由湖南長沙10千伏旺醫Ⅰ回線路供電的某單位電纜發生故障，導致湖南旺旺醫院啟動單電源運行。配電自動化系統通過饋線自動化功能準確研判故障點，故障在一分鐘之內成功“自愈”，醫院恢復雙電源供電。

饋線自動化簡稱FA，是指配電自動化系統對配電線路故障進行分析定位并執行故障隔離和非故障區段恢復供電的操作。

近年來，長沙文旅消費經濟飛速發展，持續可靠的供電成為服務城市高質量發展的堅實保障。配網作為電網的神經末梢，連接著電網主網和千家萬戶。配網的“自愈”能力對于供電可靠性來說十分重要。

長沙供電公司于2020年5月起在全省率先應用全自動FA功能。全自動FA功能可根據配電線路的故障信號快速定位故障區段，并通過系統自動遙控配電開關，實現配電線路故障的快速隔離與非故障區段自動恢復供電。該公司不斷摸索，改進技術，推動全自動FA應用日趨成熟。

一、概述（WBDW變頻大型電網電阻測試儀耐用，質量可靠）

WBDW變頻大型地網接地電阻測試儀，是變電站等各種現場應用于對接地電阻及相關參數測試的高精度測試儀器。該儀器具有體積小、重量輕、攜帶方便、抗干擾性能強、準確度高等特點。儀器為一體化結構，內置變頻電源模塊，輸出電源連續變頻可調。頻率可變為45Hz或55Hz，內置高速處理器核心，采用數字濾波技術，有效避開了工頻電場對測試的干擾，從根本上解決了強電場干擾下準確測量的難題。大量現場測試和用戶使用情況表明，在運行變電站的惡劣電磁環境下進行接地網測試時，WBDW變頻大型地網接地電阻測試儀的測量數據準確穩定、重復性好，是大、中型接地特性參數測量的理想儀器。

儀器主要具有如下特點：

全觸摸超大液晶顯示器

操作簡單，儀器配備了全觸摸液晶顯示屏，超大全圖形操作界面，每過程都非常清晰明了，操作人員不需要額外的專業培訓就能使用。輕輕觸摸一下就能完成整個過程的測量，是目前非常理想的智能型測量設備。

變頻技術、精準測量

抗干擾能力強，由儀器內部自帶變頻電源模塊提供儀器測量輸出電源，頻率可變為45Hz或55Hz，并采用數字濾波技術，有效地避開了現場各種工頻干擾信號，使儀器實現高精度、準確可靠的測量。

DSP高速處理器

精準快速，儀器內部采用專業的DSP快速數字信號處理器作為處理核心，在保證測量數據精準的前提下，大大的提升了儀器本身的運算處理能力。

全過程智能測控

儀器在內部高性能處理核心的強力支持下，對整個測量過程當中的電流輸出、電壓采集以及頻率變換等一系列復雜的運算步驟，快速自動的完成。儀器可以自動判斷電流回路的阻抗，并據此自動調節異頻電源的輸出電流值（額定輸出電流為5A），無須人為干預，即可自動完成測試任務。儀器的測量內容包括地網的接地阻抗Z、純電阻分量R和純感抗分量X。

海量存儲數據

儀器內部配備有日歷芯片和大容量存儲器，能將檢測結果按時間順序保存，隨時可以查看歷史記錄，并可以打印輸出。

pc機數據處理

儀器所測量的數據可以通過U盤導出，然后在pc機上用儀器配套的軟件查閱和管理相關數據。

變頻地網接地阻抗測試儀整體外觀圖： 

二、主要技術指標（WBDW變頻大型電網電阻測試儀耐用，質量可靠）

三、面板說明（WBDW變頻大型電網電阻測試儀耐用，質量可靠）

供電電源插座（AC 220V）

電源開關

打印機

緊急停機按鍵

斷開測試輸出電源，測試過程中遇到突發事件時，按此鍵可在不斷開輸入電源的情況下緊急快速地關斷所有輸出電源，保證人員和設備的保障。

系統復位按鍵

提供儀器內部中央處理器復位；此復位鍵是復位儀器內部所有控制器件，而非直接操作輸出斷開，因此若測量過程中遇到緊急情況請優先按緊急停機按鍵來快速地斷開輸出。

全觸控液晶顯示屏

超大屏幕中文顯示每一步操作過程，用戶只需在相應的地方輕輕觸碰一下，即可自動完成整個測量過程；觸摸式液晶顯示屏屬于精密配件，應避免長時間陽光暴曬或重物擠壓和利器劃傷；在操作液晶屏的時候使用鉛筆頭或者其它筆形塑料物件操作可以提高操作準確度；

