中心議題：

• 分布式電壓接線異常在線監測技術實現原理和特點
• 分布式在線相序監測元件電路構成和實際應用

引言

智能電網（smart power grids），就是電網的智能化
，它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上
，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控製方法以及先進的決策支持係統技術的應用，實現電網的可靠

、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標。

我國的智能電網的基本特征就是在技術上要實現信息化、自動化、互動化。其最基礎的工作就是電力係統運行中各種參數的收集體係的建立
，如負荷電能在線監測、變壓器運行在線監測
、GIS室SF6氣體在線監測等。然而，目前在線監測工作才剛起步，很多工作都亟待開展。

0.4KV環網供電
，是電力係統一個最基礎、最廣泛的供電網絡架構，其重要性不言而喻。0.4KVhuanwanggongdianpinzhidehaohuai
，zhijieyingxiangdaogongdianxingyedefuwuzhiliang。danshi，yinggaikandao，youyushiyongguangfan，gaijichuxitongyouyugezhongyuanyin，zaiyunxingguochengzhongchangchanghuifashengxiangxujiefan、相位接錯
、接線不緊或漏電燒保險絲造成的缺相等異常現象，對於此類缺陷
，頻繁發生


，但往往由於環境的分散

、用戶不夠專業等各種情況，耽誤了發現的時間
，影響了供電質量
、延誤了正常用電。對電力係統和用戶來說都產生了負麵的影響。

PTercijiliangdianyahuilu
，qianshedaodiandubiaodejifeiwenti
，yinshiyongzhijingguoxidedianlan，daozhijiliangdianyaxiajiang，zhijieyingxiangdaojifei。genghekuang
，jilianghuiluxiangxujiefan、缺相等異常情況，更會導致電度表轉速減慢甚至不轉，導致供電公司的營收大量減少。

在zai電dian力li係xi統tong和he一yi些xie用yong電dian大da戶hu，對dui於yu以yi上shang兩liang種zhong情qing況kuang

，目mu前qian並bing沒mei有you比bi較jiao好hao的de自zi動dong檢jian測ce手shou段duan
，主zhu要yao是shi派pai專zhuan人ren進jin行xing巡xun檢jian
，效xiao率lv低di，成cheng本ben高gao。當dang然ran，對dui於yu涉she及ji收shou電dian費fei的de計ji量liang係xi統tong，針zhen對dui某mou些xie重zhong要yao用yong戶hu，係xi統tong中zhong加jia裝zhuang了le負fu荷he電dian能neng監jian測ce儀yi
，進jin行xing監jian測ce。但dan是shi由you於yu成cheng本ben昂ang貴gui，不bu能neng大da範fan圍wei推tui廣guang。

針對上述情況，在目前電力係統以及未來的智能電網中都希望一種能對0.4KV環huan網wang供gong電dian及ji計ji量liang係xi統tong進jin行xing電dian壓ya相xiang序xu分fen布bu式shi在zai線xian監jian測ce手shou段duan，成cheng本ben不bu高gao，無wu監jian測ce盲mang區qu，當dang係xi統tong中zhong電dian壓ya回hui路lu接jie線xian異yi常chang可ke實shi時shi發fa現xian，其qi異yi常chang信xin號hao可ke瞬shun時shi發fa送song到dao相xiang關guan自zi動dong化hua監jian控kong係xi統tong
，監jian控kong係xi統tong快kuai速su進jin行xing判pan斷duan並bing給gei出chu處chu理li指zhi令ling
，將jiang處chu理li任ren務wu和he異yi常chang發fa生sheng點dian通tong知zhi相xiang關guan班ban組zu和he人ren員yuan進jin行xing處chu理li。此ci類lei異yi常chang的de快kuai速su處chu理li，對dui提ti高gao電dian力li係xi統tong的de供gong電dian品pin質zhi和he服fu務wu質zhi量liang，有you著zhe重zhong要yao的de現xian實shi意yi義yi。

1．分布式電壓接線異常在線監測技術實現原理和特點

分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)壓(ya)接(jie)線(xian)異(yi)常(chang)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)技(ji)術(shu)，不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)一(yi)項(xiang)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)，也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)管(guan)理(li)手(shou)段(duan)，通(tong)過(guo)建(jian)立(li)分(fen)布(bu)式(shi)在(zai)促(cu)使(shi)電(dian)壓(ya)接(jie)線(xian)異(yi)常(chang)這(zhe)個(ge)長(chang)期(qi)困(kun)擾(rao)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)部(bu)門(men)的(de)頑(wan)症(zheng)得(de)到(dao)有(you)效(xiao)解(jie)決(jue)。

