15kV一二次融合成套设备检定系统-中试控股

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15kV一二次融合成套设备检定系统

时间：2022-09-22

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：15kV一二次融合成套设备检定系统

中试控股 ✔ 塑造中国制造的优质品牌

始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.入围合格供应商：ZSZW-9800一二次融合设备智能试验装置

ZSZW-9800一二次融合设备智能试验装置分为两大功能模块：三相标准源模块和一二次融合设备检测模块
1.三相标准源模块既可以产生幅度可调、相位可调、频率可调、功率稳定的三相工频电压、电流信号，又可以通过外接升压器，产生5773V的高压信号，中试控股同时还可以输出符合一二次融合设备检测规范的三相小电压小电流信号。
2.一二次融合设备检测模块可以检测符合一二次融合规范的10KV高压开关内的电压传感器、电流传感器、零序电压传感器、零序电流传感器的比差和角差。以及校验各种一二次融合开关控制器、DTU、FTU、配电终端的误差。

3.除此之外，该装置还可以对电能表、电压表、电流表、相位表、频率表、功率表、功率因数表等电力电测数字仪表进行测试和检定，以及中试控股仪用电压互感器、电流互感器、钳形电流互感器等电量传感器的测试和检定，电压变送器、电流变送器、功率变送器、功率因数变送器、频率变送器等电量变送器的测试和检定；无功补偿控制器、电力数据采集器、电能表现场校验仪、电力参数测试仪、电压监测仪、配电负荷监测仪、多功能电力仪表、负荷管理终端、失压失流计时器、配电自动化终端等仪器设备的测试和检定。

什么是一二次融合？

一次就是主回路，二次就是一次的控制，一次回路只由直接参与电能的造、传输、变换、使用的电气设备互相连接后构成的回路；
二次回路指对一次回路设备进行保护、测量、控制、计量的设备依照一定的逻辑关系相互连接构成的回路。

ZSZW-9800一二次融合设备智能试验装置可以完成配电网一二次融合开关、环网柜、智能柱上开关、智能环网柜配电变压器、站所终端DTU、馈线终端FTU、配电变压器终端TTU及故障指示器等设备的检验。

一、概述
ZSZW-9800一二次融合设备智能试验装置分为两大功能模块，分别是三相标准源模块和一二次融合设备检测模块。
1、三相标准源模块既可以产生幅度可调、相位可调、频率可调、功率稳定的三相工频电压、电流信号，中试控股又可以通过外接升压器，产生5773V的高压信号，同时还可以输出符合一二次融合设备检测规范的三相小电压小电流信号。
2、一二次融合设备检测模块可以检测符合一二次融合规范的10KV高压开关内的电压传感器、电流传感器、零序电压传感器、零序电流传感器的比差和角差。以及校验各种一二次融合开关控制器、DTU、FTU、配电终端的误差。
3、该装置还可以对电能表、电压表、电流表、相位表、频率表、功率表、功率因数表等电力电测数字仪表进行测试和检定，以及仪用电压互感器、电流互感器、钳形电流互感器等电量传感器的测试和检定，电压变送器、电流变送器、功率变送器、功率因数变送器、频率变送器等电量变送器的测试和检定；无功补偿控制器、电力数据采集器、电能表现场校验仪、电力参数测试仪、电压监测仪、配电负荷监测仪、多功能电力仪表、负荷管理终端、失压失流计时器、配电自动化终端等仪器设备的测试和检定。

二、注意事项
1、ZSZW-9800一二次融合设备智能试验装置电压、电流正在输出时请不要关机，不要复位，特别是当高电压、大电流正在输出时，请先通过操作按键关闭信号输出，然后再关闭仪器供电电源。
2、电压输出不得短路，电流输出不得开路；操作者启动输出电压信号、电流信号之前，应确保外部连线正确无误，外接连线部分不能有裸露。暂时离开时请关闭信号输出。
3、在接入互感器二次信号前，务必将前面板上的状态按钮置于正确位置。插入正确的航空插座。
4、当电压输出通道外接220V/5773V的升压器时，必须将电流输出线全部去掉。以防有高电压进入本产品。还必须确保仪器与高压导体之间至少保持2米的安全距离。
5、如果要测试高压开关内的电流互感器时，必须将电压输出线全部去掉，仅将电流线接到高压开关上即可。
6、使用本中试控股产品时，请务必保证仪器接地良好。
7、在测量或校验前, 务必将本仪器预热10分钟，否则指标可能会受影响。

