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電纜電纜識別機(jī)操作十分方便

近年來，隨著電力電子裝備的大量應(yīng)用以及風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電占比的不斷升高，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)“雙高”特點，高比例新能源接入地區(qū)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)研究的重點之一。

據(jù)國網(wǎng)智研院總工程師、“縣域級高比例可再生能源電力系統(tǒng)運行關(guān)鍵技術(shù)研究”項目負(fù)責(zé)人賀之淵介紹，隨州廣水科技示范工程在電源側(cè)采用自同步電壓源控制技術(shù)的94兆瓦風(fēng)電和光伏發(fā)電機(jī)組供電，在電網(wǎng)側(cè)安裝了世界首臺電壓等級*高、容量很大的縣域電網(wǎng)能量路由器，在儲能側(cè)分散布置了總?cè)萘繛?/span>15兆瓦/30兆瓦時的儲能系統(tǒng)，在負(fù)荷側(cè)形成了12兆瓦分布式微電網(wǎng)群和雙向新能源汽車站的可控負(fù)荷，在控制保護(hù)方面研制了世界首套可支持縣域級全可再生能源電網(wǎng)高效穩(wěn)定運行的源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制系統(tǒng)。

WBST-300電纜識別儀是用于將某一特定電纜從一束電纜中識別出來的專用儀器。它是一小型化手提式，緊湊型儀器，裝在鋁合金箱內(nèi)，由一個信號發(fā)生器，一個帶傳感器的接收機(jī)及連線構(gòu)成。

一、工作原理簡介（WBST-300電纜電纜識別機(jī)操作十分方便）

為了可靠準(zhǔn)確地識別電纜，需要給被識別電纜加一特殊的信號，該信號要被專用接收機(jī)接收，利用這一特性便能識別出要找的電纜。

該儀器按下述原理工作：

發(fā)生器將周期性的單極性電壓脈沖饋入要識別的電纜中，該電纜需要在遠(yuǎn)端接地，以保證有足夠大的電流流過電纜。該系統(tǒng)要設(shè)計成返回電流不要從同一電纜中返回，能做到這一點，饋入電纜中的脈沖電流的方向可做為一明顯的識別標(biāo)準(zhǔn)，流出去的電流僅從這一根電纜通過，所有其它鄰近電纜中流過的都是返回電流，但它們的極性相反。除了電流方向這一實際差異外，電流幅度也是一識別特征，流出去的電流僅通過一根電纜、而返回電流可通過幾根電纜、這意味著流出去的電流比流過其它電纜的返回電流大。

接收機(jī)的任務(wù)是探測流過電纜電流方向以及它的大小。為達(dá)到這一目的，電流傳感器被用作傳感器，它帶有一放大器并串聯(lián)在電路中，傳感器鉗住被測電纜，電流流過電纜產(chǎn)生的磁場在傳感器的線圈中感應(yīng)出電壓，該電壓極性由電流方向和傳感器線圈的方向決定。為了得到明顯有電流方向的電壓極性，對一束電纜中所有電纜進(jìn)行測試都采取相同正確的方向。傳感器線圈中感應(yīng)的電壓在表頭中顯示出來，如果傳感器按上述方式連接，指針擺動方向可顯示電流方向，即只有電流流出的這根電纜指針向一邊偏，這根就是要找的電纜。所有其它電纜只流過返回電流，指針向另一邊偏、或無脈動電流，指針不偏轉(zhuǎn)。接收機(jī)上的放大調(diào)節(jié)器可調(diào)整信號強(qiáng)度。

