點(diǎn)前，電流持續(xù)存在，故障點(diǎn)后，電流消失?？上冗M(jìn)行粗略分段，再定點(diǎn)，從而快速確定故障位置。
二、功能特點(diǎn)（LYST4000電力行業(yè)使用設(shè)備“架空線(xiàn)路故障測(cè)試儀"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
適用于小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng)，檢測(cè)架空線(xiàn)路的單相金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過(guò)渡電阻接地等多種故障。
在線(xiàn)路停運(yùn)后進(jìn)行定位，特別適用于有電纜分支的故障線(xiàn)路。
施加高壓信號(hào)使故障重現(xiàn)，恒流信號(hào)穩(wěn)定，易于檢測(cè)。
超低頻信號(hào)避免系統(tǒng)分布電容影響，能對(duì)高阻值故障進(jìn)行定位。
發(fā)射機(jī)安全特性：高壓?jiǎn)?dòng)閉鎖功能、輸出允許直接短路。
傳感器使用高靈敏度傳感器，開(kāi)口設(shè)計(jì)，無(wú)需閉合，方便在線(xiàn)路上掛接。
傳感器和接收機(jī)無(wú)線(xiàn)通訊傳輸，安全可靠。
發(fā)射機(jī)可使用市電、發(fā)電機(jī)或汽車(chē)逆變器供電，傳感器和接收機(jī)干電池供電。
發(fā)射機(jī)體積小，重量輕；傳感器為體積重量*小化設(shè)計(jì)，方便沿線(xiàn)掛接；接收機(jī)為手持式設(shè)計(jì)。
接收機(jī)采用大屏幕液晶顯示器，顯示傳感器狀態(tài)、電流波形和電流值。
三、技術(shù)指標(biāo)（LYST4000電力行業(yè)使用設(shè)備“架空線(xiàn)路故障測(cè)試儀"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
定位精度：0.2米。
發(fā)射機(jī)輸出特性：
輸出頻率1Hz
開(kāi)路電壓： 基波有效值2800V，
（脈動(dòng)直流，峰值8kV，相當(dāng)于10kV線(xiàn)路的相電壓峰值）；
短路電流： 基波有效值35mA（脈動(dòng)直流，峰值100mA）
傳感器與接收機(jī)的無(wú)線(xiàn)通訊距離：不小于30m。
發(fā)射機(jī)電源：AC 220V市電，可接發(fā)電機(jī)/汽車(chē)逆變器（輸出功率≥1500W）。
發(fā)射機(jī)功率：*高功率900W。
傳感器電源：3節(jié)7號(hào)堿性干電池。
接收機(jī)電源：5節(jié)5號(hào)堿性干電池。
體積：
發(fā)射機(jī)350×210×300mm；傳感器180×100×35mm；接收機(jī)205 ×100×35mm
質(zhì)量：發(fā)射機(jī)12kg；傳感器0.45kg；接收機(jī)0.45 kg
使用條件：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90％RH，海拔<4500m。
第2章 設(shè)備組成（LYST4000電力行業(yè)使用設(shè)備“架空線(xiàn)路故障測(cè)試儀"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
本設(shè)備包括發(fā)射機(jī)、傳感器、接收機(jī)及相關(guān)附件：發(fā)射機(jī)的接線(xiàn)盤(pán)、輸出連接線(xiàn)、掛線(xiàn)桿、電源線(xiàn)及保護(hù)地線(xiàn)，傳感器的掛線(xiàn)桿等組成。
一、發(fā)射機(jī)
發(fā)射機(jī)用于向故障線(xiàn)路施加超低頻脈動(dòng)直流信號(hào)使接地故障復(fù)現(xiàn)，電流由發(fā)射機(jī)輸出，流經(jīng)故障線(xiàn)路，在接地點(diǎn)入地并返回發(fā)射機(jī)。
發(fā)射機(jī)面板如圖2-1-2所示：
其中：
啟動(dòng)按鈕：電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)之后，需要按“啟動(dòng)"按鈕設(shè)備才進(jìn)行輸出。
停止按鈕：用于停止設(shè)備輸出。
測(cè)量按鈕：用于測(cè)量線(xiàn)路的接地電阻、系統(tǒng)電容等參數(shù)。在啟動(dòng)狀態(tài)下此按鈕有效，顯示參數(shù)3秒鐘后自動(dòng)轉(zhuǎn)為正常輸出狀態(tài)。
