在國(guó)家電網(wǎng)有限公司西北分部部署下，國(guó)內(nèi)第1個(gè)“沙戈荒”寬頻振蕩就地監(jiān)測(cè)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(yùn)，實(shí)現(xiàn)慶東直流配套新能源大基地寬頻振蕩的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、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(yùn)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(yùn)行帶來(lái)挑戰(zhàn)。國(guó)網(wǎng)西北分部聚焦西北新型電力系統(tǒng)運(yùn)行需求，提出就地監(jiān)測(cè)、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(guó)網(wǎng)電科院（南瑞集團(tuán)）、中國(guó)電科院、清華大學(xué)等產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢(shì)單位組建了聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)深入分析寬頻振蕩的發(fā)生機(jī)理和傳播特性，充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外寬頻振蕩研究成果及現(xiàn)有防控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，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(jì)困難等一系列技術(shù)難題，對(duì)系統(tǒng)的控制策略、裝置架構(gòu)和技術(shù)參數(shù)進(jìn)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(cè)及協(xié)同防控系統(tǒng)。

“沙戈荒”寬頻振蕩就地監(jiān)測(cè)及協(xié)同防控系統(tǒng)采用主站統(tǒng)一研判、子站分級(jí)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(yùn)后，顯著提升了新能源場(chǎng)站寬頻振蕩風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)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(shí)現(xiàn)了深度融合與功能互補(bǔ)，構(gòu)筑起涵蓋“寬頻振蕩專項(xiàng)防控+傳統(tǒng)機(jī)電振蕩穩(wěn)定控制+新能源場(chǎng)站主動(dòng)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(chǎng)需求“地下管轄查找儀”使用注意事項(xiàng)，使用方法）

由一臺(tái)發(fā)射機(jī)、一臺(tái)接收機(jī)及附件構(gòu)成，用于地下管線路由的精準(zhǔn)定位、埋深測(cè)量和長(zhǎng)距離的追蹤以及對(duì)管線絕緣故障點(diǎn)的測(cè)量查找。管線綜合探測(cè)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(shí)別能力，在管線密集復(fù)雜的區(qū)域也能準(zhǔn)確地對(duì)目標(biāo)管線進(jìn)行追蹤和定位。因而管線綜合探測(cè)儀在電信、網(wǎng)通、移動(dòng)、聯(lián)通、鐵通、電力、自來(lái)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(kuò)展了它們的應(yīng)用范圍。

使用管線綜合探測(cè)儀之前請(qǐng)閱讀本手冊(cè)。

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

2.1主要功能

1、測(cè)定地下管線的路由

2、測(cè)定地下管線的埋深

3、多管線的情況下目標(biāo)管線的識(shí)別

4、檢測(cè)并定位管線絕緣故障點(diǎn)

2.2主要特點(diǎn)

1、采用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)、極新的集成電路元器件以達(dá)到優(yōu)異的測(cè)試性能。

2、測(cè)量信號(hào)的多種發(fā)送方式:

（1）注入法：用于有注入點(diǎn)的管線。

（2）鉗夾法：用于被測(cè)管線有一段外露，便于鉗夾夾鉗的管線。

（3）感應(yīng)法：用于無(wú)注入點(diǎn)或無(wú)外露的管線。

3、多種測(cè)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(wú)源頻率；用戶可以根據(jù)環(huán)境的不同進(jìn)行選擇（如需要采用特殊測(cè)量頻率，請(qǐng)?jiān)诙ㄘ浐贤凶⒚鳎?

4、提高測(cè)試效率的不同的定位模式和功能：

（1）峰值模式：通過測(cè)量信號(hào)的極大值來(lái)確定路由的位置。

（2）谷值模式：通過測(cè)量信號(hào)的極小值來(lái)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(diǎn)。

