天津南1000千伏特高壓變電站擴建工程于4日完成調試,投入運行。這座承擔著京津冀魯地區清潔能源調配重任的華北電網樞紐,在歷時18個月建設后,成功將電力輸送能力提升至原有水平的2倍,年外受電能力突破400億千瓦時,為區域能源結構轉型和“雙碳”目標實現注入強勁動能。
作為國家“十四五”電力發展規劃重點項目,該工程自23年12月啟動,新增2組3000兆伏安主變壓器,在提升設備智能化水平的同時,將變電站占地面積集約化利用提升30%。國網天津電力建設部項目處處長介紹說:“工程建成后,海河站兩段500千伏母線各由兩組主變供電,對于滿足天津地區負荷發展需要,提高供電可靠性意義重大。同時也為后續大同-懷來-天津南工程建成后,消納大同、冀北能源基地的電能,優化資源配置,助力經濟社會發展奠定了基礎。”
據了解,截至2025年,天津外受電比例已超1/3,其中綠電占比達到35%,提前實現“十四五”能源轉型目標。2025年天津電力交易數據顯示,綠電交易電量目前達150.48億千瓦時,同比增長184%,外資企業綠電需求占比達42%,一汽豐田等企業通過綠電交易實現年減排7.5萬噸。
國網天津電力方面表示,將以天津南1000千伏特高壓站為樣板,全速推進天津北1000千伏特高壓站建設,加快構建京津冀特高壓環網,為京津冀協同發展注入澎湃動能,助力三地率先實現碳達峰目標。

第1章 概 述(WBST-200電調標準產品“地下管線故障快速查找儀”工作原理及結構)
WBST-200管線綜合探測儀由一臺發射機、一臺接收機及附件構成,用于地下管線路由的精準定位、埋深測量和長距離的追蹤以及對管線絕緣故障點的測量查找。管線綜合探測儀采用了多線圈電磁技術,提高了管線定位定深的精度和目標管線的識別能力,在管線密集復雜的區域也能準確地對目標管線進行追蹤和定位。因而管線綜合探測儀在電信、網通、移動、聯通、鐵通、電力、自來水、煤氣、物探、石化和市政等行業得到了廣泛的應用。
WBST-200管線綜合探測儀提供多種可選附件,從而增加了它們的用途,擴展了它們的應用范圍。
使用管線綜合探測儀之前請閱讀本手冊。
第2章 主要功能、特點和技術指標(WBST-200電調標準產品“地下管線故障快速查找儀”工作原理及結構)
2.1主要功能
1、測定地下管線的路由
2、測定地下管線的埋深
3、多管線的情況下目標管線的識別
4、檢測并定位管線絕緣故障點
2.2主要特點
1、采用先進的信號處理技術、*新的集成電路元器件以達到優異的測試性能。
2、測量信號的多種發送方式:
(1)注入法:用于有注入點的管線。
(2)鉗夾法:用于被測管線有一段外露,便于鉗夾夾鉗的管線。
(3)感應法:用于無注入點或無外露的管線。
3、多種測量頻率:有480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz四種有源頻率以及電力線纜的50Hz無源頻率;用戶可以根據環境的不同進行選擇(如需要采用特殊測量頻率,請在定貨合同中注明)。
4、提高測試效率的不同的定位模式和功能:
(1)峰值模式:通過測量信號的極大值來確定路由的位置。
(2)谷值模式:通過測量信號的極小值來確定路由的位置。
(3)路由定向:直觀、迅速地指示路由的方向。
(4)絕緣故障查找(FF): 查找并定位出管線絕緣惡化導致的故障點。
(5)聽診器:通過聽診頭從眾多管線中識別出信號所加載的管線。
5、輔助功能:
(1)接收增益自動調節:自動調節接收機的增益以使接收機處于優化狀態,免去了手動調節的繁瑣。
(2)聲響功能:接收機通過喇叭發出的音調變化直觀地反映測量的信號大小。
(3)管線狀態檢測:發射機在做注入模式時,首先檢測管線的絕緣電阻,殘余電壓,再將信號施加到目標管線上。當管線上絕緣電阻較小(近于對地短路)發射機將自動退出該模式,當殘余電壓較大時發射機告警,操作人員應立即停止信號的加載,關閉發射機。
(4)電池電量檢測:電池電量的實時檢測,當電量低到保護值時會發出報警自動關機。
(5)節電功能:發射機開機30秒左右未按其它鍵、接收機開機操作后,若10分鐘左右未再按其它鍵時,機器會自動關機,以節省電池電能。
2.3 技術指標(WBST-200電調標準產品“地下管線故障快速查找儀”工作原理及結構)
2.3.1發射機技術指標
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注入方式
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480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz
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感應方式
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31KHz、61KHz
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鉗夾方式
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31KHz
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故障查找
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8/480Hz復合頻率
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輸出電壓
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0-400Vp-p 根據絕緣情況變化
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輸出波形
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正弦波
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電 源
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11.1VDC 4.4AH 鋰電池
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*大輸出功率
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10W
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2.3.2接收機技術指標
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功耗
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<1.0W
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電源
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11.1VDC 1.8AH 鋰電池
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*大測試線路埋深
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4.5米 (正常情況下)
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測試線路埋深誤差
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±0.05h±5cm (h為管線的埋深)
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測試線路路由誤差
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≤5cm
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利用注入法測試管線路由及埋深有效長度
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不小于10Km(正常情況下)
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利用感應法測試線路路由及埋深有效長度