USB接口

U盤插入口，把儀器內部保存的所有測量數據自動導入U盤中并生成以日期為文件名的文本文件保存，提供給用戶在電腦操作系統下通過儀器附帶的軟件操作查看數據并生成報告文件；當U盤插入儀器USB接口并開始傳輸數據的時候，嚴禁中途拔出U盤，否則可能導致數據傳輸錯誤，嚴重的可能損毀U盤；

電壓測量端口P1和P2（黑色）

將P2連接至被測地網，P1連接至輔助電壓極，在P1與P2間測量輔助電壓極與地網之間的電位差。

電源輸出端口C1和C2（紅色）

將C2連接至被測地網，C1連接至輔助電流極，以構成試驗電流的回路。

接地接線柱

儀器可靠接地。

四、使用說明（WBDW變頻大型電網電阻測試儀耐用，質量可靠）

首先，放置好儀器并在儀器接地端子上接好可靠的地線，以保障測量的可靠。

4.1、主界面

儀器可靠接地后，接入儀器工作電源打開電源開關；進入主菜單（如圖4—1）；可以看到設備信息、數據管理、時間設置和參數測試共四個選項。分別輕輕點擊選項中央即可進入相應的下級菜單。

4.2、設備信息

在主菜單（如圖4—1）的第1項“設備信息”上輕輕點擊一下則儀器將顯示此設備的出廠編號和生產日期這兩項信息（如圖4—2），點擊空白地區即可退出此界面回到主菜單界面。

4.3、數據管理

在主菜單（如圖4—1）的第2項“數據管理”上輕輕點擊一下則儀器進入下1級顯示菜單（如圖4—3）；點擊第1項“數據查詢”則可以任意查看儀器測量過的每一組數據的詳細信息，如需打印也可直接點擊打印按鍵即可直接打印輸出。第2項“U盤備份”可以將儀器所保存的所有數據導入到U盤當中并生成以日期為文件名的文本文件進行保存，此文件可以在PC機上用儀器附帶的軟件進行操作。

4.4、時間設置

在主菜單（如圖4—1）的第三項“時間設置”上輕輕點擊一下則儀器進入時間調整界面（如圖4—4）；分別點擊時間的年、月、日、時、分則后點擊上方的“增加”或者下方的“減小”即可調整每一項直至調整完成，*后按點擊下方的“保存”按鈕則保存剛才調整后的時間并返回主界面，點擊“取消”按鈕則不保存剛才所調整的數據，直接返回主界面。

4.5、參數測試

在主菜單（如圖4—1）的第四項“參數測試”上輕輕點擊一下則儀器進入參數設置及項目測試界面（如圖4—5）； 此界面第1行是測量項目部分共          

三個測量項目分別為地網阻抗、接觸電  勢和跨步電壓；第2行為參數設置部分，可分別設置測試電流和短路電流。

在外部接線連接好之后，開始測試之前一般先進行測試電流和短路電流的設置。測試電流的設置是直接點擊“測試電流”按鈕，則左下方顯示的測試電流就會在1A到5A之間循環調整直至選擇正確為止；點擊“短路電流”按鈕則進入短路電流（如圖4—6）的設置界面，方向箭頭按鈕移動光標到需要調整的位置，然后點擊“+1”或者“—1”來調整數據的大小，調整完成后點擊下方的“保存”，則將剛才所設置的數據進行保存并返回是哪個1級菜單，點擊“取消”按鈕則直接返回上1級菜單不對調整數據進行保存。設置好測試電流和短路電流的參數后就可以進行相關項目的測試了。