電源插座、保險(xiǎn)管、電源開(kāi)關(guān)：用于連接220V電源線(xiàn)，更換保險(xiǎn)管，以及進(jìn)行電源的開(kāi)關(guān)。
保護(hù)地端子：用于連接保護(hù)地線(xiàn)，接大地網(wǎng)。
線(xiàn)路插座：用于連接故障線(xiàn)路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，可使用短連接線(xiàn)夾在開(kāi)關(guān)柜的線(xiàn)路側(cè)；若必須接在架空的線(xiàn)路上，則選用接線(xiàn)盤(pán)裝的長(zhǎng)連接線(xiàn)，并用掛線(xiàn)桿掛在故障線(xiàn)路上。
測(cè)試地插座：接工作接地線(xiàn)，接大地網(wǎng)。
二、傳感器
傳感器用于掛在故障線(xiàn)路的沿線(xiàn)檢測(cè)電流信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式向地面上的接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。
傳感器面板如圖2-2-1所示：
三、接收機(jī)
接收機(jī)用于在地面接收傳感器的無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)，并在液晶屏上顯示測(cè)量結(jié)果。
接收機(jī)面板如圖2-3-1所示：
第三章 使用方法（LYST4000電力行業(yè)使用設(shè)備“架空線(xiàn)路故障測(cè)試儀"操作簡(jiǎn)單,方便適用）
一、工作原理
在故障線(xiàn)路停運(yùn)后，首先由發(fā)射機(jī)向線(xiàn)路施加電壓使故障重現(xiàn)。電流由發(fā)射機(jī)發(fā)出，流經(jīng)故障線(xiàn)路，在接地點(diǎn)入地并通過(guò)大地返回發(fā)射機(jī)。
發(fā)射機(jī)輸出為脈動(dòng)直流信號(hào)，頻率為超低頻1Hz，頻率越低則受系統(tǒng)分布電容的影響越小。理論上講純直流信號(hào)抗分布電容影響的能力*強(qiáng)，但使用純直流信號(hào)很難避免地磁影響，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際驗(yàn)證，1Hz信號(hào)已能滿(mǎn)足絕大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需求。
發(fā)射機(jī)在脈動(dòng)輸出時(shí)間段內(nèi)的表現(xiàn)為恒流限壓源。若接地過(guò)渡電阻小于80kΩ，則輸出為恒流100mA，電壓隨電阻的增大而變大，但不會(huì)超過(guò)8kV；若過(guò)渡電阻大于80kΩ，則輸出為恒壓8kV，電流隨電阻的增大而減小。
發(fā)射機(jī)的輸出限制電壓為8kV，相當(dāng)于10kV線(xiàn)路的相電壓峰值。若電壓過(guò)高則超過(guò)線(xiàn)路耐壓等級(jí)，可能損壞線(xiàn)路（尤其是接入的分支電纜）的主絕緣；過(guò)低則可能無(wú)法使故障復(fù)現(xiàn)。此限壓值可根據(jù)用戶(hù)特殊要求進(jìn)行工廠整定。
在線(xiàn)路沿線(xiàn)，將傳感器通過(guò)絕緣桿掛接在線(xiàn)路上檢測(cè)電流。傳感器采用高靈敏度傳感器，其磁路無(wú)需閉合，在很大程度上方便了掛、取操作。傳感器檢測(cè)線(xiàn)路上的電流，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)零操作，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)后通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式向外傳送。
在地面上的接收機(jī)接收傳感器發(fā)送的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，在液晶屏上直觀顯示測(cè)量結(jié)果。在故障點(diǎn)前，電流持續(xù)存在，故障點(diǎn)后，電流消失。可先進(jìn)行粗略分段，再定點(diǎn)，從而快速確定故障位置。
二、發(fā)射機(jī)操作
接線(xiàn)：