三、功能和特点
1、ZSZW-9800一二次融合设备智能试验装置电压、电流、相位、功率、功率因数和频率均为高精度、高稳定度标准信号输出，软件闭环。
2、电压、电流、相位的调节，可同时针对三相或任意一相进行。
3、三相电压之间、各相电压和电流之间的相位均可360°调节。
4、三相四线/三相三线，正相序/逆相序四种状态可任意组合输出。
5、标准源和一二次融合测量部分采用独特的双屏设计结构，双显示屏均可触摸操作。
6、触摸屏上，以及前面板上均配置有操作按键，所有按键，中试控股一目了然。电压、电流、功率因数设有常用试验点，一键到位，操作起来方便快捷。
7、独有的即点即输功能，极大地简化了操作流程。
8、电压通道可以外接220V/5773V的高压升压器，产生高电压信号。
9、可以同时测量显示三相电压互感器、零序电压互感器的比差和角差。
10、可以同时测量显示三相电流互感器、零序电流互感器的比差和角差。
11、互感器二次电压电流，一次电压电流可以切换显示。
12、可配上位机通讯软件，通过上位机进行整机操作，通讯协议开放。
13、当电压短路、电流开路或接线错误时，可自动停止输出并伴有声光报警。
14、采用先进的功放技术，可靠性、稳定性大大提高。

四、技术指标
1、ZSZW-9800一二次融合设备智能试验装置交流电压输出
硬件量程：380V、220V、100V、57.7V、2.5V，可以外接220V/5773V升压器，输出高电压信号。
调节范围：(1-120)%RG 调节细度：0.01%RG
准确度：0.1%RG 稳定度：≤0.02%/2min
失真度：≤0.3%（非容性负载）；每相最大输出功率：50VA
2、交流电压输入
硬件量程：100V、3.25V 准确度：0.1%RG
3、交流电流输出
硬件量程：100A、20A、5A、1A(或1V)、0.2A、0.05A。
调节范围: (1～120)%RG 调节细度: 0.01%RG
中试控股准确度： 0.1%RG 稳定度： ≤0.02%/2min
失真度： ≤0.3%（非容性负载）
每相最大输出功率：100A量程：150VA
20A量程：50VA
5A、1A、0.2A量程：20VA
0.05A量程：10VA
4、交流电流输入
硬件量程：1A、1V 准确度： 0.1%RG
5、比差测量准确度：0.1% RG
6、角差测量准确度：2′
7、有功功率
准确度： 0.1%RG 稳定度： 0.02%RG/2min
8、相位
调节范围: 0°～359.99° 调节细度： 0.02°
准确度： 0.05°
9、频率
调节范围： 20Hz～80Hz；调节细度： 0.001Hz
准确度： 0.01Hz
10、功率因数
调节范围： -1～0～+1 调节细度： 0.001
准确度： 0.001
11、环境条件
工作环境温度： 0℃～40℃
相对湿度： ≤85%
工作电源： AC220V±15%，最大功耗1300VA
12、外观尺寸及重量
外观尺寸：450mm×620mm×275mm
重量： 38Kg

以上是中试控股技术团队专业为您解答的 ZSZW-9800一二次融合设备检测装置 ，希望能帮到您。

电流
电磁学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流，电流符号为 I，单位是安培（A），简称“安”。

导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流。

电学上规定：正电荷定向流动的方向为电流方向。此外，工程中也以正电荷的定向流动方向为电流方向，电流的大小则以单位时间内流经导体截面的电荷Q来表示其强弱，称为电流强度。

大自然有很多种承载电荷的载子。例如：导电体内可移动的电子、电解液内的离子、等离子体内的电子和离子、强子内的夸克。这些载子的移动，形成了电流。

1. 分类
电流分为交流电流和直流电流。

交流电：大小和方向都发生周期性变化。生活中插墙式电器使用的是民用交流电源。交流电在家庭生活、工业生产中有着广泛的使用，生活民用电压220V、通用工业电压380V，都属于危险电压。