二、外型及功能介紹（WBST-300電纜電纜識別機(jī)操作十分方便）

識別儀主機(jī)及接收機(jī)外型如圖1所示

主機(jī)外型尺寸： 370mm×270mm×210mm

接收機(jī)外型尺寸：170mm×60mm×140mm

識別儀主機(jī)各部分功能如下：

1. 電源開關(guān)：控制整機(jī)電源通斷。

2. 電源輸入插座：用儀器所配專用電源線，輸入50HZ、220V交流電源。儀器使用時，應(yīng)獨立使用三孔電源插座，插座接地線就近直接接地。

3. 保險座：儀器使用10A保險芯，損壞時應(yīng)換同規(guī)格保險芯。

4. 黑接線柱：測試時，用配套黑色測試線（Ф11插頭）插入此插孔，另一端測試夾接系統(tǒng)地。

5. 紅接線柱：測試時，用配套紅色測試線（Ф11插頭）插入此插孔，另一端測試夾接被測電纜芯線。

6. 表頭：指示輸出電流大小。

7. 輸出調(diào)節(jié)：用于調(diào)整主機(jī)電流大小，使用時根據(jù)測試電纜長短及接收器指示大小適當(dāng)調(diào)節(jié)。順時針旋轉(zhuǎn)輸出電流增大。

接收機(jī)各部分功能如下：

電源開關(guān)：接收機(jī)電源接通與關(guān)斷。

幅度調(diào)節(jié)：順時針旋轉(zhuǎn)，接收機(jī)電表指示值增大，逆時針旋轉(zhuǎn)，指示值變小。

表頭：指示輸入信號幅度大小與極性。

電源指示燈：電源開關(guān)接通時，指示燈亮。

三、工作方法（WBST-300電纜電纜識別機(jī)操作十分方便）

電纜識別儀信號發(fā)生器由交流電源供電，它對已斷電的、要識別的電纜加上固定周期單極性的直流脈沖。發(fā)生器輸出線連在電纜芯線和接地點或地釘上，該電纜線鎧裝與大地斷開，芯線在遠(yuǎn)端與接地點或地釘相連，該回路可傳導(dǎo)脈沖電流，它可由識別儀上的表頭讀出，電流大小由環(huán)路電阻決定，環(huán)路電阻應(yīng)盡可能小。識別儀接線圖如圖2所示

發(fā)射機(jī)與接收機(jī)開始正常工作后，傳感器線圈中感應(yīng)的電壓在接收機(jī)表頭中顯示出來，表頭指針擺動方向可顯示電流方向，即只有電流流出的這根電纜指針向右偏并且擺幅較大，這根就是要找的電纜。所有其它電纜只流過返回電流，指針向左偏并且擺幅極小。接收機(jī)上的輸出調(diào)節(jié)旋鈕可調(diào)整信號強(qiáng)度。

1、儀器供電

電纜識別儀主機(jī)由交流220V供電，接收機(jī)由一節(jié)9V電池供電、電池裝在接收機(jī)手把后蓋內(nèi)。擰開后蓋兩側(cè)螺絲、拉出后蓋，可更換電池。

2、傳感器

傳感器是一電流變換器，鉗口內(nèi)部尺寸為120mm。當(dāng)電流流過測試電纜，在傳感器內(nèi)感應(yīng)出電壓，電壓幅度由電流強(qiáng)度決定，其極性由電流方向決定。

3、可靠測試

一定要進(jìn)行以下可靠測試，以避免造人員傷亡或損壞電纜識別儀及其它設(shè)備。使用電纜識別儀時，要對被測電纜進(jìn)行帶電檢查，并確保該電纜處于無電狀態(tài)。

