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背景介紹：

我國(guó)中壓配電網(wǎng)多為不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，其單相接地（又稱小電流接地）故障占到故障總數(shù)的80%左右，故障線路選擇及故障定位十分困難。長(zhǎng)期以來，故障選線及定位技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用效果不理想，運(yùn)行人員更習(xí)慣于使用原始的人工拉路方法確定故障線路、人工巡線方法確定故障點(diǎn)，導(dǎo)致健全線路不必要的短時(shí)停電，并耗費(fèi)大量人力物力、延長(zhǎng)故障修復(fù)時(shí)間。

映翰通公司歷經(jīng)十年積淀、潛心研發(fā)的基于暫態(tài)錄波型故障指示器的配電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱IWOS）, 該系統(tǒng)綜合利用智能傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、人工智能技術(shù)和信息通信技術(shù)，高精度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)中壓配電網(wǎng)線路電流、對(duì)地電場(chǎng)，在線路狀態(tài)發(fā)生異常改變時(shí)觸發(fā)高采樣錄波，根據(jù)錄波數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)接地故障準(zhǔn)確定位、復(fù)雜故障過程回溯反演、線路異常狀態(tài)提前預(yù)警，有效縮短線路故障恢復(fù)時(shí)間，變“被動(dòng)報(bào)修”為“主動(dòng)監(jiān)控”，為配電網(wǎng)進(jìn)一步提高供電水平、提升用戶服務(wù)能力提供技術(shù)支撐。

系統(tǒng)方案：

為準(zhǔn)確定位線路故障，需要依據(jù)布點(diǎn)原則在線路上安裝暫態(tài)錄波型故障指示器，每套暫態(tài)錄波型故障指示器包括3只采集單元（分別安裝在3相線路上）和1臺(tái)匯集單元（安裝在電線桿上），具體安裝方式見上圖。

線路發(fā)生故障時(shí)觸發(fā)三相同步錄波，獲得各相電場(chǎng)、電流錄波信號(hào)，并計(jì)算得到零序電流，同一母線下所有出線上安裝的裝置均將故障錄波文件上送至主站，主站結(jié)合各監(jiān)測(cè)點(diǎn)上送的故障錄波文件和線路拓?fù)?，完成故障定位和故障分析，通過推圖和短信通知的方式告知運(yùn)維人員故障定位結(jié)果，縮短故障查找時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)故障區(qū)域段供電。

設(shè)備安裝時(shí)無需停電，可帶電安裝，安裝方式簡(jiǎn)單便利。 現(xiàn)場(chǎng)安裝如圖所示：

三、技術(shù)突破

●高精度電子式電流互感器

采用電子式電流互感器（羅氏線圈）檢測(cè)線路電流，具有低噪聲、高精度、高帶寬的特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確測(cè)量線路電流，測(cè)量精度可以達(dá)到1%；并可記錄暫態(tài)電流的最大幅值，避免電磁式CT大電流時(shí)的飽和問題。

●架空線零序電流測(cè)量技術(shù)

采用無線同步對(duì)時(shí)方式，實(shí)現(xiàn)了3相線路采集單元之間的時(shí)間同步，通過3相線路采集單元電流疊加得到零序電流，解決架空線零序電流測(cè)量的難題，這是小電流接地配電網(wǎng)單相接地故障檢測(cè)定位的基礎(chǔ)。

●高效取電與電源管理技術(shù)

采用高磁導(dǎo)率材料和閉合式CT取電為主供電源，結(jié)合超級(jí)電容平滑負(fù)荷電流波動(dòng)，并以大容量非充電鋰電池為后備電源，實(shí)現(xiàn)5A負(fù)荷電流以上時(shí)全功能工作，有效解決錄波功耗大與CT取電效率低相矛盾的難題。

●基于暫態(tài)錄波的單相接地故障定位技術(shù)

不論小電流接地配電網(wǎng)采用的是不接地方式，還是經(jīng)消弧線圈接地方式，接地故障發(fā)生的瞬時(shí)均將產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)時(shí)間在5~20毫秒的暫態(tài)過程，如下圖所示，在暫態(tài)過程期間，零序電流i0上會(huì)產(chǎn)生高頻暫態(tài)信號(hào)，暫態(tài)信號(hào)幅值較大，用這部分信號(hào)進(jìn)行單相接地故障定位效果比較好。

四、項(xiàng)目成果

●基于暫態(tài)錄波型故障指示器的配電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱IWOS）已應(yīng)用于16個(gè)省級(jí)市及行政區(qū)；

●暫態(tài)錄波型故障指示器現(xiàn)網(wǎng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行數(shù)量已近5000套；

●接地故障檢測(cè)準(zhǔn)確率接近90%，短路故障定位準(zhǔn)確率達(dá)100%；

●國(guó)內(nèi)首批通過中國(guó)電科院型式試驗(yàn)檢測(cè)并獲得型式試驗(yàn)報(bào)告的廠家之一

●榮獲廣東電網(wǎng)公司科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)、廣東省科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)、廣東省電力行業(yè)科技創(chuàng)新成果獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)