分布式電壓接線(xiàn)異常在線(xiàn)監測技術(shù)實(shí)現

　　在目前電力系統以及未來(lái)的智能電網(wǎng)中都希望一種能對0.4KV環(huán)網(wǎng)供電及計量系統進(jìn)行電壓相序分布式在線(xiàn)監測手段，成本不高，無(wú)監測盲區，當系統中電壓回路接線(xiàn)異?？蓪?shí)時(shí)發(fā)現，其異常信號可瞬時(shí)發(fā)送到相關(guān)自動(dòng)化監控系統，監控系統快速進(jìn)行判斷并給出處理指令，將處理任務(wù)和異常發(fā)生點(diǎn)通知相關(guān)班組和人員進(jìn)行處理。此類(lèi)異常的快速處理，對提高電力系統的供電品質(zhì)和服務(wù)質(zhì)量，有著(zhù)重要的現實(shí)意義。

　　1.分布式電壓接線(xiàn)異常在線(xiàn)監測技術(shù)實(shí)現原理和特點(diǎn)

　　分布式電壓接線(xiàn)異常在線(xiàn)監測技術(shù)，不僅僅是一項技術(shù)手段，也是一種管理手段，通過(guò)建立分布式在促使電壓接線(xiàn)異常這個(gè)長(cháng)期困擾電力系統管理部門(mén)的頑癥得到有效解決。

　　當然對于0.4KV環(huán)網(wǎng)供電回路和PT二次計量回路，建立分布式在線(xiàn)監測，難度是不小的，因為牽涉的設備眾多，只要有接線(xiàn)連接的地方就有可能發(fā)生相序異?；蛉毕嗟那闆r，如果采用過(guò)多的在線(xiàn)相序在線(xiàn)監測元件，其成本是不小的負擔。即使針對一個(gè)35KV變電站系統，應用在線(xiàn)相序異常檢測元件，估計也要幾十甚至上百個(gè)。也就是說(shuō)，如果要有實(shí)時(shí)地監測的效果，必須采用大量的在線(xiàn)相序監測元件。那么，相序監測元件的開(kāi)發(fā)成本，是一個(gè)非常重要的指標。經(jīng)過(guò)認真分析，不難發(fā)現，要想讓在線(xiàn)相序監測技術(shù)廣泛使用，所研制的監測元件一定要符合以下標準：1、成本低廉、2、安裝簡(jiǎn)便(不停電即可安裝)、3、免維護、 4、不影響所監測回路、5、報警信號可收集、可遠傳等。

　　監測電壓回路接線(xiàn)異常，有現成的成熟技術(shù)，應用負序過(guò)濾器原理，即可達到相應目的。原理實(shí)現上也很簡(jiǎn)單。為了讓所開(kāi)發(fā)的元件既適用于400V環(huán)網(wǎng)供電系統的要求，又能夠正確反映PT二次計量回路的電壓接線(xiàn)異常情況，)所以在負序過(guò)濾器電路中除了選用各合適的參數，還增加了自適應電路。并且，由于 400V環(huán)網(wǎng)供電中，由于負載的不對稱(chēng)，常常使得電源不平衡造成負序過(guò)濾器的誤動(dòng)，造成誤報警。為了躲避此現象，應增設浮動(dòng)門(mén)檻，以躲過(guò)三相不平衡電壓造成的影響。在原理實(shí)現上，我們可用向量圖進(jìn)行詳細分析。

　　圖1 三相 負序電壓濾過(guò)器

　　根據上述向量圖，分析發(fā)生各類(lèi)電壓接線(xiàn)異常情況時(shí)的mn間的電壓幅值，可得出以下結論：

　　所開(kāi)發(fā)的在線(xiàn)相序監測元件，為能夠既可對380V環(huán)網(wǎng)供電系統電壓回路異常進(jìn)行檢測，又能同時(shí)適用于PT二次計量電壓回路(相間電壓為100V)的在線(xiàn)檢測工作，有必要對這兩種情況進(jìn)行進(jìn)一步分析。

　　按負序過(guò)濾器的工作原理，從上述公式中，可得出，在標準電壓輸入下，可以計算出相關(guān)輸出電壓Umn值，見(jiàn)表1

　　從表中可發(fā)現，380V電壓回路發(fā)生反相序接線(xiàn)時(shí)，Umn輸出電壓量最大;PT二次計量電壓回路發(fā)生B相缺相時(shí)，Umn輸出電壓最小。