將儀器接入被測電纜前，要對其附近末加保護(hù)的儀器或電纜進(jìn)行保障檢查，并將這些帶電部分用絕緣材料進(jìn)行可靠保護(hù)。

四、準(zhǔn)備測試（WBST-300電纜電纜識別機(jī)操作十分方便）

1、主機(jī)準(zhǔn)備

連接：

（1）在進(jìn)行測試工作之前，將被測電纜斷電，其周圍環(huán)境應(yīng)處于可靠狀態(tài)。

（2）發(fā)生器與被測電纜相連，紅色夾子與被識別電纜的一根芯線或幾根芯線連到一起。將黑色夾子與地釘相連。

（3）將電纜遠(yuǎn)端的芯線與地釘相連。

（4）將電纜兩端的鎧裝與地線斷開。

（5）將電源線插入電源插座。

開機(jī)：

（1）逆時針方向調(diào)節(jié)輸出旋鈕到零。

（2）打開主機(jī)電源開關(guān)，對主機(jī)供電。

（3）緩慢調(diào)節(jié)輸出旋鈕，主機(jī)開始間斷向電纜發(fā)出脈動直流信號，使輸出脈動電流信號為5－15A之間即可。

2、接收機(jī)準(zhǔn)備

（1）從接收機(jī)手把背面卸下螺釘，將一節(jié)9V電池裝入接收機(jī)中，就可正常工作。

（2）接通接收機(jī)電源，紅色發(fā)光二極管亮。

（3）緩慢調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕，使電表開始指示。

注意傳感器插入電纜的方向及接收機(jī)表頭擺動幅度的

大小。

五、測試（WBST-300電纜電纜識別機(jī)操作十分方便）

1.設(shè)置測試回路

為保證儀器的正常使用，應(yīng)注意設(shè)置測試回路。

將紅色輸出插孔與要識別的電纜的芯線相連，將黑色輸出插孔與地相連，將電纜芯線在遠(yuǎn)端與地相連。如圖3所示

輸出電流在電纜線中沿箭頭方向流向遠(yuǎn)端，通過大地返回發(fā)生器，將被識別電纜的所有芯線連到一起，能得到較清楚的信號。

2.儀器校準(zhǔn)

校準(zhǔn)接收機(jī)時，要在始端處用傳感器卡住電纜（接近發(fā)生器），然后從0開始調(diào)整接收機(jī)的輸出幅度，直到表頭顯示讀數(shù)為4－6格，如果接收機(jī)過載，儀表指示過大，此時應(yīng)減小輸出幅度。然后在需要檢測處用相同的接收靈敏度進(jìn)行檢測，用傳感

器將每一根電纜都卡一遍，當(dāng)卡住需要識別的電纜時，接收機(jī)表頭顯示讀數(shù)為4-6格，且向同一方向偏擺。

所有其它電纜要么沒有讀數(shù)，要么讀數(shù)極小且電流方向相反，即向另一方向偏擺。

3.測試實例

實例1

由于電纜屏蔽層通常與地相連，如果電纜束中，其它電纜也接到公共地上，發(fā)生器上黑色輸出插孔可連到公共地上，返回電流在幾根電纜屏蔽層進(jìn)行分配，將返回電流分成許多支流，意味著被識別電纜的差值電流較大，有用信號較清楚， “差值”的意思是輸出電流和其分得的返回電流在同一通道內(nèi)。如圖4所示，圖4中有5根電纜，4號電纜是我們需要識別的，要識別的電纜中“輸出電流”為20A。假設(shè)返回電流在所有電纜的屏蔽層中平均分配，在要測的電纜中應(yīng)有4A的返回電流，要識別的電纜中的差值為：20A（輸出）－4A（返回）＝16A（差值）

實例2

如果被測電纜的屏蔽層從系統(tǒng)地中斷開，其差值將會得到改進(jìn)，在該電纜的屏蔽層中，沒有返回電流。如圖5所示

圖5中有5根電纜，4號電纜是我們需要的電纜，要識別的電纜中“輸出電流”為20A。由于電纜屏蔽層與地斷開，在其余4根電纜中分得的返回電流為：20A/4＝5A，要識別電纜的電流差值為：20A－0＝20A

實例3

用作返回電路的屏蔽層數(shù)量越少，從差值法中得到的讀數(shù)越小，極限情況是僅有兩根電纜的情況。如圖6所示

在圖6中有兩根電纜，1號電纜是要識別的電纜，要識別的電纜中輸出電流為20A，返回電流在兩根電纜的屏蔽層中分配，因此每根電纜的屏蔽層的返回電流為10A，產(chǎn)生的電流差為：20A－10A＝10A