第1項為地網阻抗的測量，點擊屏幕上的“地網阻抗”按鈕則進入地網阻抗的測試界面（如圖4—7），屏幕上方顯示儀器外部接線示意圖，左下方顯示所設置的測試電流，*后一次確認外部接線無誤之后，即可輕輕按住下方的“開始測試”按鈕，當按住此按鍵后按鍵內部的顯示將變成進度條形式顯示，按住此按鍵不放直至進度條跑滿則儀器打開輸出開始測量。測量過程分兩個部分，首先進行的是55Hz的測量之后再變頻到45Hz進行測量。測量完成后顯示全部測量結果（如圖4—8）。測量結果儀器會自動保存，用戶無需手動保存。如需打印數據，點擊旁邊的“打印”按鈕即可打印輸出所需數據。

第2項是接觸電勢的測量，點擊“接觸電勢”按鈕則進入接觸電勢的測試界面（如圖4—9）；對于接觸電勢的測量方法，根據相關測量規程的規定需要在取電壓信號的兩端并接1500Ω的電阻，當進行接觸電勢的測量時儀器內部已經自動接入了1500Ω的電阻，使用人員不必再在外部并接1500Ω的電阻。接好儀器的電流回路（儀器的電流端子C1和C2分別接到電流極和所指定的構架距地面1.8m以上）；將儀器的電壓端子P1和P2分別接在構架1.8m處和距構架0.8m處的接地網金屬材料上；確認接線無誤后開始測量，測量完成后自動顯示測試結果（如圖4—10）。

上述的測量結果為儀器顯示的歐姆值，其含義是：1安培電流經構架入地網時，工作人員觸及構架1.8m高度位置所承受的電位差。再根據該變電站的短路電流計算值，即可算出該指定構架處的“接觸電勢”（接觸電位差）。

第三項是跨步電壓的測量，點擊“跨步電壓”按鈕則進入跨步電壓的測試界面（如圖4—11）；對于跨步電壓的測量方法，根據相關測量規程的規定需要在取電壓信號的兩端并接1500Ω的電阻，當進行跨步電壓的測量時儀器內部已經自動接入了1500Ω的電阻，使用人員不必再在外部并接1500Ω的電阻。接好儀器的電流回路（儀器的電流端子C1和C2分別接到電流極和地網上）；將儀器的電壓端子P1和P2分別接在相距0.8m的兩個測量接地極上（請參照有關規程）；確認接線無誤后開始測量，測量完成后自動顯示測試結果（如圖4—12）。

上述的測量結果為儀器顯示的歐姆值，其含義是：1安培電流經接地網入地時，工作人員雙腳站在相距0.8m的地面上所承受的電位差。再根據該變電站的短路電流計算值，即可算出實際的跨步電壓（跨步電位差）。

值得指出的是，如果用于測量跨步電壓的“測量接地極”為金屬板的話，應注意金屬板與地面的接觸問題，假如簡單的將金屬板放在地面上（或草地上），測量結果的誤差可能較大。

五、外部接線方式（WBDW變頻大型電網電阻測試儀耐用，質量可靠）

儀器的外部接線方式如下圖所示，根據電流極和電壓極兩根引線的不同放置方式可以分為平行線法和夾角法。

平行布線法：圖5-1中dPG 約為0.5～0.6倍dCG ，dCG為3～5D。平行布線法測量會因電流線和電壓線間互感的存在而引入誤差，條件允許的情況下不宜采用。如果條件所限而必須采用時，由于本儀器可以有效消除線間耦合互感影響，仍然可以保證較高的測量精度。

夾角法：圖5－2中 dCG為3～5D，對超大型接地裝置則盡量遠；dPG的長度與dCG相近。如果土壤電阻率均勻，可采用dCG和dPG相等的等腰三角形布線，此時兩根引線夾角θ約為30°，dCG＝dPG=2D。只要條件允許，推薦采用電流－電位線夾角布置的方式。