當然對於0.4KV環網供電回路和PTercijilianghuilu
，jianlifenbushizaixianjiance
，nandushibuxiaode
，yinweiqianshedeshebeizhongduo，zhiyaoyoujiexianlianjiededifangjiuyoukenengfashengxiangxuyichanghuoquexiangdeqingkuang，ruguocaiyongguoduodezaixianxiangxuzaixianjianceyuanjian，qichengbenshibuxiaodefudan。jishizhenduiyige35KV變(bian)電(dian)站(zhan)係(xi)統(tong)
，應(ying)用(yong)在(zai)線(xian)相(xiang)序(xu)異(yi)常(chang)檢(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)，估(gu)計(ji)也(ye)要(yao)幾(ji)十(shi)甚(shen)至(zhi)上(shang)百(bai)個(ge)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，如(ru)果(guo)要(yao)有(you)實(shi)時(shi)地(di)監(jian)測(ce)的(de)效(xiao)果(guo)，必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)大(da)量(liang)的(de)在(zai)線(xian)相(xiang)序(xu)監(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)。那(na)麼(me)

，相(xiang)序(xu)監(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)的(de)開(kai)發(fa)成(cheng)本(ben)，是(shi)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)指(zhi)標(biao)。經(jing)過(guo)認(ren)真(zhen)分(fen)析(xi)，不(bu)難(nan)發(fa)現(xian)，要(yao)想(xiang)讓(rang)在(zai)線(xian)相(xiang)序(xu)監(jian)測(ce)技(ji)術(shu)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)，所(suo)研(yan)製(zhi)的(de)監(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)一(yi)定(ding)要(yao)符(fu)合(he)以(yi)下(xia)標(biao)準(zhun)：成本低廉、安裝簡便（不停電即可安裝）、免維護、不影響所監測回路
、報警信號可收集可遠傳等。

監jian測ce電dian壓ya回hui路lu接jie線xian異yi常chang，有you現xian成cheng的de成cheng熟shu技ji術shu，應ying用yong負fu序xu過guo濾lv器qi原yuan理li，即ji可ke達da到dao相xiang應ying目mu的de。原yuan理li實shi現xian上shang也ye很hen簡jian單dan。為wei了le讓rang所suo開kai發fa的de元yuan件jian既ji適shi用yong於yu400V環網供電係統的要求，又能夠正確反映PT二次計量回路的電壓接線異常情況，）所以在負序過濾器電路中除了選用各合適的參數
，還增加了自適應電路。並且，由於400V環huan網wang供gong電dian中zhong，由you於yu負fu載zai的de不bu對dui稱cheng
，常chang常chang使shi得de電dian源yuan不bu平ping衡heng造zao成cheng負fu序xu過guo濾lv器qi的de誤wu動dong，造zao成cheng誤wu報bao警jing。為wei了le躲duo避bi此ci現xian象xiang，應ying增zeng設she浮fu動dong門men檻kan
，以yi躲duo過guo三san相xiang不bu平ping衡heng電dian壓ya造zao成cheng的de影ying響xiang。在zai原yuan理li實shi現xian上shang，我wo們men可ke用yong向xiang量liang圖tu進jin行xing詳xiang細xi分fen析xi。

圖1 三相負序電壓濾過器

根據上述向量圖，分析發生各類電壓接線異常情況時的mn間的電壓幅值，可得出以下結論：

[page]
所開發的在線相序監測元件，為能夠既可對380V環網供電係統電壓回路異常進行檢測，又能同時適用於PT二次計量電壓回路（相間電壓為100V）的在線檢測工作，有必要對這兩種情況進行進一步分析。

按負序過濾器的工作原理，從上述公式中，可得出，在標準電壓輸入下，可以計算出相關輸出電壓Umn值
，見表1

從表中可發現，380V電壓回路發生反相序接線時，Umn輸出電壓量最大

；PT二次計量電壓回路發生B相缺相時
，Umn輸出電壓最小。

所開發的在線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700Vyixiadegaoya。zhezhuyaoshikaolvdangfashengleidianshunshiguodianyahecaozuoguodianyadengxitongyichangqingkuang

，gaixiangxujianceyuanjian，buyingsunhuai。daixitongzhengchanghou，gaixiangxujianceyuanjiankehuifuzhengchanggongzuo。

在線相序監測元件的設計，應能夠躲過三相電壓不平衡造成的Umn輸出
，根據經驗值
，400V環網係統
，其不平衡電壓輸出估計在15~20V左右。再考慮裕量
，乘上可靠係數K，一般取1.5倍，也就是說，在線相序監測元件在工作時應能躲過30V以下的不平衡輸出電壓。考慮因負載嚴重不對稱引起的三相不平衡
，，在線相序監測元件需采用浮動門檻保證不誤發信。

kaolvdaohuanwanggongdianhuilujijilianghuiludezhongyaoxing，zaixianxiangxujianceyuanjian，rubenshenyuanjianfashengyichang，buyingyingxiangdaozhuhuilu，bixuyouxiangguanbaohucuoshi。yingxiangzhuhuiluyouliangzhongqingkuang：
1、由於在線相序監測元件出現故障，引起主回路短路接地；
2、由於在線相序監測元件，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
，在線相序監測元件必須杜絕上述兩種情況的出現。

