小电流接地选线装置市场应用情况分析

1、从供应商角度看“小电流接地选线装置”市场应用一、 国内现状1. 供应商现状据不完全统计，全国有100多家选线设备供应商，这些供应商所提供的选线设备存在三种情况，分别如下：1) 供应商拥有自主知识产权、专利技术和完全生产能力，所有选线设备均由自己生产，此种情况约占10%。2) 供应商可以生产部分选线设备，当本公司所生产选线设备不能满足用户需求时，或处于竞争需要或其他考虑，采用贴牌（OEM）的方式从其他供应商拿货，此种情况约占75%。3) 供应商不具备选线技术和生产能力，所有选线设备都通过贴牌（OEM）方式从其他供应商拿货，此种情况约占15%。2. 电网运行管理现状国家电网公司和南方电网公司在选线

2、产品的运行管理上，一般是由运维检修部提出选线产品的使用计划，并且负责安装，在冀北供电公司和天津供电公司，由调度控制中心提出选线产品使用计划，由运维检修部协助采购安装。选线设备运行过程中，接地故障数据上传给调度控制中心，由调度控制中心通知运维检修部门进行接地故障排除。3. 国家电网公司对这项工作的要求在新的配电网技术导则中，明确改进小电流接地系统单相接地故障处理技术原则。国家电网公司在上世纪70年代借鉴前苏联经验，确定配电网单相接地故障的可运行2小时原则，延续至今。后来经参考日本、法国等发达国家经验，在本次配电网技术导则中，将配电网单相接地故障处理原则修改为在躲过瞬时接地故障后，快速就近隔离故障

3、原则，即由“2小时运行+接地选线”改为“选段跳闸”。在具备条件的单位按不同技术路线分区域试点后，稳步向公司系统推广。并且新增章节，旨在利用较为成熟的技术和装置，对中压架空线路单相接地故障选线选段工作进行技术规范。其中9.2.1“中性点不接地或经消弧线圈接地系统，宜在变电站内选用有效的选线装置或零序保护装置，并选用相应技术的具有判断和隔离接地故障功能的分段、联络开关，实现线路单相接地故障判断和隔离故障功能。”中明确了变电站内选用有效的选线装置的原则。4. 选线原理现状目前的选线原理主要分为五种，分别为：暂态电量法、注入信号法、残流增量法、中电阻法、行波法。按照利用信号的稳态分量或者暂态分量进行故

4、障选线，可分为稳态选线和暂态选线两大类。注入信号法、残流增量法、中电阻法属于稳态选线，而暂态电量法、行波法属于暂态选线。按照所用信号的来源，选线方法又可分为主动式选线和被动式选线两大类。其中，主动式选线方法需要安装专用设备或需要其它设备配合，改变一次系统运行状态以利用其产生的附加信号，或者向系统注入特有信号实选线；被动式选线方法不需要任何其它设备配合，仅依靠系统故障产生的信号实现选线。注入信号法、残流增量法、中电阻法属于主动式选线，而暂态电量法、行波法属于被动式选线。选线原理分类详见图 1。 图 1 选线原理分类1) 暂态电量法原理采集接地瞬间故障特征量，通过接地瞬间故障线路独有的特征量进行判

5、断选线。2) 信号注入法原理接地发生时通过母线TV二次注入异频电流信号，在一次侧感应的异频电流信号只通过接地点流过接地线路，利用每条线路安装的专用探头检测接地线路。3) 残流增量原理单相接地发生后，在消弧线圈补偿过程中利用特殊方法短时间内使接地残流足够增大，从而可延用零序稳态工频幅值和功率方向来选择接地线路。4) 中电阻原理通过在消弧线圈旁，通过开关并联一个电阻，单相接地后，电阻投入产生的有功电流仅流过接地线路，据此实现选线。5) 行波法单相接地故障发生后，通过检测故障点产生的向线路两侧传播的故障行波来实现选线。5. 采购模式国家电网公司和南方电网公司针对选线产品的采购，现在情况是利用大修资金