首先將故障線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；發(fā)射機(jī)電源接220V市電；保護(hù)地線(xiàn)接“保護(hù)地"端子和大地網(wǎng)；測(cè)試地線(xiàn)（帶黑色夾鉗的高壓導(dǎo)線(xiàn)）接“測(cè)試地"插座和大地網(wǎng)；至于接故障線(xiàn)路的輸出線(xiàn)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，使用短連接線(xiàn)（帶紅色夾鉗的高壓導(dǎo)線(xiàn)）接“線(xiàn)路"端子和開(kāi)關(guān)柜的線(xiàn)路側(cè)，若必須接在架空的線(xiàn)路上，則選用接線(xiàn)盤(pán)裝的長(zhǎng)連接線(xiàn)，其高壓插頭接“線(xiàn)路"端子，其另一端的線(xiàn)鼻壓接在絕緣掛線(xiàn)桿的接線(xiàn)柱上，再將掛線(xiàn)桿掛在故障線(xiàn)路上。
注意：在需要測(cè)試的故障線(xiàn)路全長(zhǎng)范圍內(nèi)，均不能掛接地線(xiàn)！
電源：
打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)發(fā)射機(jī)并沒(méi)有輸出，“停止"按鈕上的指示燈亮，屏幕顯示如下提示信息“按啟動(dòng)開(kāi)始輸出，若啟動(dòng)無(wú)效，請(qǐng)檢查保護(hù)地是否接好！"，如圖3-2-2a所示。
啟動(dòng)輸出：
按“啟動(dòng)"按鈕，發(fā)射機(jī)開(kāi)始輸出，“啟動(dòng)"按鈕上的指示燈亮，液晶屏顯示輸出參數(shù)，界面如圖3-2-2b所示。
參數(shù)測(cè)量：
若需要，可按“測(cè)量"按鈕，此時(shí)“啟動(dòng)"指示燈滅， “測(cè)量"按鈕上的指示燈亮。設(shè)備對(duì)線(xiàn)路的接地電阻和系統(tǒng)分布電容等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。液晶屏的顯示界面如圖3-2-2c所示。
當(dāng)線(xiàn)路接地電阻小于10kΩ時(shí)，則分布電容的影響可以忽略不計(jì)，此時(shí)電容值不再顯示，僅顯示“-"符號(hào)。
屏幕*下部顯示的“接地點(diǎn)前電流"項(xiàng)目，是根據(jù)電阻、電容參數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到的接地故障點(diǎn)前能夠測(cè)量到的電流有效值的*小值。舉例來(lái)說(shuō)，若故障電阻小于80kΩ且分布電容很小，發(fā)射信號(hào)的電流值在0和100mA之間按1Hz的頻率變化，則計(jì)算得到1Hz基頻電流有效值為35mA。系統(tǒng)分布電容越大，電流有效值越小。由于還不知故障點(diǎn)位置，無(wú)法得到分布電容的分布規(guī)律，只能假定分布電容全部在故障點(diǎn)之后（即假定故障點(diǎn)在出口位置），如此算出的電流有效值就是一個(gè)可能的*小值，意即在故障點(diǎn)前測(cè)量到的基頻電流有效值均應(yīng)大于等于此數(shù)，而一旦越過(guò)故障點(diǎn)，電流會(huì)急劇減小。由于測(cè)量存在誤差，計(jì)算時(shí)也有假定條件，因此此結(jié)果僅作參考。
若需要，可以用測(cè)量的方法確定故障相，分別對(duì)三相進(jìn)行測(cè)量，電阻*低的即為故障相。
注意：僅在啟動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量才有效，顯示測(cè)量參數(shù)3秒鐘后自動(dòng)轉(zhuǎn)為正常輸出狀態(tài)。
停止輸出：
若需要停止輸出，可按“停止"按鈕。
工作完畢后，關(guān)閉電源，撤除接線(xiàn)。
三、傳感器和接收機(jī)的操作
近端驗(yàn)證：
為了驗(yàn)證設(shè)備是否正常、驗(yàn)證故障線(xiàn)路的選線(xiàn)和選相是否正確、以及本線(xiàn)路是否符合設(shè)備的測(cè)試條件，建議在發(fā)射機(jī)端對(duì)傳感器和接收機(jī)進(jìn)行一次近端現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，如圖3-3-1所示：
將傳感器掛在輸出高壓導(dǎo)線(xiàn)上，長(zhǎng)按“開(kāi)關(guān)"鍵將傳感器電源打開(kāi)，其“電源"指示燈亮。
接收機(jī)與傳感器間隔一定距離（小于30m），長(zhǎng)按“開(kāi)關(guān)" 鍵將接收機(jī)電源打開(kāi)，當(dāng)接收機(jī)和傳感器成功建立無(wú)線(xiàn)連接后，傳感器上的“通訊"指示燈閃爍，接收機(jī)的液晶屏上將顯示傳感器狀態(tài)、電流波形、電流值等信息，如圖3-3-2a所示。其中接收機(jī)和傳感器的電池水平分別顯示，當(dāng)欠壓后電池圖標(biāo)會(huì)閃爍；電流值是計(jì)算的1Hz基頻電流有效值，應(yīng)該和發(fā)射機(jī)在測(cè)量時(shí)顯示的“接地點(diǎn)前電流"相近。