2．分布式在線相序監測元件電路構成和實際應用

圖2   在線相序監測元件功能框圖

在線相序監測元件電路組成中，最關鍵的是電源輸入（采樣）回路和報警輸出回路。由於當地報警，並不能滿足自動化監測係統數據集中收集、分類處理，及時傳送和處理的要求，所以同樣提供了幹接點輸出
，以滿足各類自動化監測係統的需要。

在線相序監測元件的安裝技術，也是需要重點考慮的，一般的繼電器安裝，要麼需要螺絲固定
、要yao麼me需xu要yao專zhuan門men的de槽cao鋼gang固gu定ding
，很hen不bu方fang便bian。如ru果guo在zai線xian相xiang序xu監jian測ce元yuan件jian，也ye采cai用yong上shang述shu安an裝zhuang結jie構gou，在zai對dui安an全quan要yao求qiu極ji高gao的de電dian氣qi櫃gui屏ping內nei安an裝zhuang
，沒mei有you可ke行xing性xing。，有you必bi要yao采cai用yong一yi種zhong新xin型xing結jie構gou和he安an裝zhuang工gong藝yi，來lai解jie決jue這zhe個ge問wen題ti。由you於yu在zai線xian相xiang序xu監jian測ce元yuan件jian，電dian子zi電dian路lu簡jian單dan，利li用yong芯xin片pian貼tie片pian技ji術shu，可ke以yi做zuo得de很hen小xiao很hen輕qing，所suo以yi完wan全quan可ke以yi利li用yong一yi種zhong粘zhan結jie技ji術shu，將jiang在zai線xian相xiang序xu監jian測ce元yuan件jian粘zhan結jie在zai需xu監jian測ce點dian旁pang鐵tie板ban上shang、繼(ji)電(dian)器(qi)外(wai)殼(ke)上(shang)或(huo)電(dian)度(du)表(biao)的(de)表(biao)殼(ke)上(shang)，安(an)裝(zhuang)非(fei)常(chang)方(fang)便(bian)，而(er)且(qie)不(bu)用(yong)維(wei)護(hu)
，如(ru)果(guo)不(bu)用(yong)直(zhi)接(jie)扯(che)下(xia)來(lai)，無(wu)任(ren)何(he)安(an)全(quan)問(wen)題(ti)。這(zhe)也(ye)保(bao)證(zheng)了(le)在(zai)線(xian)相(xiang)序(xu)監(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)可(ke)以(yi)很(hen)大(da)膽(dan)放(fang)心(xin)地(di)使(shi)用(yong)。

在線相序監測元件可廣泛應用在0.4KV各個電源支路和PT二次計量支路上
，使得電壓接線異常缺陷能得到有效監測
，其現實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，該項技術也為我們的用戶在自己管轄區域處理相關電壓接線異常提供了更為有效和便捷的手段。

同樣，對於係統變電站或者某些大用戶（具備比較複雜的0.4KV環網接線），如(ru)果(guo)能(neng)將(jiang)相(xiang)序(xu)貼(tie)監(jian)測(ce)到(dao)的(de)相(xiang)位(wei)異(yi)常(chang)信(xin)號(hao)，通(tong)過(guo)電(dian)纜(lan)或(huo)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)進(jin)入(ru)後(hou)台(tai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)直(zhi)接(jie)管(guan)理(li)
，那(na)麼(me)對(dui)於(yu)處(chu)理(li)所(suo)發(fa)生(sheng)電(dian)壓(ya)異(yi)常(chang)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)會(hui)大(da)大(da)加(jia)快(kuai)，處(chu)理(li)缺(que)陷(xian)人(ren)員(yuan)的(de)效(xiao)率(lv)也(ye)會(hui)明(ming)顯(xian)提(ti)高(gao)
，將(jiang)有(you)效(xiao)縮(suo)短(duan)因(yin)電(dian)壓(ya)異(yi)常(chang)引(yin)起(qi)的(de)各(ge)類(lei)停(ting)電(dian)時(shi)間(jian)。

3．總結

分布式電壓異常在線檢測技術不僅是一項技術上的革新，而且是一種管理理念的創新
，它使得我們對0.4KV環網供電係統和PT二次計量回路的電壓接線異常缺陷
，有了可靠有效的手段及時發現
、及時處理，對優化電網管理工作，提高服務質量
，有著不可忽視的作用。