在浙江杭州220千伏彩虹變電站內(nèi)，國網(wǎng)杭州供電公司變電檢修中心員工洪涵韜一邊操作一只體型迷你的六足機器人，一邊查看其回傳的視頻影像。

這臺尺寸僅84毫米高、234毫米寬的六足內(nèi)檢機器人，靈活鉆入內(nèi)徑300毫米的GIS副母氣室。在300毫米的內(nèi)徑空間內(nèi)，機器人行動敏捷，遇到凸起接口時能調(diào)節(jié)高度避開障礙，接近氣室拐角時可實時傳回360度全景畫面，還能同步采集SF6氣體純度、局部放電信號等關(guān)鍵參數(shù)。數(shù)據(jù)實時傳輸至人工智能分析平臺，自動識別微小裂紋、金屬顆粒等潛在安全隱患。

GIS設(shè)備是保障電網(wǎng)安全運行的“核心樞紐"，其潛伏性缺陷預(yù)警一直是行業(yè)難題。傳統(tǒng)檢測需逐段打開狹窄氣室，憑手電照明和手持內(nèi)窺鏡排查。針對傳統(tǒng)模式痛點，國網(wǎng)杭州供電公司自主研發(fā)的六足內(nèi)檢機器人帶來了多項改進。其緊湊機身可輕松適配不同規(guī)格的GIS管道，六足行走結(jié)構(gòu)能靈活應(yīng)對內(nèi)部復(fù)雜環(huán)境，搭載的高清攝像與智能傳感模塊，讓支撐件底部等隱蔽部位都能清晰呈現(xiàn)，助力精準(zhǔn)研判細微缺陷。此次使用六足內(nèi)檢機器人對彩虹變電站25米長的GIS管道進行檢測，全程僅用30分鐘，且無需大規(guī)模拆解設(shè)備，實現(xiàn)無損檢測，工作效率較傳統(tǒng)模式提升數(shù)倍。

目前，杭州GIS變電站占比已超過50%，且近年新投運變電站均采用全系GIS設(shè)備，市場需求迫切。六足內(nèi)檢機器人可適配不同電壓等級、不同規(guī)格的GIS設(shè)備，既能降低檢修成本、縮短停電時長，又能規(guī)避人工安全風(fēng)險，為電網(wǎng)檢修從“人工主導(dǎo)"向“智能賦能"轉(zhuǎn)型提供了有力支撐。

第1章   概   述（LY809《微機繼電保護測試系統(tǒng)》測試速度大大提高）

1.1 系統(tǒng)說明

LY809微機繼電保護測試系統(tǒng)是參照中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DLT624-2010繼電保護微機型試驗裝置技術(shù)條件》，采用嵌入式系統(tǒng)XPE及穩(wěn)定可靠的SSD固態(tài)硬盤，整機采用進口模塊化開關(guān)電源及自主研發(fā)的高保真、大功率開關(guān)功放，采用美國新型高速DSP，超大規(guī)?，F(xiàn)場可編程器件FPGA開發(fā)的新一代一體化繼電保護測試儀。廣泛適用于電力、鐵路、石化、冶金、礦山、航空等行業(yè)的科研生產(chǎn)和電氣試驗。

整機通過國際電磁兼容EMC認證測試以及國家繼電保護及自動化設(shè)備質(zhì)量檢測中心檢測認證，整機具備優(yōu)良的自身保護措施，電壓短路報警、電流開路提示、機殼接地檢測以及外部高壓引入報警等等，有力保證了現(xiàn)場測試使用。

主機采用內(nèi)部框架式結(jié)構(gòu)，有效避免了插件式結(jié)構(gòu)帶來抗震性差的缺點，并使用模塊化設(shè)計，方便現(xiàn)場維護。

1.2 面板說明（LY809《微機繼電保護測試系統(tǒng)》測試速度大大提高）

1.2.1 前面板

1. 2.2 輸出面板

1. 2.3 開關(guān)量

開入量輸入端子上的1、2、3負端相互隔離，并與電壓、電流輸出端子中的公共端“N"以及地線（如面板、機箱）均不相通。開入端子對于空接點和電位（10-250V）兼容。但對帶電接點的輸入具有方向性。

如圖所示，1、2、3、4接低電位（-），負端接帶電接點的高電位（+），計算機才能檢測到接點狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)。若反接，所檢測到的將始終是閉合狀態(tài)。

1.3 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置

第2章   技術(shù)參數(shù)及性能特點（）

2.1 技術(shù)參數(shù)

