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電力技術

一二次融合配電開關測試裝置

時間：2022-09-20

中試控股技術研究院魯工為您講解：一二次融合配電開關測試裝置

中試控股 ? 塑造中國制造的優質品牌

始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商：ZSZW-9800 一二次融合設備智能試驗裝置

什么是一二次融合？

一次就是主回路，二次就是一次的控制，一次回路只由直接參與電能的造、傳輸、變換、使用的電氣設備互相連接后構成的回路；
二次回路指對一次回路設備進行保護、測量、控制、計量的設備依照一定的邏輯關系相互連接構成的回路。

ZSZW-9800一二次融合設備智能試驗裝置可以完成配電網一二次融合開關、環網柜、智能柱上開關、智能環網柜配電變壓器、站所終端DTU、饋線終端FTU、配電變壓器終端TTU及故障指示器等設備的檢驗。

ZSZW-9800一二次融合設備智能試驗裝置分為兩大功能模塊：三相標準源模塊和一二次融合設備檢測模塊
1.三相標準源模塊既可以產生幅度可調、相位可調、頻率可調、功率穩定的三相工頻電壓、電流信號，又可以通過外接升壓器，產生5773V的高壓信號，中試控股同時還可以輸出符合一二次融合設備檢測規范的三相小電壓小電流信號。
2.一二次融合設備檢測模塊可以檢測符合一二次融合規范的10KV高壓開關內的電壓傳感器、電流傳感器、零序電壓傳感器、零序電流傳感器的比差和角差。以及校驗各種一二次融合開關控制器、DTU、FTU、配電終端的誤差。

3.除此之外，該裝置還可以對電能表、電壓表、電流表、相位表、頻率表、功率表、功率因數表等電力電測數字儀表進行測試和檢定，以及中試控股儀用電壓互感器、電流互感器、鉗形電流互感器等電量傳感器的測試和檢定，電壓變送器、電流變送器、功率變送器、功率因數變送器、頻率變送器等電量變送器的測試和檢定；無功補償控制器、電力數據采集器、電能表現場校驗儀、電力參數測試儀、電壓監測儀、配電負荷監測儀、多功能電力儀表、負荷管理終端、失壓失流計時器、配電自動化終端等儀器設備的測試和檢定。

一、概述
ZSZW-9800一二次融合設備智能試驗裝置分為兩大功能模塊，分別是三相標準源模塊和一二次融合設備檢測模塊。
1、三相標準源模塊既可以產生幅度可調、相位可調、頻率可調、功率穩定的三相工頻電壓、電流信號，中試控股又可以通過外接升壓器，產生5773V的高壓信號，同時還可以輸出符合一二次融合設備檢測規范的三相小電壓小電流信號。
2、一二次融合設備檢測模塊可以檢測符合一二次融合規范的10KV高壓開關內的電壓傳感器、電流傳感器、零序電壓傳感器、零序電流傳感器的比差和角差。以及校驗各種一二次融合開關控制器、DTU、FTU、配電終端的誤差。
3、該裝置還可以對電能表、電壓表、電流表、相位表、頻率表、功率表、功率因數表等電力電測數字儀表進行測試和檢定，以及儀用電壓互感器、電流互感器、鉗形電流互感器等電量傳感器的測試和檢定，電壓變送器、電流變送器、功率變送器、功率因數變送器、頻率變送器等電量變送器的測試和檢定；無功補償控制器、電力數據采集器、電能表現場校驗儀、電力參數測試儀、電壓監測儀、配電負荷監測儀、多功能電力儀表、負荷管理終端、失壓失流計時器、配電自動化終端等儀器設備的測試和檢定。

二、注意事項
1、電壓、電流正在輸出時請不要關機，不要復位，特別是當高電壓、大電流正在輸出時，請先通過操作按鍵關閉信號輸出，然后再關閉儀器供電電源。
2、電壓輸出不得短路，電流輸出不得開路；操作者啟動輸出電壓信號、電流信號之前，應確保外部連線正確無誤，外接連線部分不能有裸露。暫時離開時請關閉信號輸出。
3、在接入互感器二次信號前，務必將前面板上的狀態按鈕置于正確位置。插入正確的航空插座。
4、當電壓輸出通道外接220V/5773V的升壓器時，必須將電流輸出線全部去掉。以防有高電壓進入本產品。還必須確保儀器與高壓導體之間至少保持2米的安全距離。
5、如果要測試高壓開關內的電流互感器時，必須將電壓輸出線全部去掉，僅將電流線接到高壓開關上即可。
6、使用本中試控股產品時，請務必保證儀器接地良好。
7、在測量或校驗前, 務必將本儀器預熱10分鐘，否則指標可能會受影響。