6、超市化采购比较多；针对一些选线产品的试用项目采用早期试用、最后走大修资金结账；在2010年以前，综自项目的典设里有选线产品，所以选线产品也以综自系统配套产品被采购，而从2010年后，因为综自的典设对选线没有了明确的要求，所以在综自中的选线变的可有可无。二、 国家电网比较关注的重点1. 选线原理是否可行自1985年杨以涵老师在华北电力大学开始“小电流接地选线”课题的研究，历经30年，针对配电网中性点不接地和经消弧线圈接地系统，发生单相接地故障时的各种暂态故障特征录波分析和验证，总结了一套完整的利用暂态特征进行选线的方法，并且将这一整套方法针对不同的故障特征进行模糊理论综合，形成专家系统，应用与实

7、际的选线产品，达到了选线准确率98%的效果。截止目前，北京丹华昊博电力科技有限公司（以下简称DHHB）在辽宁本溪本钢集团共安装运行了46台选线装置，根据我们的统计数据，截止到2016年7月31日，DHHB在本钢集团的选线装置的选线正确动作率如Error! Reference source not found.所示。区域项目本钢集团选线正确动作率(%)98.7表 1本钢集团选线准确率情况分析表 已经安装投运的选线装置，选线准确率比较低，选线装置应用效果并不理想，结合现场情况，主要有以下原因：1) 现场有很多“综自系统自带选线功能”的情况，此种情况的选线功能只是作为一种附加功能，功能简单、人机界面

8、不友好，而且受综自系统数据采集及数据运算能力的限制，所使用的选线方法及技术单一，对不同系统（不接地系统、经消弧线圈接地系统、经电阻接地系统）和复杂多变的故障类型（金属性接地、电阻接地、弧光接地等）不能适应，加之综自厂家不重视作为附加功能的选线功能，售后服务跟不上，使得综自系统自带的选线功能选线准确率很低，或干脆退出运行。2) 目前在使用的选线产品，有很多还是上一代、或上上一代产品，无论是软件、硬件都跟不上电网的整体发展水平，此类选线装置一般采用单片机或普通工控机平台，选线原理单一，选线准确率不高，故障率却很高。3) 随着电网公司运行管理模式的变化，选线装置的运维检修管理不到位，导致选线装置成为

9、“摆设”，无人问津。即使选线装置选线准确，选线结果也不被采用，依然采用人工“试拉路”法，致使大量非故障线路停电，供电可靠性无法保证。4) 零序CT本身质量参差不齐，有的厂家的零序CT误差非常大，精度和线性度都不好，造成选线装置采集到的零序电流并不是系统各条线路的实际大小，于是造成选线错误。2. 选线产品生产工艺设计是否满足现场需求 针对新的配电网技术导则中对选线产品的技术要求，选线产品在生产工艺和自身品质上，应该与继电保护设备一致，才能完成故障时选线跳闸的功能。3. 选线产品实际挂网运行效果虽然单相接地选线装置的安装非常必要，但是从现场应用情况来看，选线装置覆盖率不高，究其原因有如下几个方面：

10、1) 目前，在变电站、发电厂、开闭站等的典型设计中，没有将独立选线装置作为标准设计，而是将选线功能含在综自系统中，是导致选线装置覆盖率低的主要原因；2) 随着电网的不断发展，中压配电网中性点接地方式由以前的“不接地”为主，逐步过渡为以“经消弧线圈”接地为主，大大增加了单相接地故障选线的难度，很多选线供应商的产品并没有很好解决上述问题，依然进入了电网系统，导致电网公司及用户对选线装置失去信心，不再重视，这是选线覆盖率低得重要原因；3) 选线行业门槛低，众多厂家逐利而销售选线装置，恶性竞争，导致产品质量参差不齐，但是能够真正做好选线却不容易，真正有实力的选线厂家并不多。4) 不少选线供应商自己不生

11、产选线装置或只单一生产简单选线装置，产品本身没有竞争力，却恶意竞争、打价格战，导致有实力的选线供应商成本增加、利润萎缩、对研发的投入不断减少，制约了选线技术的进步，并严重影响了整个选线行业的健康有序发展。辽宁、河南、山东三个省份的单相接地故障选线装置的应用相对比较成熟，我们以这三个省份电网公司的应用情况来分析选线覆盖率，据不完全统计，选线覆盖率情况如Error! Reference source not found.所示，“其他区域”指单相接地故障选线装置的应用不成熟的区域。区域项目辽宁河南山东其他区域选线覆盖率(%)50.328.439.8约5%-20%注：选线覆盖率的统计不区分供应商，不含

