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。0.4KV環huan網wang供gong電dian品pin質zhi的de好hao壞huai，直zhi接jie影ying響xiang到dao供gong電dian行xing業ye的de服fu務wu質zhi量liang。但dan是shi，應ying該gai看kan到dao，由you於yu使shi用yong廣guang泛fan，該gai基ji礎chu係xi統tong由you於yu各ge種zhong原yuan因yin
，在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong常chang常chang會hui發fa生sheng相xiang序xu接jie反fan、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。

PT二er次ci計ji量liang電dian壓ya回hui路lu，牽qian涉she到dao電dian度du表biao的de計ji費fei問wen題ti，因yin使shi用yong直zhi徑jing過guo細xi的de電dian纜lan
，導dao致zhi計ji量liang電dian壓ya下xia降jiang，直zhi接jie影ying響xiang到dao計ji費fei。更geng何he況kuang
，計ji量liang回hui路lu相xiang序xu接jie反fan、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0.4KVhuanwanggongdianjijiliangxitongjinxingdianyaxiangxufenbushizaixianjianceshouduan，chengbenbugao，wujiancemangqu，dangxitongzhongdianyahuilujiexianyichangkeshishifaxian
，qiyichangxinhaokeshunshifasongdaoxiangguanzidonghuajiankongxitong，jiankongxitongkuaisujinxingpanduanbinggeichuchulizhiling

，jiangchulirenwuheyichangfashengdiantongzhixiangguanbanzuherenyuanjinxingchuli。cileiyichangdekuaisuchuli，duitigaodianlixitongdegongdianpinzhihefuwuzhiliang，youzhezhongyaodexianshiyiyi。

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：

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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700V以(yi)下(xia)的(de)高(gao)壓(ya)。這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)考(kao)慮(lv)當(dang)發(fa)生(sheng)雷(lei)電(dian)瞬(shun)時(shi)過(guo)電(dian)壓(ya)和(he)操(cao)作(zuo)過(guo)電(dian)壓(ya)等(deng)係(xi)統(tong)異(yi)常(chang)情(qing)況(kuang)
，該(gai)相(xiang)序(xu)監(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)，不(bu)應(ying)損(sun)壞(huai)。待(dai)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)後(hou)
，該(gai)相(xiang)序(xu)監(jian)測(ce)元(yuan)件(jian)可(ke)回(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。

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、yaomexuyaozhuanmendecaogangguding，henbufangbian。ruguozaixianxiangxujianceyuanjian，yecaiyongshangshuanzhuangjiegou
，zaiduianquanyaoqiujigaodedianqiguipingneianzhuang，meiyoukexingxing。
，youbiyaocaiyongyizhongxinxingjiegouheanzhuanggongyi，laijiejuezhegewenti。youyuzaixianxiangxujianceyuanjian，dianzidianlujiandan，liyongxinpiantiepianjishu，keyizuodehenxiaohenqing
，suoyiwanquankeyiliyongyizhongzhanjiejishu，jiangzaixianxiangxujianceyuanjianzhanjiezaixujiancedianpangtiebanshang、jidianqiwaikeshanghuodiandubiaodebiaokeshang，anzhuangfeichangfangbian，erqiebuyongweihu，ruguobuyongzhijiechexialai，wurenheanquanwenti。zheyebaozhenglezaixianxiangxujianceyuanjiankeyihendadanfangxindishiyong。

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。