2020年，在“新基建”的驅(qū)動下，5G、特高壓、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施迎來建設(shè)紅利期，數(shù)字經(jīng)濟加速發(fā)展，電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型也在加速。
電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，既關(guān)乎能源本身的開發(fā)與利用，也關(guān)乎開發(fā)、利用能源過程中的工程管理，青海-河南±800千伏特高壓直流輸電工程（簡稱“青豫直流”工程）則是其前沿實踐。“青豫直流”工程是國內(nèi)乃至世界第1條專為清潔能源外送建設(shè)的特高壓通道，將來自青海省海南藏族自治州的清潔電力，途經(jīng)甘肅、陜西，以更高效率、更低損耗向東輸送進河南境內(nèi)——每年可向河南輸送清潔電力400億千瓦時。如此龐大的工程，從開發(fā)建設(shè)到管理運維中的困難可想而知。因此，借助數(shù)字化技術(shù)融入工程建設(shè)及管理，成為了順應(yīng)時代的必然選擇。
在整個“青豫直流”工程中，位于上蔡縣蔡溝鄉(xiāng)的駐馬店特高壓情況尤為復雜。換流站施工現(xiàn)場，工地面積大，人員多、工種雜，物資多，這使得青豫特高壓豫南站的管理復雜性高且保障責任重大。此外受疫情影響，項目建設(shè)工期縮緊，如何保質(zhì)保量地及時順利交付，是華為及合作伙伴海南博禹共同面臨的難題。
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及連線構(gòu)成。
一、工作原理簡介（WBST-300電纜識別分析儀可靠耐用的品質(zhì)）
為了可靠準確地識別電纜，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準，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。
接收機的任務(wù)是探測流過電纜電流方向以及它的大小。為達到這一目的，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)。接收機上的放大調(diào)節(jié)器可調(diào)整信號強度。
二、外型及功能介紹（WBST-300電纜識別分析儀可靠耐用的品質(zhì)）
識別儀主機及接收機外型如圖1所示
主機外型尺寸： 370mm×270mm×210mm
接收機外型尺寸：170mm×60mm×140mm
識別儀主機各部分功能如下：
1. 電源開關(guān)：控制整機電源通斷。
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調(diào)節(jié)。順時針旋轉(zhuǎn)輸出電流增大。
接收機各部分功能如下：
電源開關(guān)：接收機電源接通與關(guān)斷。
幅度調(diào)節(jié)：順時針旋轉(zhuǎn)，接收機電表指示值增大，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電纜識別分析儀可靠耐用的品質(zhì)）
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，芯線在遠端與接地點或地釘相連，該回路可傳導脈沖電流，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)射機與接收機開始正常工作后，傳感器線圈中感應(yīng)的電壓在接收機表頭中顯示出來，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。接收機上的輸出調(diào)節(jié)旋鈕可調(diào)整信號強度。
1、儀器供電
電纜識別儀主機由交流220V供電，接收機由一節(jié)9V電池供電、電池裝在接收機手把后蓋內(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，電壓幅度由電流強度決定，其極性由電流方向決定。
3、可靠測試
一定要進行以下可靠測試，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的儀器或電纜進行保障檢查，并將這些帶電部分用絕緣材料進行可靠保護。
四、準備測試（WBST-300電纜識別分析儀可靠耐用的品質(zhì)）
1、主機準備
連接：
（1）在進行測試工作之前，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：
（1）逆時針方向調(diào)節(jié)輸出旋鈕到零。
（2）打開主機電源開關(guān)，對主機供電。
（3）緩慢調(diào)節(jié)輸出旋鈕，主機開始間斷向電纜發(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、接收機準備
（1）從接收機手把背面卸下螺釘，將一節(jié)9V電池裝入接收機中，就可正常工作。
（2）接通接收機電源，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表頭擺動幅度的
大小。
五、測試（WBST-300電纜識別分析儀可靠耐用的品質(zhì)）
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
校準接收機時，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)整接收機的輸出幅度，直到表頭顯示讀數(shù)為4－6格，如果接收機過載，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行檢測，用傳感
器將每一根電纜都卡一遍，當卡住需要識別的電纜時，接收機表頭顯示讀數(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，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，一個地釘在電流遠端與電纜芯線相相連，另外一個與主機黑色輸出插孔相連，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示或掛牌的依據(jù)，如果要維修開鋸前，一定要進行扎釘試驗。
“計量芯片和線路拓撲圖的生成，可實現(xiàn)每一條線路的可視化管理，以及故障的精準定位，這是精細化線損管理的第1步。”中電科安董事長呂文奎在采訪中指出，“同時，中電科安電力物聯(lián)網(wǎng)管理云平臺與終端設(shè)備數(shù)據(jù)同步，通過平臺統(tǒng)計分析、能耗診斷功能，可自主設(shè)置降低無效能耗，實現(xiàn)精益化的用能管理。”電力物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是終端產(chǎn)品的感知和數(shù)據(jù)收集，海量的數(shù)據(jù)如果沒有被充分挖掘利用，則無法轉(zhuǎn)化為有效的應(yīng)用服務(wù)。
電力物聯(lián)網(wǎng)管理云平臺就在這里起到了非常關(guān)鍵的作用，也成為開展綜合能源服務(wù)的基礎(chǔ)和支撐。
另一方面，從風靡國內(nèi)消費市場的外賣、購物、共享軟件來看，準確的位置信息已成為影響各個行業(yè)用戶體驗的*關(guān)鍵因素。而如果在電力行業(yè)也實現(xiàn)以上的定位功能，則只能依托北斗來實現(xiàn)。
中電科安積極探索北斗技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用，專注研發(fā)設(shè)計和產(chǎn)品更新，現(xiàn)已推出北斗數(shù)字斷路器、北斗配電饋線終端（北斗FTU）、北斗故障指示器等一系列應(yīng)用終端。當前，產(chǎn)品已在國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)的多個省網(wǎng)項目中投入使用，產(chǎn)品運行穩(wěn)定、方便可靠。
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