（5）聽診器：通過聽診頭從眾多管線中識(shí)別出信號(hào)所加載的管線。

5、輔助功能：

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

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

（3）管線狀態(tài)檢測(cè)：發(fā)射機(jī)在做注入模式時(shí)，首先檢測(cè)管線的絕緣電阻，殘余電壓，再將信號(hào)施加到目標(biāo)管線上。當(dāng)管線上絕緣電阻較?。ń趯?duì)地短路）發(fā)射機(jī)將自動(dòng)退出該模式，當(dāng)殘余電壓較大時(shí)發(fā)射機(jī)告警，操作人員應(yīng)立即停止信號(hào)的加載，關(guān)閉發(fā)射機(jī)。

（4）電池電量檢測(cè)：電池電量的實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)電量低到保護(hù)值時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警自動(dòng)關(guān)機(jī)。

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

2.3 技術(shù)指標(biāo)

2.3.1發(fā)射機(jī)技術(shù)指標(biāo)

2.3.2接收機(jī)技術(shù)指標(biāo)

注:正常情況下指所測(cè)試的管線在上述測(cè)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(chǎng)需求“地下管轄查找儀”使用注意事項(xiàng)，使用方法）

3.1探測(cè)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(chǎng)，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(zhǎng)、直時(shí)，在該導(dǎo)體周圍產(chǎn)生一個(gè)同軸的交流電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)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(gè)磁場(chǎng)中，在線圈內(nèi)將感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)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(chǎng)中的位置，當(dāng)磁力線方向與線圈軸向平行時(shí)，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(shí)，感應(yīng)的電壓水平分量極小，為極小值；如圖3.2所示。探測(cè)儀正是利用這一特點(diǎn)實(shí)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(cè)方法即對(duì)應(yīng)測(cè)量路由的峰值、谷值法。

3.2探測(cè)儀埋深測(cè)量原理

接收機(jī)內(nèi)有上下兩個(gè)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(cè)量得到的上下傳感線圈的信號(hào)強(qiáng)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(jī)內(nèi)兩平行的探測(cè)線圈的中心距為L(zhǎng)，在路由的正上方檢測(cè)到的信號(hào)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(cè)儀正是利用這樣的關(guān)系實(shí)現(xiàn)直讀法測(cè)量管線的埋深。

3.3探測(cè)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(hù)套，正常的情況下對(duì)地應(yīng)有極高的阻抗，但隨著時(shí)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(duì)地短路，進(jìn)一步惡化便可導(dǎo)致管線的斷裂，造成更大的損失。及時(shí)地查找出管線的絕緣故障點(diǎn)，是管線維護(hù)工作的重要一環(huán)。

采用探測(cè)儀的絕緣故障查找功能（FF）便可夠迅速及時(shí)地檢測(cè)出管線的絕緣故障點(diǎn)。發(fā)射機(jī)采用直接注入工作方式，將故障查找的專用信號(hào)加至管線上，如圖3-4所示。信號(hào)在故障點(diǎn)處通過大地向外泄漏，電位大小則以故障點(diǎn)為中心，球面型徑向地非線性衰減。將與接收機(jī)相連的輔助故障查找支架插入地表面，獲取泄漏的信號(hào)特性，即可測(cè)量出故障點(diǎn)所在方向。按接收機(jī)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(hào)的故障點(diǎn)。

近日，由中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司高壓計(jì)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(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)實(shí)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(cè)控和保護(hù)信號(hào)，對(duì)直流系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。此前，這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)掌握在國(guó)外少數(shù)廠家手里。設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障后只能返回國(guó)外廠家維修，維修時(shí)間、周期不可控，運(yùn)維工作較為被動(dòng)。

為此，中國(guó)電科院高壓計(jì)量所牽頭統(tǒng)籌產(chǎn)學(xué)研資源，聯(lián)合國(guó)網(wǎng)上海電力、國(guó)網(wǎng)湖北電力、華中科技大學(xué)等組建攻關(guān)團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家電網(wǎng)有限公司科技項(xiàng)目等多個(gè)科技項(xiàng)目開展攻關(guān)。歷時(shí)5年，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在磁調(diào)制理論、可靠性設(shè)計(jì)、核心器件國(guó)產(chǎn)化、整機(jī)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(yàn)報(bào)告顯示，樣機(jī)與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，絕緣性能、測(cè)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(yùn)行填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)空白，從器件到整機(jī)的100%自主可控對(duì)于帶動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)具有重要意義。

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