六、注意事項

電流極應選擇在潮濕的地方，保證電流極的接地電阻比較小（*好不超過20歐姆，可采用潑水等方法降低其接地電阻），從而使儀器能輸出較大的試驗電流。

儀器測試過程中，C1和C2之間的*大輸出電壓為100V，請勿觸摸，以保障人身保障。

測量500kV變電站等大型接地網時，在數千米長的電流線和電壓線上，往往有較高的感應電壓，須注意保障。

從人身保障和測試精度的需要考慮，測試前一定要確保儀器的接地端子可靠就近接地。

干擾分析

在運行變電站的惡劣電磁環境下進行接地網測試過程中，外界干擾非常嚴重，干擾信號比較復雜，可能導致各種不同的誤差，主要包括：

1）外界電磁場在電壓極測量引線上產生感應電壓（工頻占主要成分），其數值有時可達數伏，將導致測量結果出現較大的誤差；

2）外界電磁場在電流極測量引線上產生感應電壓，因電流極回路的阻抗比較小，將在回路中形成較大的干擾電流，也會導致測量誤差；

3）地中往往有干擾電流存在（成分比較復雜），它所產生的電壓降也會導致測量誤差；

4）當電流線和電壓線之間距離較近時，測量線之間存在互感，由此會帶來測量誤差。

由于大中型接地網測試比較困難，誤差來源比較復雜，地網的接地電阻值也比較小，因此，要保證測量結果的準確性，必須掌握正確的測量方法，并采用抗干擾性能好的測試儀器。

現場實測表明，在運行變電站的電磁環境條件下，即使采用倒相法等傳統的抗干擾措施，測量結果也很不穩定，測量誤差仍比較大（有時已遠超過允許的范圍），測試結果的可信度大大降低，從而導致地網評估結論無法反映地網的真實狀況。其主要原因在于試驗電流的頻率與外界工頻干擾的頻率相同，同頻率的外界工頻干擾信號是很難剔除干凈的。其次，干擾信號中的諧波、高頻和直流等成分的影響也不容忽視。

WBDW變頻大型地網接地電阻測試儀，由于采用了獨特的抗干擾技術，從而有效解決了接地網測試的關鍵技術難題。它采用接近于工頻的異頻試驗電流（頻率為45Hz和55Hz）進行測試，并應用數字信號處理和濾波技術等，有效剔除了外界干擾信號（包括工頻、諧波、高頻、以及直流分量等成分），從而大大提高了接地網測試的精度。現場應用和實驗室考核結果表明，即使電壓極測量引線的干擾電壓達10V，電流極回路的干擾電流達1A時，本儀器仍可獲得準確的測量結果。

WBDW變頻大型地網接地電阻測試儀從根本上擯棄了傳統“工頻電流法”的諸多缺點和不便（難以消除工頻干擾的誤差、試驗設備笨重、試驗電流太大有可能影響繼電保護裝置的正常工作等）。大量的現場應用結果表明，該儀器結構設計科學合理，測量精度高，性能穩定，功能齊全，使用方便，集中體現了接地網測試技術的*新研究成果，是測量地網接地電阻的理想裝置，可廣泛應用于電力、石油、化工、電信、鐵路、機場及工礦企業的接地網測試。

2021年3月，長沙供電公司部署配電自動化實用化水平提升攻堅工程，明確了7個方面共25項攻堅任務。該公司每月組織召開配電自動化運行分析會，推動全自動FA、遙控等關鍵技術深化應用；制訂出臺配電自動化數據治理方案，運用數據治理的經驗進一步提升配電自動化系統管理水平。目前，該公司配電自動化各項指標穩居湖南各地市供電公司首位，配電自動化應用水平接近國內先進城市配電網。

進入夏季以來，長沙氣溫迅速攀升，用電負荷隨之增長。全自動FA的成熟應用有助于提高供電可靠性。

“以前線路發生故障，從調度員通知搶修人員到搶修人員全線尋找故障點，可能需要幾個小時。而應用全自動FA，一分鐘左右即可恢復非故障區段供電，故障處理效率大大提升。”長沙供電公司相關負責人說。

目前，長沙供電公司已在轄區三分之一的10千伏線路應用全自動FA功能。據統計，6月份，全自動FA正確動作6次，平均58秒完成故障處理，實現了配網故障的“秒級自愈”。

在積極運用電網先進技術的同時，長沙供電公司還強化度夏期間負荷預測，加快推進度夏電網工程項目，開展防外力破壞隱患特巡，多措并舉落實故障事前防控措施，全力保障供電，服務廣大居民清涼度夏。

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