　　所開(kāi)發(fā)的在線(xiàn)相序監測元件必須能夠對上述9種情況均能做出報警，而且最大能穩定承受700V以下的高壓。這主要是考慮當發(fā)生雷電瞬時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓等系統異常情況，該相序監測元件，不應損壞。待系統正常后，該相序監測元件可回復正常工作。

　　在線(xiàn)相序監測元件的設計，應能夠躲過(guò)三相電壓不平衡造成的Umn輸出，根據經(jīng)驗值，400V環(huán)網(wǎng)系統，其不平衡電壓輸出估計在15~20V左右。再考慮裕量，乘上可靠系數K，一般取1.5倍，也就是說(shuō)，在線(xiàn)相序監測元件在工作時(shí)應能躲過(guò)30V以下的不平衡輸出電壓?？紤]因負載嚴重不對稱(chēng)引起的三相不平衡，，在線(xiàn)相序監測元件需采用浮動(dòng)門(mén)檻保證不誤發(fā)信。

　　考慮到環(huán)網(wǎng)供電回路及計量回路的重要性，在線(xiàn)相序監測元件，如本身元件發(fā)生異常，不應影響到主回路，必須有相關(guān)保護措施。影響主回路有兩種情況：1、由于在線(xiàn)相序監測元件出現故障，引起主回路短路接地;2、由于在線(xiàn)相序監測元件，內部芯片選擇上，選用了較大功率的芯片，結果影響到計量電壓的幅值，造成少計量，電能計費上有所損失。

　　所以，在線(xiàn)相序監測元件必須杜絕上述兩種情況的出現。

分布式在線(xiàn)相序監測元件電路構成和實(shí)際應用#e#2.分布式在線(xiàn)相序監測元件電路構成和實(shí)際應用

　　圖2 在線(xiàn)相序監測元件功能框圖

　　在線(xiàn)相序監測元件電路組成中，最關(guān)鍵的是電源輸入(采樣)回路和報警輸出回路。由于當地報警，并不能滿(mǎn)足自動(dòng)化監測系統數據集中收集、分類(lèi)處理，及時(shí)傳送和處理的要求，所以同樣提供了干接點(diǎn)輸出，以滿(mǎn)足各類(lèi)自動(dòng)化監測系統的需要。

　　在線(xiàn)相序監測元件的安裝技術(shù)，也是需要重點(diǎn)考慮的，一般的繼電器安裝，要么需要螺絲固定、要么需要專(zhuān)門(mén)的槽鋼固定，很不方便。如果在線(xiàn)相序監測元件，也采用上述安裝結構，在對安全要求極高的電氣柜屏內安裝，沒(méi)有可行性。，有必要采用一種新型結構和安裝工藝，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。由于在線(xiàn)相序監測元件，電子電路簡(jiǎn)單，利用芯片貼片技術(shù)，可以做得很小很輕，所以完全可以利用一種粘結技術(shù)，將在線(xiàn)相序監測元件粘結在需監測點(diǎn)旁鐵板上、繼電器外殼上或電度表的表殼上，安裝非常方便，而且不用維護，如果不用直接扯下來(lái)，無(wú)任何安全問(wèn)題。這也保證了在線(xiàn)相序監測元件可以很大膽放心地使用。

　　在線(xiàn)相序監測元件可廣泛應用在0.4KV各個(gè)電源支路和PT二次計量支路上，使得電壓接線(xiàn)異常缺陷能得到有效監測，其現實(shí)意義遠比變電站直流監測更為重大。畢竟0.4KV交流電路更為廣泛可見(jiàn)，該項技術(shù)也為我們的用戶(hù)在自己管轄區域處理相關(guān)電壓接線(xiàn)異常提供了更為有效和便捷的手段。

　　同樣，對于系統變電站或者某些大用戶(hù)(具備比較復雜的0.4KV環(huán)網(wǎng)接線(xiàn))，如果能將相序貼監測到的相位異常信號，通過(guò)電纜或通訊方式進(jìn)入后臺監控系統直接管理，那么對于處理所發(fā)生電壓異常的響應時(shí)間會(huì )大大加快，處理缺陷人員的效率也會(huì )明顯提高，將有效縮短因電壓異常引起的各類(lèi)停電時(shí)間。

　　3.總結

　　分布式電壓異常在線(xiàn)檢測技術(shù)不僅是一項技術(shù)上的革新，而且是一種管理理念的創(chuàng )新，它使得我們對0.4KV環(huán)網(wǎng)供電系統和PT二次計量回路的電壓接線(xiàn)異常缺陷，有了可靠有效的手段及時(shí)發(fā)現、及時(shí)處理，對優(yōu)化電網(wǎng)管理工作，提高服務(wù)質(zhì)量，有著(zhù)不可忽視的作用。