直流电：方向不随时间发生改变。生活中使用的可移动外置式电源提供的的是直流电。直流电一般被广泛使用于手电筒（干电池）、手机（锂电池）等各类生活小电器等。干电池（1.5V）、锂电池、蓄电池等被称之为直流电源。因为这些电源电压都不会超过24V，所以属于安全电源。行程开关设计：
行程开关、转换开关要求需用质量稳定的知名品牌的产品，转换开关应选用开关真空转换开关；
行程开关的安装应采用严格的防松措施，比如安装螺栓采用厌氧胶粘接等。
在开关电动分合闸100次后，行程开关触点的直流电阻应不大于1Ω；
要求开关操作防护等级不低于IP67，防止凝露、灰尘等造成的触点接触不良。
遥信抖动；遥信误报；SOE无法精确记录？
遥信抖动的原因有：触点抖动、触点接触不良，强电磁干扰以及其他等原因，其中最主要是因为触点抖动和强电磁干扰。
遥信防抖的方法：双触点采集、软件去抖法、工艺进行隔离。其中国网一二次融合技术规范中要求采用软件去抖法，明确要求分辨率及防抖动时间：
工艺进行隔离法：针对强电磁干扰，选用屏蔽线电缆材料和对绞芯线，利用对绞芯线的双绞线感应的干扰电压接近又互相抵消的原理，降低感应耦合的差模干扰。
其次，进行合理布线，强电信号和弱点信号分开布线，进行必要的隔离以使信号电缆尽量避开电力电缆，尽量增大两者之间的距离，减少信号传输的中间环节。同时改造二次信号回路，确保信号源的可靠传输。
相较2016版配电设备一二次融合技术方案，此方案就去年一二次融合推行过程中遇到的问题进行总结和并给出合理建议。其中包括电子式电压、电流传感器的详细说明；新方案实施的分步讲解以及更清晰的一二次融合产品的图解说明；产品投标与检测标准等内容。
“专家观点”配电网一二次融合技术的现状及发展方向
在配电自动化领域，随着一二次融合技术的发展，对包括柱上开关、环网柜等配电设备都产生了较高的应用价值。本文从一二次融合技术在配电自动化的应用价值出发，介绍了一二次融合技术的发展现状，并从智能感知、低功耗、试验技术等方向对本技术在配电网的研究和发展进行了分析。

一二次融合技术在配电自动化的应用价值
长期以来，配电设备生产厂家划分为一次设备和二次设备两大阵营，电网公司采购过程中也经常向不同的厂商分别采购一次设备和二次设备，然后在安装环节中组合使用，但因此存在不少问题：如一二次设备接口不匹配，兼容性、扩展性、互换性差，成套设备安装繁琐；缺乏一二次设备联动测试机制，发生遥信抖动、设备凝露现象，无法满足线损计算需求等；一二次设备厂商责任纠纷，出现故障互相推诿等。此外，在配电自动化建设中，传统成套设备较多采用了电磁式互感器用于测量和取电，但是电磁式互感器因其本身特性，易出现电压 / 电流互感器二次侧存在短路 / 开路安全隐患、取电 PT 铁磁谐振和易被雷击损坏等问题，对成套设备运行寿命及稳定性产生不利影响。为了解决上述在配电网规模化建设改造中增量设备配电自动化覆盖以及一二次设备不匹配等问题，同时实现同期线损管理目标，国家电网于 2016 年提出《配电设备一二次融合技术方案》。一二次融合相关技术的研究、标准化工作的推进、交流传感器的应用，是配电设备标准化、设备小型化、装置集成化与运维智能化的必经之路。

一二次融合技术发展现状
近年来，配电网一二次融合智能柱上开关的相关技术已相对成熟，包括交流传感器技术、固封极柱技术、控制终端技术等技术经过数年来的研究与发展，在多个省、市和地区较大规模试点应用已取得了显著效果在应用范围内，有效提升了配电自动化效果，在保证短路故障研判准确性的基础上，显著提升单相接地故障研判的准确率，并具备线损数据采集、故障录波等功能，在支撑线损精益化管理、就地故障快速处置和智能化运维等方面都取得了较明显的成效。
在运行数量方面，据 EPTC 配电网设备调研报告统计：2019 年国网一二次融合断路器的采购数量为8 万套以上，已超过了传统柱上断路器 5 万余套的数量，一二次融合断路器的采购数量正在稳步提升。随着一二次融合成套设备运行经验的积累，将对于设备品质、新技术应用、运维管理方面的提升，提供有效的数据支持。
标准化方面，由行业内资深专家和业内较有影响力的厂家组成的专委会对此也十分重视，组织一二次融合技术相关的标准的编制工作，并已取得一定成果。其中《配电网10kV及20kV交流传感器技术条件》、《12kV 智能配电柱上开关通用技术条件》、《12kV 配电智能柱上开关试验技术规范》等团体标准已发布并开始实施，这些标准结合一二次融合技术的现状，对于成套设备采用的交流传感器、整体的技术条件、试验技术规范等做了规范要求，对一二次融合技术的标准化工作具有指导意义。一二次融合智能真空断路器如图 1 所示。