采用高效的進口模塊化電源和自主研發(fā)的高保真數(shù)字功放，整機輸出率大，重量輕。

采用9.7寸TFT(1024×768)真彩液晶觸摸屏。

12個通道同時輸出，即同時輸出不同幅值、頻率、相位的六路電壓及六路電流。

波形顯示功能，可顯示本機輸出的波形或外部設(shè)備輸入的波形。

0-300V/0.38A可程控輔助直流電源輸出。

可對各類型電壓、電流、頻率、功率、阻抗、諧波、差動，同期繼電器等分別以手動或自動方式進行測試，可以模擬各種故障類型進行距離、零序保護裝置定值校驗及保護裝置的整組實驗。具備GPS觸發(fā)功能及進行備自投、快切等自動裝置測試。

采用獨特散熱部件，主機內(nèi)置四個大功率排風(fēng)扇，采用溫度保護檢測措施，使得功放在大電流，長時間工作下具有優(yōu)良的穩(wěn)定性及可靠性。電流源本身具備開路保護功能及開路報警功能，電壓源具備過載、短路保護功能，輸出具有削頂失真檢測功能，誤接線判定報警自鎖保護功能。

界面風(fēng)格友好快捷，先在業(yè)界采用快捷鍵方式操作試驗。

采用100M網(wǎng)卡進行上下位機數(shù)據(jù)通訊，使得上位機操作實時性有大幅度提高，下位機軟件升級速度也大幅提升。

更加方便快捷的幅值,相位全軟件校準(zhǔn)。

既可聯(lián)機（電腦）操作，又可脫機運行。

2.3 輔助直流

可以作為獨立的輔助直流電源給保護裝置供電，在主界面輔助直流功能里可以根據(jù)需要設(shè)置輔助直流電壓輸出，范圍是0V～300V。

1、Close DC:將輔助直流源關(guān)閉；

2、DC：設(shè)置實際輔助直流輸出（0V~300V）。

第1章   裝置特點與技術(shù)參數(shù)

第1節(jié)  主要特點

1．滿足現(xiàn)場所有試驗要求。本儀器具有標(biāo)準(zhǔn)的六相電壓，六相電流輸出，既可對傳統(tǒng)的各種繼電器及保護裝置進行試驗，也可對現(xiàn)代各種微機保護進行各種試驗，特別是對變壓器差功保護和備自投裝置，試驗方便。

2．各種技術(shù)指標(biāo)全部達到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護微機型試驗裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。

3．經(jīng)典的Windows XP操作界面，人機界面友好，操作簡便快捷；高性能的嵌入式工業(yè)控制計算機和10.4寸分辨率為800×600的LED真彩顯示屏，可以提供豐富直觀的信息，包括設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài)及各種幫助信息等。

4．本機Windows XP系統(tǒng)自帶恢復(fù)功能，避免因非法關(guān)機或誤操作等引起的系統(tǒng)崩潰。

5．配備有超薄型工業(yè)鍵盤和光電鼠標(biāo)，可以象操作普通PC機一樣通過鍵盤或鼠標(biāo)完成各種操作。

6．主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu)，16位DAC輸出，對基波可產(chǎn)生每周2000點的高密度正弦波，大大改善了波形的質(zhì)量，提高了測試儀的精度。

7．功放采用高保真線性功放，既保證了小電流的精度，又保證了大電流的穩(wěn)定。

8．采用USB接口直接和PC機通訊，無須任何轉(zhuǎn)接線，方便使用。

9．可連接筆記本電腦（選配）運行。筆記本電腦與工控機使用同一套軟件，無須重新學(xué)習(xí)操作方法。

10.具備GPS同步試驗功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡（選配）通過RS232口與PC機相連，實現(xiàn)兩臺測試儀異地進行同步對調(diào)試驗。

11.配有獨立專用直流輔助電壓源輸出，輸出電壓分別為110V（1A），125V（0.6A）。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護裝置使用。

12.具有軟件自較準(zhǔn)功能，避免了要打開機箱通過調(diào)整電位器來校準(zhǔn)精度，從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。

第2節(jié)  技術(shù)參數(shù)

1.1交流電流源（6*30A）

2．直流電流源

3．交流電壓源

4．直流電壓源

5．開關(guān)量端子

6．其他

第1節(jié) 裝置硬件組成

1.內(nèi)置高性能工業(yè)控制計算機

本裝置采用高性能工控機作為控制計算機，配有自還原CF卡，10.4″800×600分辨率LED真彩顯示器。本機帶高性能專用工業(yè)鍵盤和鼠標(biāo)，無須另接外設(shè)就可直接使用，軟件在Windows XP操作系統(tǒng)下運行，操作簡便。裝置面板配有兩個USB接口，可方便地進行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級等。（多功能接口可升級）

2.DSP數(shù)字信號處理系統(tǒng)

