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智能化配电网线路状态监测系统成功项目

我国中压配电网多为不接地或经消弧线圈接地方式,其单相接地(又称小电流接地)故障占到故障总数的80%左右,故障线路选择及故障定位十分困难。长期以来,故障选线及定位技术现场实用效果不理想,运行人员更习惯于使用原始的人工拉路方法确定故障线路、人工巡线方法确定故障点,导致健全线路不必要的短时停电,并耗费大量人力物力、延长故障修复时间。


映翰通公司历经十年积淀、潜心研发的基于暂态录波型故障指示器的配电线路状态监测系统(简称IWOS), 该系统综合利用智能传感器技术、信号处理技术、人工智能技术和信息通信技术,高精度实时在线监测中压配电网线路电流、对地电场,在线路状态发生异常改变时触发高采样录波,根据录波数据可实现小电流接地系统接地故障准确定位、复杂故障过程回溯反演、线路异常状态提前预警,有效缩短线路故障恢复时间,变“被动报修”为“主动监控”,为配电网进一步提高供电水平、提升用户服务能力提供技术支撑。


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为准确定位线路故障,需要依据布点原则在线路上安装暂态录波型故障指示器,每套暂态录波型故障指示器包括3只采集单元(分别安装在3相线路上)和1台汇集单元(安装在电线杆上),具体安装方式见上图。


线路发生故障时触发三相同步录波,获得各相电场、电流录波信号,并计算得到零序电流,同一母线下所有出线上安装的装置均将故障录波文件上送至主站,主站结合各监测点上送的故障录波文件和线路拓扑,完成故障定位和故障分析,通过推图和短信通知的方式告知运维人员故障定位结果,缩短故障查找时间,实现快速恢复故障区域段供电。


设备安装时无需停电,可带电安装,安装方式简单便利。 现场安装如图所示:


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技术突破


●高精度电子式电流互感器


采用电子式电流互感器(罗氏线圈)检测线路电流,具有低噪声、高精度、高带宽的特点,可以准确测量线路电流,测量精度可以达到1%;并可记录暂态电流的最大幅值,避免电磁式CT大电流时的饱和问题。


●架空线零序电流测量技术


采用无线同步对时方式,实现了3相线路采集单元之间的时间同步,通过3相线路采集单元电流叠加得到零序电流,解决架空线零序电流测量的难题,这是小电流接地配电网单相接地故障检测定位的基础。


●高效取电与电源管理技术


采用高磁导率材料和闭合式CT取电为主供电源,结合超级电容平滑负荷电流波动,并以大容量非充电锂电池为后备电源,实现5A负荷电流以上时全功能工作,有效解决录波功耗大与CT取电效率低相矛盾的难题。


●基于暂态录波的单相接地故障定位技术


不论小电流接地配电网采用的是不接地方式,还是经消弧线圈接地方式,接地故障发生的瞬时均将产生一个持续时间在5~20毫秒的暂态过程,如下图所示,在暂态过程期间,零序电流i0上会产生高频暂态信号,暂态信号幅值较大,用这部分信号进行单相接地故障定位效果比较好。


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项目成果


●基于暂态录波型故障指示器的配电线路状态监测系统(简称IWOS)已应用于16个省级市及行政区;
●暂态录波型故障指示器现网稳定、可靠运行数量已近5000套;
●接地故障检测准确率接近90%,短路故障定位准确率达100%;
●国内首批通过中国电科院型式试验检测并获得型式试验报告的厂家之一
●荣获广东电网公司科学技术二等奖、广东省科学技术三等奖、广东省电力行业科技创新成果奖等多项奖励


成功项目


●国网北京市电力公司
●国网山东省电力公司
●国网浙江省电力公司
●国网湖南省电力公司
●国网四川省电力公司
●国网河北省电力公司
●国网江苏省电力公司
●国网湖北省电力公司
●国网宁夏电力公司
●国网重庆市电力公司
●国网福建省电力公司
●国网新疆电力公司
●广东电网有限责任公司
●广西电网有限责任公司
●云南电网有限责任公司
●贵州电网有限责任公司

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