一二次融合技术发展的研究方向
▲ 以高度融合的智能感知技术，实现设备的物联化
通过对一二次融合极柱的研究，将成套设备的各个功能模块的高度集成化，将高精度交流传感器、取电模块、真空灭弧室一体化固封在开关本体的极柱内，集成灭弧、电压电流信号采集、取电于一体，实现一二次深度融合。交流传感器的选用，使成套设备具备更高的采样精度和频度，由此实现对配电网运行状况更多参数、更为精确的监测，为设备的物联化打下坚实的基础。
以一二次融智能柱上开关为例，开关本体在融合了传感器后，成为“端层”的状态感知和执行控制主体的终端单元，在馈线终端侧实现“边层”的边缘计算，完成数据的汇集、整理和计算，通过光纤或无线网络发送至平台层，实现配网运行故障分析、设备运维和管理的目标。将感知能力和互联、互通、互操作等功能赋予配电开关设备，建立分布式智能协作的配电物联网体系，实现对配电网的全方位感知、数据融合计算和智能应用。
▲ 将取能技术与低功耗技术相结合，实现高效、稳定取能
在融合技术提升、传感器性能提升、功能明显增加的情况下，保证成套设备的稳定运行也是一项重要工作。性能、功能的提升，也就意味着相对能耗的增加，所以还需要从取能技术和低功耗设计这两方面研究，在供能与功耗之间达到平衡点。
随着取能技术的发展，取能单元从原有的电磁式PT 取电，逐渐向电容取电的方式改变。取能单元的集成方式也出现了从外置独立安装，到在本体外部固定，进而向融合在本体极柱中的趋势演变，但因此产生的局部放电尤其要重点关注，在对应的试验电压下确保局放值在限定范围内。目前针对一二次融合成套设备取电装置的特殊性，相关标准化工作也正在稳步开展中，将对其使用条件、技术要求、结构要求、试验检测等方面进行规范。
在低功耗技术方面，由于一次设备与二次设备的融合程度越来越高，因体积和空间的限制，取电功率一般只能在 1W 至 15W 左右，降低整机功耗将是一个提升运行寿命的有效途径，降低功耗的方法包括：采用低功耗系统的电源电路和低功耗微控制器电路设计及低功耗优化算法。使用低功耗、高转换效率的 DC/DC升降压稳压电路，通过将 CPU 实时调度方法与主流的节能技术手段相结合，进行系统级的低功耗优化，从而进一步降低配电终端的功耗。

▲ 一二次融合成套设备的试验技术研究与应用
以前对于一二次融合智能柱上开关在试验方面的要求，一般都参考高压开关及配电终端各自的试验标准，但没有完善的成套设备标准，给成套设备的检验与整体的技术发展带来局限性。在 2019 年，中国电工技术学会发布了《12kV 配电智能柱上开关试验技术规范》团体标准，填补了这项空白。该试验技术规范相比于传统更加适应配电一二次融合技术的发展和用户的最新要求，对于确保和提升 12kV 配电智能柱上开关的技术性能、丰富和完善其功能具有指导意义。标准中对成套设备的功能及准确度试验、单相接地故障试验等项目的监测方法给出了参考意见，在实际试验应用中，需要相关检测机构、设备厂家对各项试验的检测方法、技术要求进行验证，在通过试验验证设备性能和功能的同时，对试验方法、条件等内容进行优化，使之更加完善。

▲ 一二次融合成套设备的标准化、精益化、智能化工作推进
为了适应配电网“数字化、智能化、网络化”发展的需求，需以坚强灵活的配电一次网架为基础，以一二次融合成套设备的标准化、精益化、智能化为手段，加强自动化装备的应用，健全完善中低压配电网的智能感知体系，实现配电设备状态的全面感知、在线监测、主动预警和智能研判。