采用6000系列DSP控制器作為核心，FPGA可編程邏輯器件輸出波形，由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù)，使波形頻率和相位精度相當(dāng)高，同時，該系統(tǒng)與工控機通訊直接采用USB2.0接口，使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。

3.D/A和A/D轉(zhuǎn)換

采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器，同時采用有源低通濾波器，使輸出波形平滑，幅頻特性優(yōu)良。同時控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路，可實時采集12路模擬量的輸出波形并通過軟件在屏幕上顯示實際輸出的波形，幅值和相位。

4.高精度線性電壓，電流功率放大器

電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式，使電流，電壓源可直接輸出交流和直流波形，并可通過軟件計算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態(tài)波形等，可以較好地模擬各種短路故障時的電流，電壓特征。功放電路采用進口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級，結(jié)合精心合理設(shè)計的散熱結(jié)構(gòu)，具有足夠大的功率冗余和熱容量，功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護，電流回路允許開路，不會損壞裝置。面板有電流開路指示燈，以方便用戶檢查接線正確與否。同時面板還有電壓過載或短路指示燈，當(dāng)電壓回路（在有輸出情況下）發(fā)生短路時，該指示燈發(fā)亮并啟動蜂鳴器報警。大電流定時采用獨特的硬件，定時電路，克服了傳統(tǒng)的軟件定時的缺點，使大電流使用更更可靠。

5.開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出

裝置共有開關(guān)量輸入端子8對，開關(guān)量輸出端子4對。開入量、開出量都由光電隔離器和24V直流繼電器組成，其工作電源為獨立的24V工作電源，所以在COM端與開入量之間有24V的直流電壓。以下是幾種常見的開入量的接線示意圖：

帶電位的空接點：

電位翻轉(zhuǎn)：

空接點：

6.專用獨立的直流電源輸出

裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出，頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個端子輸出，只能作保護裝置的工作電源，不能作直流操作電源使用。+110V、-110V兩端子可輸出125V直流電壓。

第2節(jié)  裝置面板說明

1.LED工作指示：LED閃爍表示等待工作，LED常亮表示正在工作。

2.通訊接口：通信為外接筆記本電腦接口，可通過外接筆記本電腦來控制儀器。網(wǎng)口通訊為選配接口。

3.USB接口：通用接口，可接鼠標(biāo)、鍵盤、U盤等USB2.0設(shè)備。

4.開關(guān)量輸入：用來采集保護裝置輸出開關(guān)量信號，測量時間或控制信號。

5.開關(guān)量輸出：用來控制其他設(shè)備，無源節(jié)點，容量AC125V/1A。

6.裝置輔助電源：可輸出直流±110V電源，電流輸出2A，可以給保護裝置供電。

7. 第1組與第2組電流輸出端子：IA、IB、IC，Ia、Ib、Ic，IN為公共端。LED亮表示電流源開路指示。

8. 第1組與第2組電壓輸出端子：UA、UB、UC、,Ua、Ub、Uc、UN為公共端。LED亮表示電壓源短路指示。

9. 觸摸板：類似于筆記本電腦觸摸板，可觸摸控制。左右鍵：左鍵為確認鍵，右鍵可查看文件屬性。

10. 鍵盤：用來輸入定值數(shù)據(jù)。

11. 顯示屏：顯示為10.4寸LED液晶屏。

國內(nèi)第1套適配于新型電力系統(tǒng)的高比例新能源接入的新型配電線路載波縱聯(lián)保護裝置，在安徽馬鞍山電網(wǎng)10千伏荷月6170線路成功投運。該裝置由國網(wǎng)安徽電力調(diào)度控制中心與國電南自聯(lián)合攻關(guān)，攻克了高滲透率下配網(wǎng)線路保護新原理以及長期困擾配網(wǎng)線路保護通道等難題，標(biāo)志著我國新型配電系統(tǒng)保護控制關(guān)鍵技術(shù)取得又一重要進展。

裝置采用新一代寬帶電力載波通信技術(shù)，以電力線路本身作為通信媒介，通過小型化載波機與耦合器搭建高速載波通道，開創(chuàng)性地在載波通信中采用了長短報文結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)化報文交互技術(shù)，既提高了載波通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，又滿足了繼電保護對速動性的要求。同時構(gòu)建模擬量與開關(guān)量數(shù)據(jù)相結(jié)合的新型繼電保護新能源保護綜合算法和新判據(jù)，實現(xiàn)0.1秒內(nèi)準(zhǔn)確隔離故障。該技術(shù)有效破解了新能源廣泛接入背景下傳統(tǒng)保護適應(yīng)性不足、現(xiàn)有縱聯(lián)保護難以兼顧成本與性能的難題，為有源配電網(wǎng)提供了可規(guī)模化應(yīng)用的快速保護解決方案。

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