在國家電網(wǎng)有限公司西北分部部署下，國內(nèi)第1個“沙戈荒”寬頻振蕩就地監(jiān)測及協(xié)同防控系統(tǒng)在750千伏曲子變電站及所接330千伏新能源匯集站投運，實現(xiàn)慶東直流配套新能源大基地寬頻振蕩的實時監(jiān)測、精準(zhǔn)定位、快速處置。這是西北電網(wǎng)在寬頻振蕩系統(tǒng)治理方面取得的重要技術(shù)突破，有助于提升“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地和高占比新能源電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運行水平。

在“沙戈荒”大基地，新能源發(fā)電集中接入電網(wǎng)末端，給電力系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)。國網(wǎng)西北分部聚焦西北新型電力系統(tǒng)運行需求，提出就地監(jiān)測、綜合分析、精準(zhǔn)溯源、協(xié)同防控的寬頻振蕩防控技術(shù)路線，聯(lián)合國網(wǎng)電科院（南瑞集團）、中國電科院、清華大學(xué)等產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢單位組建了聯(lián)合攻關(guān)團隊。攻關(guān)團隊深入分析寬頻振蕩的發(fā)生機理和傳播特性，充分調(diào)研國內(nèi)外寬頻振蕩研究成果及現(xiàn)有防控技術(shù)的優(yōu)點和缺點，攻克了大規(guī)模新能源基地建模復(fù)雜、多主體協(xié)同邏輯設(shè)計困難等一系列技術(shù)難題，對系統(tǒng)的控制策略、裝置架構(gòu)和技術(shù)參數(shù)進行了反復(fù)論證及優(yōu)化提升，研發(fā)了“沙戈荒”寬頻振蕩就地監(jiān)測及協(xié)同防控系統(tǒng)。

“沙戈荒”寬頻振蕩就地監(jiān)測及協(xié)同防控系統(tǒng)采用主站統(tǒng)一研判、子站分級執(zhí)行的更新防控模式，支持“協(xié)調(diào)控制”與“就地控制”雙模式靈活切換，提升了電網(wǎng)防御體系的可靠性。系統(tǒng)投運后，顯著提升了新能源場站寬頻振蕩風(fēng)險主動防控能力，并與西北電網(wǎng)現(xiàn)有的廣域可靠穩(wěn)定控制系統(tǒng)實現(xiàn)了深度融合與功能互補，構(gòu)筑起涵蓋“寬頻振蕩專項防控+傳統(tǒng)機電振蕩穩(wěn)定控制+新能源場站主動支撐”的多維度、立體化寬頻振蕩綜合防御體系。

第1章  概  述（SZST-200電力市場需求“地下管轄查找儀”使用注意事項，使用方法）

由一臺發(fā)射機、一臺接收機及附件構(gòu)成，用于地下管線路由的精準(zhǔn)定位、埋深測量和長距離的追蹤以及對管線絕緣故障點的測量查找。管線綜合探測儀采用了多線圈電磁技術(shù)，提高了管線定位定深的精度和目標(biāo)管線的識別能力，在管線密集復(fù)雜的區(qū)域也能準(zhǔn)確地對目標(biāo)管線進行追蹤和定位。因而管線綜合探測儀在電信、網(wǎng)通、移動、聯(lián)通、鐵通、電力、自來水、煤氣、物探、石化和市政等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

提供多種可選附件，從而增加了它們的用途，擴展了它們的應(yīng)用范圍。

使用管線綜合探測儀之前請閱讀本手冊。

第2章  主要功能、特點和技術(shù)指標(biāo)（SZST-200電力市場需求“地下管轄查找儀”使用注意事項，使用方法）

2.1主要功能

1、測定地下管線的路由

2、測定地下管線的埋深

3、多管線的情況下目標(biāo)管線的識別

4、檢測并定位管線絕緣故障點

2.2主要特點

1、采用先進的信號處理技術(shù)、極新的集成電路元器件以達到優(yōu)異的測試性能。

2、測量信號的多種發(fā)送方式:

（1）注入法：用于有注入點的管線。

（2）鉗夾法：用于被測管線有一段外露，便于鉗夾夾鉗的管線。

（3）感應(yīng)法：用于無注入點或無外露的管線。

3、多種測量頻率：有480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz四種有源頻率以及電力線纜的50Hz無源頻率；用戶可以根據(jù)環(huán)境的不同進行選擇（如需要采用特殊測量頻率，請在定貨合同中注明）。

4、提高測試效率的不同的定位模式和功能：

（1）峰值模式：通過測量信號的極大值來確定路由的位置。

（2）谷值模式：通過測量信號的極小值來確定路由的位置。

（3）路由定向：直觀、迅速地指示路由的方向。

（4）絕緣故障查找（FF）: 查找并定位出管線絕緣惡化導(dǎo)致的故障點。

（5）聽診器：通過聽診頭從眾多管線中識別出信號所加載的管線。

5、輔助功能：

（1）接收增益自動調(diào)節(jié)：自動調(diào)節(jié)接收機的增益以使接收機處于優(yōu)化狀態(tài)，免去了手動調(diào)節(jié)的繁瑣。

（2）聲響功能：接收機通過喇叭發(fā)出的音調(diào)變化直觀地反映測量的信號大小。

（3）管線狀態(tài)檢測：發(fā)射機在做注入模式時，首先檢測管線的絕緣電阻，殘余電壓，再將信號施加到目標(biāo)管線上。當(dāng)管線上絕緣電阻較?。ń趯Φ囟搪罚┌l(fā)射機將自動退出該模式，當(dāng)殘余電壓較大時發(fā)射機告警，操作人員應(yīng)立即停止信號的加載，關(guān)閉發(fā)射機。