三、功能和特點
1、電壓、電流、相位、功率、功率因數和頻率均為高精度、高穩定度標準信號輸出，軟件閉環。
2、電壓、電流、相位的調節，可同時針對三相或任意一相進行。
3、三相電壓之間、各相電壓和電流之間的相位均可360°調節。
4、三相四線/三相三線，正相序/逆相序四種狀態可任意組合輸出。
5、標準源和一二次融合測量部分采用獨特的雙屏設計結構，雙顯示屏均可觸摸操作。
6、觸摸屏上，以及前面板上均配置有操作按鍵，所有按鍵，中試控股一目了然。電壓、電流、功率因數設有常用試驗點，一鍵到位，操作起來方便快捷。
7、獨有的即點即輸功能，極大地簡化了操作流程。
8、電壓通道可以外接220V/5773V的高壓升壓器，產生高電壓信號。
9、可以同時測量顯示三相電壓互感器、零序電壓互感器的比差和角差。
10、可以同時測量顯示三相電流互感器、零序電流互感器的比差和角差。
11、互感器二次電壓電流，一次電壓電流可以切換顯示。
12、可配上位機通訊軟件，通過上位機進行整機操作，通訊協議開放。
13、當電壓短路、電流開路或接線錯誤時，可自動停止輸出并伴有聲光報警。
14、采用先進的功放技術，可靠性、穩定性大大提高。

四、技術指標
1、交流電壓輸出
硬件量程：380V、220V、100V、57.7V、2.5V，可以外接220V/5773V升壓器，輸出高電壓信號。
調節范圍：(1-120)%RG 調節細度：0.01%RG
準確度：0.1%RG 穩定度：≤0.02%/2min
失真度：≤0.3%（非容性負載）；每相最大輸出功率：50VA
2、交流電壓輸入
硬件量程：100V、3.25V 準確度：0.1%RG
3、交流電流輸出
硬件量程：100A、20A、5A、1A(或1V)、0.2A、0.05A。
調節范圍: (1～120)%RG 調節細度: 0.01%RG
中試控股準確度： 0.1%RG 穩定度： ≤0.02%/2min
失真度： ≤0.3%（非容性負載）
每相最大輸出功率：100A量程：150VA
20A量程：50VA
5A、1A、0.2A量程：20VA
0.05A量程：10VA
4、交流電流輸入
硬件量程：1A、1V 準確度： 0.1%RG
5、比差測量準確度：0.1% RG
6、角差測量準確度：2′
7、有功功率
準確度： 0.1%RG 穩定度： 0.02%RG/2min
8、相位
調節范圍: 0°～359.99° 調節細度： 0.02°
準確度： 0.05°
9、頻率
調節范圍： 20Hz～80Hz；調節細度： 0.001Hz
準確度： 0.01Hz
10、功率因數
調節范圍： -1～0～+1 調節細度： 0.001
準確度： 0.001
11、環境條件
工作環境溫度： 0℃～40℃
相對濕度： ≤85%
工作電源： AC220V±15%，最大功耗1300VA
12、外觀尺寸及重量
外觀尺寸：450mm×620mm×275mm
重量： 38Kg

其次，針對開關領域目前熱點之一的全固體絕緣開關設備，由于技術難度較大，存在眾多難題和矛盾，不應該帶著沒有解決的技術問題就去大面積推廣，需要在電氣性能、運行維護等方面做更多工作，向免維護方向努力。
再次，在質量方面，制造企業、配套件廠商在工藝和設計上要加大投入，采用自動化程度高而先進的設備，加大質量保證籌碼。嚴把原材料進廠檢驗關口，避免采用劣質原材料，對成品進行各項試驗，尤其是老化試驗不可忽視。

一二次設備廠家需進行技術的相互滲透
智能電網建設對一次設備的智能化具有一定挑戰性。針對開關設備而言，主網部分的智能化開關產品，雖在兩年前已有新品推出，但面臨如何保證每個廠商對裝有智能IED的產品實施全套型式試驗的問題。目前，業內針對高壓設備智能化方面涉及的工作內容較多，但大多是只對IED單獨進行電子產品的型式試驗，由于EMC試驗不能完全等價地考核產品的實際工況，一二次設備進行整機配套后，仍然出現電磁兼容問題。
在配網領域，要實現配電自動化，與主網的智能化相比較是有所區別的，要求也相對較低，配網領域的開關設備的智能化主要是滿足配電自動化的要求。用于智能變電站的一次配電開關設備，除具備自動化功能外，還應具備一些在線檢測和專家診斷系統的功能，通過IEC 61850協議完成監控、保護、數據傳輸。在電流互感器的選擇上，選用傳統的5A的電磁式互感器顯得不太合理。5A的電磁式互感器用于老式繼電保護系統，需要一定的功率輸出，而現代微機綜合保護裝置，只需要電流信號，無驅動功率的要求。若選用電子式互感器則因成本高、可靠性較差等原因更不合理，那么是否可以采用1A或0.5A的電磁式互感器？這個問題很值得商討。電壓互感器仍應以傳統的為主。對于需要嵌入到一次部件的其他傳感器而言，當嵌入之后，傳感器是不是可靠，在嵌入的過程中，傳感器的性能有無變化，這些都需要深入研究。因此,要研發智能開關設備，開關廠商需建立如自動化部、智能事業部等部門，同時培養相關人才，逐步推出產品，推廣使用。
開關設備智能化是電力行業發展的要求，也是未來產品發展的方向之一。現在開關企業雖然在一次設備方面下了很大的功夫，但就目前技術階段，質量問題、耐環境性、少維護或免維護是決定設備能否安全可靠運行的關鍵，智能化配置不當，反而有可能會降低設備的可靠性。因此，業內廠商要進一步加大將傳感器嵌入到一次設備零部件中的研究，解決一次二次融合的工藝問題、精度問題及絕緣問題，一二次廠家在技術上還應互相進行深入地滲透。