12、综自系统自带选线功能的情况。表 2 选线覆盖率情况分析表选线装置的选线正确动作率与供应商、选线技术、选线装置、信号采集、运维管理、系统情况、故障情况等多种因素有关。据不完全统计，选线装置正确动作率详情如Error! Reference source not found.所示。序号选线正确动作率代表供应商备注130%综自系统自带选线功能230%北京思达星、保定华源、安徽一天360%广西星宇智能、上海蓝瑞480%山大电力、上海思源590%北京丹华昊博表 3 选线正确动作率情况分析表4. 选线产品市场价格 正是因为选线产品市场没有一个有效的规范，而且大家普遍误解选线产品，认为选线产品的选线准确率本来

13、就很低，所以对选线产品的要求没有提高到继电保护产品同样的高度，所以市场上选线产品良莠不齐，有单片机方式的，有综自自带系统的，从而也造成了价格乱象，以国网江西省电力公司2016年第二批物资集中招标采购项目(小电流接地选线装置9套)为例，报价从24.8万到67.7万，产品单价从2.76到7.53，可谓差距巨大。但是如果结合选线产品的选线准确率进行综合考量，就是另外一种结果，如果低价产品只有40%的准确率，而高价产品的准确率能到90%以上，那如何选择，就不言而喻了。电力系统关乎民生大计，一次接地故障错误拉路所造成的经济损失，远远大于10套最高价格的选线产品的投资。一个对选线产品负责的公司，必然会投入

14、巨大的资金进行从原理到设备整体的持续不断的研究，并且会有一只随时待命的售后服务队伍对供电进行保障，而那种唯低价中标的方法，本质就是“劣币驱逐良币”，是一种饮鸩止渴的方法，涸泽而渔，最后伤害的是所有选线厂家，和国网公司本身。5. 选线装置投入运行后怎么管理 而现在国家电网公司针对选线装置投入运行后，是由调度控制中心负责选线装置的运行管理的方式，当系统发生单相接地故障后，选线装置将选线结果上传调度，由调度通知运检部门进行维护，排除故障。因为已安装的选线产品准确率低，很多地方依然采用拉路的方式确定故障线路，选线装置的结果只是作为一个参考，而没有真正发挥其作用。三、 解决方案1. 国家电网从高度重视

15、解决选线产品市场乱象的根本办法，还是需要从国家电网的高度对选线产品重视。丹华昊博已经主导完成了DL/T 872-2004 DL 小接地电流系统单相接地保护装置标准的修订，新版标准一旦颁布，将会促进选线技术的进步和选线行业的发展。目前标委会及江西电力科学研究院正在组织制定选线的团体标准，分别为小电流接地选线装置检验规程和小电流接地选线装置运行规程，旨在将选线装置的检验和运维规范化，提高选线装置的入网门槛，对提高选线装置覆盖率和选线正确动作率是有帮助的。 随着新的配电网技术导则的推出，单相接地故障处理原则的改变，也需要选线产品有跳闸功能，这就对选线产品的准确率和产品稳定性提出高要求，从而也可以将一

16、些低品质的选线产品排除在外，更有利于选线产品市场的健康有序发展。2. 明确设备运行归属 国家电网在选线产品投入运行后，应明确选线产品的运行归属，大家都管其实就是大家都可以不管，所以，应该确定唯一管理部门，纳入到继保同样的标准管理。3. 电科院发挥作用 电科院应该发挥其作用，为运行检修保驾护航。首先对选线产品的入网进行把关，不但要依据DL/T 872-2004 DL 小接地电流系统单相接地保护装置标准对送检产品进行检验，还需要应用物理仿真平台、数字仿真平台等动模方式，对送检产品进行检验，以期达到类似挂网运行的效果。其次还需要针对中标采购的产品进行抽检，紧把产品质量关，使安装到现场的选线产品都合乎要求的合格产品。4. 建立联合考核机制 建立一套运行管理部门、检修部门、电科院和设备供应商的联合考核