將電纜屏蔽層從公共地上斷開，改善發(fā)生器的接地狀況，在電纜遠(yuǎn)端加一地釘，差值電流會得到改善。如圖7所示

圖7中有兩根電纜，1號電纜是要識別的電纜，要識別的電纜中輸出電流為20A，返回電流在2號電纜屏蔽層中為10A，產(chǎn)生的　值電流為：20A－0A＝20A

實例4

如果沒有屏蔽層來構(gòu)成返回電路，返回電路可通過地釘來實現(xiàn)，此時需要兩個地釘，一個地釘在電流遠(yuǎn)端與電纜芯線相相連，另外一個與主機(jī)黑色輸出插孔相連，如圖8所示

圖8中有兩根電纜，1號電纜是我們要識別的電纜，要識別電纜的輸出電流為20A，返回電流通過地釘經(jīng)大地回到發(fā)生器。

為保證環(huán)路電阻的阻抗盡可能低，地釘與地之間要保證接觸良好（將地釘附近的地方弄濕）。

警告：為確保人身保障，對已確定的電纜結(jié)果，不能作為開據(jù)前的依據(jù)，已識別的電纜只能作為標(biāo)示或掛牌的依據(jù)，如果要維修開鋸前，一定要進(jìn)行扎釘試驗。

六、儀器配套

電纜識別儀主機(jī) 1臺

電纜識別儀接收機(jī) 1臺

鉗形電流互感器 1只

1歐－20W 試驗用電阻 1只

電源線 1條

測試線 2條

合格證 1份

保修卡 1份

說明書 1本

電纜識別儀

操　作　指　南

一、操作人員要事先閱讀說明書，掌握儀器的功能、工作方法、測試前的工作準(zhǔn)備事項及正確測試要求。

二、測試前，先將被測電纜兩端鎧裝接地斷開，芯線遠(yuǎn)端（末端）與大地連接。

三、儀器兩條輸出線按說明書第2頁要求分別將紅夾接至被測電纜芯線上，黑夾接至大地。

四、打開發(fā)射機(jī)前，必須先將輸出調(diào)節(jié)旋鈕反時鐘旋到零位，然后開機(jī)。緩慢調(diào)節(jié)輸出調(diào)接旋鈕，使輸出達(dá)到5A－15A（調(diào)節(jié)旋鈕一般均調(diào)在三分之二范圍之內(nèi)）。如果該配電站系統(tǒng)接地阻值大于4歐姆，則輸出電流小于8A，只要接收機(jī)表頭能正反方向偏轉(zhuǎn)就可正常工作。

注意：現(xiàn)場使用時，若接地電阻過小，發(fā)射機(jī)在輸出調(diào)節(jié)旋鈕反時鐘旋到零位時，輸出電流也會很大，發(fā)射機(jī)內(nèi)保護(hù)電路動作（表現(xiàn)為表頭有很小的快速擺動），這時可以將隨機(jī)配的大功率試驗電阻（1至2歐姆/20W－30W）串接在發(fā)射機(jī)回路中。

實際測試中，同一條電纜溝中，兩個配電房之間連接的其他電纜超過兩條，接地電阻因為有其它運行電纜鎧裝相連而變的很小，甚至接近為零，發(fā)射機(jī)輸出電流過大而保護(hù)電路動作，這時可將試驗電阻串接在發(fā)射機(jī)回路中進(jìn)行測試。測試完畢，試驗電阻溫度很高，注意降溫后裝箱，試驗電阻也可用其它1－2歐，大于20W的電阻替代。