（4）電池電量檢測：電池電量的實時檢測，當(dāng)電量低到保護值時會發(fā)出報警自動關(guān)機。

（5）節(jié)電功能：發(fā)射機開機30秒左右未按其它鍵、接收機開機操作后，若10分鐘左右未再按其它鍵時，機器會自動關(guān)機，以節(jié)省電池電能。

2.3 技術(shù)指標(biāo)

2.3.1發(fā)射機技術(shù)指標(biāo)

2.3.2接收機技術(shù)指標(biāo)

注:正常情況下指所測試的管線在上述測量范圍內(nèi)沒有絕緣故障及其它干擾。

2.3.3 環(huán)境要求

2.3.4 物理特性

組件一（儀表組合）

用戶可以選配組件：

組件二（故障查找支架）

第三章  工作原理（SZST-200電力市場需求“地下管轄查找儀”使用注意事項，使用方法）

3.1探測儀路由查找原理

根據(jù)電磁理論，交變的電流在空間產(chǎn)生一變化的磁場，其關(guān)系滿足安培環(huán)路定律。如果周圍是均勻介質(zhì)，加載交流電流的導(dǎo)體足夠長、直時，在該導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一個同軸的交流電磁場，磁場強度的大小正比于電流，反比于到導(dǎo)體的距離。如將一線圈置于這個磁場中，在線圈內(nèi)將感應(yīng)產(chǎn)生一個同頻率的交流電壓，感應(yīng)電壓的大小取決于該線圈在磁場中的位置，當(dāng)磁力線方向與線圈軸向平行時，線圈感應(yīng)的電壓水平分量呈極大，如圖3.1所示;當(dāng)線圈軸向與磁力線方向垂直時，感應(yīng)的電壓水平分量極小，為極小值；如圖3.2所示。探測儀正是利用這一特點實現(xiàn)埋于地下的管線的路由查找。這兩種極大值、極小值的探測方法即對應(yīng)測量路由的峰值、谷值法。

3.2探測儀埋深測量原理

接收機內(nèi)有上下兩個相同的水平放置的線圈，它們之間的距離已知。在路由正上方測量得到的上下傳感線圈的信號強度，按照電磁理論，可以反推算出未知的目標(biāo)管線埋深大小。

假設(shè)接收機內(nèi)兩平行的探測線圈的中心距為L，在路由的正上方檢測到的信號分別為v1、v2，則埋于地下D處的管線理想情況下滿足公式：D=L/（V2/V1-1）

探測儀正是利用這樣的關(guān)系實現(xiàn)直讀法測量管線的埋深。

3.3探測儀絕緣故障查找原理

直埋于地下的管線外層多包以絕緣護套，正常的情況下對地應(yīng)有極高的阻抗，但隨著時間的推移，因種種原因而導(dǎo)致管線的絕緣性能逐步下降，等效的絕緣電阻可降為幾MΩ、幾十KΩ，直至完全對地短路，進一步惡化便可導(dǎo)致管線的斷裂，造成更大的損失。及時地查找出管線的絕緣故障點，是管線維護工作的重要一環(huán)。

采用探測儀的絕緣故障查找功能（FF）便可夠迅速及時地檢測出管線的絕緣故障點。發(fā)射機采用直接注入工作方式，將故障查找的專用信號加至管線上，如圖3-4所示。信號在故障點處通過大地向外泄漏，電位大小則以故障點為中心，球面型徑向地非線性衰減。將與接收機相連的輔助故障查找支架插入地表面，獲取泄漏的信號特性，即可測量出故障點所在方向。按接收機顯示的指示箭頭，通過多次的反復(fù)，*終便可查找出泄漏信號的故障點。

近日，由中國電力科學(xué)研究院有限公司高壓計量所牽頭研制的±100千伏寬帶零磁通電流互感器在±500千伏宜都換流站正式掛網(wǎng)運行，標(biāo)志著我國實現(xiàn)直流輸電用零磁通電流互感器關(guān)鍵技術(shù)自主可控。

作為直流輸電工程的關(guān)鍵設(shè)備，零磁通電流互感器為系統(tǒng)中性線提供測控和保護信號，對直流系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行至關(guān)重要。此前，這項關(guān)鍵技術(shù)掌握在國外少數(shù)廠家手里。設(shè)備發(fā)生嚴重故障后只能返回國外廠家維修，維修時間、周期不可控，運維工作較為被動。

為此，中國電科院高壓計量所牽頭統(tǒng)籌產(chǎn)學(xué)研資源，聯(lián)合國網(wǎng)上海電力、國網(wǎng)湖北電力、華中科技大學(xué)等組建攻關(guān)團隊依托國家重點研發(fā)計劃項目、國家電網(wǎng)有限公司科技項目等多個科技項目開展攻關(guān)。歷時5年，攻關(guān)團隊在磁調(diào)制理論、可靠性設(shè)計、核心器件國產(chǎn)化、整機生產(chǎn)工藝等方面取得一系列突破，完成了攻關(guān)任務(wù)。型式試驗報告顯示，樣機與國外同類產(chǎn)品相比，絕緣性能、測量準(zhǔn)確度、階躍響應(yīng)和頻率特性等關(guān)鍵性能指標(biāo)全方位提升。

這一設(shè)備的掛網(wǎng)運行填補了國內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)空白，從器件到整機的100%自主可控對于帶動國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級具有重要意義。

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