注意：傳感器掛接應(yīng)盡量保持穩(wěn)定。若不穩(wěn)定，則受地磁影響，波形將會(huì)出現(xiàn)漂移，若漂移過(guò)大超出顯示范圍，則自動(dòng)進(jìn)入調(diào)零過(guò)程，待1~2個(gè)周波（也即1~2秒）后，波形會(huì)回到正常范圍。所以應(yīng)注意觀察，在波形穩(wěn)定幾個(gè)周波后再讀數(shù)會(huì)得到比較可靠的數(shù)值。
如果通訊未建立連接，則顯示界面如圖3-3-2b所示。若顯示此界面，應(yīng)首先檢查傳感器電源是否已開(kāi)；接收機(jī)與傳感器的距離是否過(guò)遠(yuǎn)等。
分段定位：
近端驗(yàn)證成功后，再進(jìn)行沿線(xiàn)實(shí)際定位。
為快速逼近故障點(diǎn)，建議進(jìn)行50%法或0.618黃金分割法分段。以50%法為例，首先選擇在線(xiàn)路中點(diǎn)處登桿，用絕緣桿將傳感器掛接在故障線(xiàn)路的故障相，掛接應(yīng)盡量保持穩(wěn)定，如圖3-3-3所示：
接收機(jī)在地面上接收數(shù)據(jù)，若波形和讀數(shù)均穩(wěn)定，電流值接近近端驗(yàn)證時(shí)的讀數(shù)，說(shuō)明故障點(diǎn)還在下游；若波形很小、電流值很低，說(shuō)明已經(jīng)越過(guò)故障點(diǎn)。
本次分段成功后，在故障點(diǎn)所在的段中繼續(xù)50%分段。分段越來(lái)越短，故障點(diǎn)也逐步逼近，直至找到故障位置。
若線(xiàn)路存在分支，應(yīng)重點(diǎn)在分支處測(cè)量，以判斷故障發(fā)生在主干還是分支。若判斷是分支故障，則繼續(xù)在分支線(xiàn)路上分段定位。若分支線(xiàn)路的電纜發(fā)生故障，則應(yīng)換用電纜故障測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)距和定點(diǎn)。
近年來(lái)，國(guó)外持續(xù)發(fā)生大停電事故，鄭玉平時(shí)刻關(guān)注著這些事件，內(nèi)心充滿(mǎn)警覺(jué)。“大停電的原因主要是缺乏系統(tǒng)性的防御理論體系，各國(guó)在新能源加快發(fā)展的情況下，原有的技術(shù)和裝備適應(yīng)性不足。"
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)加快推進(jìn)，新能源占比大幅提升，大量電力電子設(shè)備接入導(dǎo)致電網(wǎng)故障特征發(fā)生深刻變化，顛倒了傳統(tǒng)基于同步機(jī)特性的繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)，現(xiàn)有繼電保護(hù)面臨“不適應(yīng)"的難題。如果不進(jìn)行及時(shí)的更新?lián)Q代，將危及電網(wǎng)可靠運(yùn)行。
鄭玉平提出了時(shí)域等效模型法的繼電保護(hù)新原理，初步構(gòu)建了不依賴(lài)電源特性的繼電保護(hù)新的技術(shù)體系，研制的裝置目前已在海上風(fēng)電送出、低頻輸電、大型新能源基地等場(chǎng)景應(yīng)用。
變壓器防爆燃一直是世界難題，現(xiàn)有繼電保護(hù)技術(shù)還無(wú)法有效解決。鄭玉平團(tuán)隊(duì)提出多學(xué)科融合的“主動(dòng)保護(hù)"創(chuàng)新思路，力求在故障發(fā)生前完成故障辨識(shí)并采取多級(jí)告警和動(dòng)作措施，有效阻止變壓器內(nèi)部起火爆炸。
“這塊硬骨頭如果啃下來(lái)，不僅可以極大降低電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)，而且能夠?yàn)槲覀儑?guó)家節(jié)約巨額的設(shè)備成本。"鄭玉平說(shuō)。
從19歲踏入電力科研領(lǐng)域，到如今成為國(guó)家電網(wǎng)科學(xué)家，四十年來(lái)，鄭玉平將個(gè)人理想融入國(guó)家能源保障事業(yè)，在繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)突破，讓守衛(wèi)電網(wǎng)安全之路越走越寬廣。
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