五、在現(xiàn)場識別電纜前，應(yīng)按說明書中儀器校準(zhǔn)要求，在電纜始端將識別儀接收機(jī)校準(zhǔn)好。

六、現(xiàn)場識別電纜的標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)傳感器卡在其中一條電纜上測試時，接收機(jī)表頭向一邊偏轉(zhuǎn)并且擺動較大，在其余電纜上測試時（保持傳感器同一卡入方向不變），接收機(jī)表頭向另一邊偏轉(zhuǎn)并且擺動較小，電纜條數(shù)越多偏轉(zhuǎn)越小。接收機(jī)表頭向一邊偏轉(zhuǎn)并且擺動較大的電纜，即為需要識別的電纜。

七、儀器空載可進(jìn)行如下驗收：

1、將儀器兩條輸出線末端接1歐姆20W大功率試驗電阻,接線如下圖所示：

2、將輸出調(diào)節(jié)旋鈕反時鐘旋到*小，然后開機(jī)，儀器發(fā)射機(jī)輸出電流為5-15A，此時在紅黑兩條輸出線上校準(zhǔn)接收機(jī)，即可進(jìn)行模擬電纜識別。將接收機(jī)表頭增益調(diào)節(jié)旋鈕反時鐘旋到*小，將傳感器分別卡在紅黑兩條輸出線上時（保持傳感器同一卡入方向不變），接收機(jī)表頭分別向不同的方向擺動（擺動周期為7秒左右），說明儀器發(fā)射機(jī)、接收機(jī)工作正常。

注意：本機(jī)采用鉗形互感器磁性較大，接收機(jī)增益*小時，其表頭仍有20μA左右擺幅，此屬正?，F(xiàn)象。

隨州廣水科技示范工程的實時協(xié)同控制系統(tǒng)相當(dāng)于“大腦”，可在新能源發(fā)電機(jī)組出力出現(xiàn)盈虧時，讓儲能設(shè)備存儲或釋放能量，通過需求側(cè)響應(yīng)削峰填谷，調(diào)動高壓大容量能量路由器進(jìn)行潮流雙向控制，實現(xiàn)電力電量平衡，保障供電穩(wěn)定性。在這項工程中發(fā)揮重要作用的大容量能量路由器裝備連接主電網(wǎng)與新能源供電示范區(qū)，能夠靈活控制上網(wǎng)和下網(wǎng)潮流方向及能量大小，不但能實現(xiàn)主電網(wǎng)與新能源供電示范區(qū)的功率互濟(jì)，還能夠保證頻率穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定，提高大容量新能源電源并網(wǎng)的可靠性。此外，大容量能量路由器裝備具備多個雙向功率端口，涵蓋中壓直流電網(wǎng)領(lǐng)域典型的±375伏、±20千伏等電壓等級，可連接儲能、新能源汽車充電樁和直流配網(wǎng)系統(tǒng)等多種元素，從而促進(jìn)新能源電量就地消納。

國網(wǎng)智研院于2020年成立新型電力系統(tǒng)新能源并網(wǎng)裝備研發(fā)團(tuán)隊，歷經(jīng)兩年時間，提出并研制了適用于縣域級高比例新能源接入的大容量能量路由器裝備。裝備已通過型式試驗驗證。為了實現(xiàn)風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲能和新能源汽車等多類型電源與負(fù)荷的協(xié)同控制，以及縣域100%新能源新型電力系統(tǒng)的長期獨立運行，在大容量能量路由器控制保護(hù)技術(shù)方面，研發(fā)團(tuán)隊提出了能量路由器電壓源換流器（VSC換流器）交流電壓主動支撐、新能源接入系統(tǒng)故障穿越、孤島聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定切換等策略，完成VSC換流器全套控制保護(hù)策略設(shè)計，研制了國際首套110千伏/60兆瓦能量路由器VSC換流器控制保護(hù)系統(tǒng)。這些更新突破了新能源高比例、大規(guī)模接入縣域電網(wǎng)后帶來的系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)和可靠穩(wěn)定控制難題，有助于實現(xiàn)未來電網(wǎng)可靠、高效、協(xié)同運行，提升新能源利用水平。