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不小于3Km(正常情況下)
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利用鉗夾法測試線路路由及埋深有效長度
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不小于6Km(正常情況下)
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絕緣故障查找
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絕緣惡化從短路直至2MΩ
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注:正常情況下指所測試的管線在上述測量范圍內沒有絕緣故障及其它干擾。
2.3.3 環境要求
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工作溫度
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-20℃~+50℃
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存儲溫度
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-40℃-70℃
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相對濕度
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10%~90%
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大氣壓力
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86~106KPa
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環境噪聲
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≤60dB
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2.3.4 物理特性
組件一(儀表組合)
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名 稱
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重量(Kg)
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外形尺寸(mm)
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發射機
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3.4
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348*239*175
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接收機
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2.6
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648*260*130
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整機
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14
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790*250*420
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用戶可以選配組件:
組件二(故障查找支架)
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名 稱
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重量(Kg)
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外形尺寸(mm)
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故障查找支架
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1.5
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525*672*25
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第三章 工作原理(WBST-200電調標準產品“地下管線故障快速查找儀”工作原理及結構)
3.1探測儀路由查找原理
根據電磁理論,交變的電流在空間產生一變化的磁場,其關系滿足安培環路定律。如果周圍是均勻介質,加載交流電流的導體足夠長、直時,在該導體周圍產生一個同軸的交流電磁場,磁場強度的大小正比于電流,反比于到導體的距離。如將一線圈置于這個磁場中,在線圈內將感應產生一個同頻率的交流電壓,感應電壓的大小取決于該線圈在磁場中的位置,當磁力線方向與線圈軸向平行時,線圈感應的電壓水平分量呈極大,如圖3.1所示;當線圈軸向與磁力線方向垂直時,感應的電壓水平分量很小,為極小值;如圖3.2所示。探測儀正是利用這一特點實現埋于地下的管線的路由查找。這兩種極大值、極小值的探測方法即對應測量路由的峰值、谷值法。
3.2探測儀埋深測量原理
接收機內有上下兩個相同的水平放置的線圈,它們之間的距離已知。在路由正上方測量得到的上下傳感線圈的信號強度,按照電磁理論,可以反推算出未知的目標管線埋深大小。
假設接收機內兩平行的探測線圈的中心距為L,在路由的正上方檢測到的信號分別為v1、v2,則埋于地下D處的管線理想情況下滿足公式:D=L/(V2/V1-1)
探測儀正是利用這樣的關系實現直讀法測量管線的埋深。
3.3探測儀絕緣故障查找原理
直埋于地下的管線外層多包以絕緣護套,正常的情況下對地應有極高的阻抗,但隨著時間的推移,因種種原因而導致管線的絕緣性能逐步下降,等效的絕緣電阻可降為幾MΩ、幾十KΩ,直至完全對地短路,進一步惡化便可導致管線的斷裂,造成更大的損失。及時地查找出管線的絕緣故障點,是管線維護工作的重要一環。
采用探測儀的絕緣故障查找功能(FF)便可夠迅速及時地檢測出管線的絕緣故障點。發射機采用直接注入工作方式,將故障查找的專用信號加至管線上,如圖3-4所示。信號在故障點處通過大地向外泄漏,電位大小則以故障點為中心,球面型徑向地非線性衰減。將與接收機相連的輔助故障查找支架插入地表面,獲取泄漏的信號特性,即可測量出故障點所在方向。按接收機顯示的指示箭頭,通過多次的反復,*終便可查找出泄漏信號的故障點。
近年來,隨著電網建設加速,西北電網直流外送規模、新能源發電裝機規模持續快速增長,給電力系統可靠穩定運行帶來挑戰。
“我們通過2~3年內電網穩定分析發現,未來西北電網大容量直流外送、高比例新能源發電特征更加顯著,直流、交流與新能源三者間的穩定耦合將進一步深化,可靠管控難度也不斷加大,保持電力系統穩定運行的工作面臨多重挑戰。”
國網西北分部加強分析認知、系統規劃、故障防控的全周期管理,提出集大電網格局優化、設備故障耐受能力提升、多資源協調穩定控制等措施于一體的大電網可靠穩定防御與控制體系,確保在新能源大規模接入和交直流輸電系統耦合的復雜運行條件下,提升電網可靠穩定運行水平。
根據西北電網發展規劃,國網西北分部落實公司關于加強新型電力系統穩定工作的相關要求部署,將保持大電網穩定作為保障電力系統可靠運行和轉型升級的重要抓手,夯實電網穩定物理基礎,優化穩定管理與技術體系,守牢西北大電網可靠穩定生命線。
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