為企業走出去提供契機
智能電網給設備企業帶來的變革，使未來中國可能會產生像ABB、西門子那樣的大型企業。國內要出現這樣的企業，重要的一點是要進行一二次設備企業的大融合。通過融合，才能夠為客戶提供整體的解決方案。
現在通過智能電網發展，實現一二次設備企業的大融合，為國內電力設備企業走向世界提供了機會,但融合并不是盲目地兼并或收購，而實力強大的企業有所選擇地兼并或收購一些研究機構或者制造企業，以彼之長補己之短，實現優勢互補，這也是成為國際大企業的必由之路。

當前變配電行業正在向信息化、智能化、網絡化和集成化方向發展，變配電系統結構也呈現出越來越復雜的特點。一二次設備的融合既是技術發展的趨勢，也是市場發展的必然結果。配電一二次融合需要全國一二次廠家聯合起來，共同研究、探討，避免做重復的研究，每個廠家和相關研發人員都可以在一二次設備融合創新和行業發展中貢獻自己的力量。

配電設備一二次融合技術解決方案——解決配網設備痛點
國家電網公司啟動并編寫配網設備一二次融合技術方案及成套設備招標技術規范主要基于目前配網設備存在的主要問題：
一、二次設備接口不匹配，兼容性、擴展性、互換性差；一、二次設備廠家責任糾紛；支撐線損計算需求；遙信抖動、設備凝露現象；缺乏一、二次設備聯動測試機制。

配電設備一二次融合技術解決方案
一二次設備接口不匹配、兼容性、擴展性、互換性：
解決方案：一體化配網智能開關，二次技術融入一次設備
配網一二次融合最理想的狀態：朝著分布式、小型化、即插即用的一體化配網終端發展。市場需要一種能夠按開關單元配置安裝、結構精巧緊湊、高可靠全功能的智能終端裝置，任何一個受過指導性培訓的工作人員拿著裝置到現場，無需開關設備停電、打開開關儀表箱，就像拔插一個標準的電源插頭，插拔一下，就能完成安裝或更換維修工作。
設備凝露現象；電氣接口防護不足；長期運行導致雨水進入影響設備無法運行？
開關部分：
柱上開關凝露現象解決方案：采用全封閉式結構（包括操作機構）共箱式開關，實現全封閉，全絕緣方案；開關本體滿足下水實驗設計，采用全絕緣式結構，無帶電裸露點主引出線采用電纜室引線。
環網柜凝露現象解決方案：各進出線單元采用全封閉式結構。進出線、母線電纜附件必須滿足全絕緣、全封閉的結構。單元進線采用電纜引線的方式；電纜進線溝必須做密封處理（采用快凝材料）每一個間隔二次室需加入適度控制加熱裝置；環網柜頂部加濕度控制通風裝置，母線電源PT需預留加熱，通風負載功率。

控制單元：
電壓-時間型、分界開關等采用罩式裝置，滿足IP67防護等級以及實驗要求。
DTU/FTU應采用塑件包裹型的端子排，安裝后無帶電裸露點，接入端子后，無金屬LUOLU點
不同屬性的信號線間，強弱電間應該留有空端子。FTU內端子排建議采用水平式結構，箱式FTU應滿足IP54的防護等級，箱內金屬附件，板材建議采用非金屬鈍化處理以減少凝露，箱底留有導流孔。
控制器線路板、連接件外露需要做三防絕緣處理（三防漆、絕緣漆、硅膠灌封），絕緣材料為非易燃品。
采用全密封防水結構插頭插座，插頭插座焊線側必須灌裝硅脂橡膠、保證無帶電裸露點。
電纜上接電源PT的電纜破口需做防雨水侵入處理，安裝時做上U型固定。電纜控制器需要做下U型固定，防止雨水順電纜灌入插頭。