涂建国
一、概述
HDJD-200W架空线小电流接地故障定位仪,适用于小电流接地系统架空线路,在线路发生单相接地故障而停运后,可用本设备对接地点进行定位。
HDJD-200W架空线小电流接地故障定位仪是一套便携设备,可进行多条线路的故障定位。整套设备由发射机、传感器、接收机及附件组成。在故障线路停运后,由发射机向线路施加超低频高压信号使故障重现,在线路沿途用绝缘杆将传感器挂在线路上检测信号,并通过无线方式向地面上的接收机传输数据,接收机显示测量结果。在故障点前,电流持续存在,故障点后,电流消失。可先进行粗略分段,再定点,从而快速确定故障位置。
二、功能特点
1. 适用于小电流接地系统配电网,检测架空线路的单相金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障。
2. 在线路停运后进行定位,特别适用于有电缆分支的故障线路。
3. 施加高压信号使故障重现,电流信号稳定,易于检测。
4. 超低频信号避免系统分布电容影响,能对高阻值故障进行定位。
5. 发射机安全特性:高压启动闭锁功能、输出允许直接短路。
6. 传感器使用高灵敏度传感器,开口设计,无需闭合,方便在线路上挂接。
7. 传感器和接收机无线通讯传输,安全可靠。
8. 发射机可使用市电、发电机供电,传感器和接收机干电池供电。
9. 发射机体积小,重量轻;传感器为体积重量小化设计,方便沿线挂接;接收机为手持式设计。
10. 接收机采用大屏幕液晶显示器,显示传感器状态、电流波形和电流值。
三、技术指标
1. 定位精度:0.2米。
2. 发射机输出特性:
(1) 输出频率1Hz
(2) 开路电压: 基波有效值0~2800V,
(脉动直流,峰值8kV,相当于10kV线路的相电压峰值);
(3) 短路电流: 基波有效值0~35mA(脉动直流,峰值100mA)
3. 传感器与接收机的无线通讯距离:不小于100m。
4. 发射机电源:AC 220V市电,可接发电机(输出功率≥1500W)。
5. 发射机功率:功率900W。
6. 传感器电源:3节5号碱性干电池。
7. 接收机电源:5节5号碱性干电池。
8. 体积:
发射机417×234×318mm;传感器180×100×35mm;接收机205 ×100×35mm
9. 质量:发射机16.8kg;传感器0.45kg;接收机0.45 kg
10. 使用条件:温度:-10℃-40℃,湿度5-90%RH,海拔<4500m。
第二章 设备组成
本设备包括发射机、传感器、接收机及相关附件:发射机的接线盘、输出连接线、挂线杆、电源线及保护地线,传感器的挂线杆等组成。
一、发射机
发射机用于向故障线路施加超低频脉动直流信号使接地故障复现,电流由发射机输出,流经故障线路,在接地点入地并返回发射机。
其中:
1. 电源插座、保险管、电源开关:用于连接220V电源线,更换保险管,以及进行电源的开关。
2. 高压合按钮:电源开关打开之后,需要电压调整在零位时,按“高压合”按钮,设备才有高压信号输出。
3. 高压分按钮:用于停止设备输出。
4. 零位指示:用于指示调压旋钮处在零位。
5. 保护指示:用于指示设备进入保护状态。该指示灯亮时,表示设备处于保护闭锁状态,设备停止信号输出。调整“输出调整”旋钮至零位,复位该指示灯。
6. 输出调整旋钮:用于调整输出电流、电压大小。该旋钮只有在零位时(零位指示灯亮),才能按“高压合”按钮启动发射机正常输出信号。
7. 保护电流:用于指示设备输入电流的大小,如输入电流大于保护定值4A,则内部保护电路动作,设备停止工作。此时需要将电压调整旋钮调至零位后复位保护电路,然后重新调整电流大小。
8. 输出电压:用于指示设备输出电压的大小
9. 保护地端子:用于连接保护地线,接大地网。
10. 高压输出插座:用于连接故障线路。根据现场情况,可使用短连接线夹在开关柜的线路侧;若必须接在架空的线路上,则选用接线盘装的长连接线,并用挂线杆挂在故障线路上。
11. 测试地插座:接工作接地线,接大地网。
二、传感器
传感器用于挂在故障线路的沿线检测电流信号,并通过无线方式向地面上的接收机传输数据。
三、接收机
接收机用于在地面接收传感器的无线传输数据,并在液晶屏上显示测量结果。
第三章 使用方法
一、工作原理
在故障线路停运后,首先由发射机向线路施加电压使故障重现。电流由发射机发出,流经故障线路,在接地点入地并通过大地返回发射机。
发射机输出为脉动直流信号,频率为超低频1Hz,频率越低则受系统分布电容的影响越小。理论上讲纯直流信号抗分布电容影响的能力强,但使用纯直流信号很难避免地磁影响,经过理论计算和实际验证,1Hz信号已能满足绝大多数现场测试需求。
发射机的输出限制电压为8kV,相当于10kV线路的相电压峰值。若电压过高则超过线路耐压等级,可能损坏线路(尤其是接入的分支电缆)的主绝缘;过低则可能无法使故障复现。此限压值可根据用户特殊要求进行工厂整定。
在线路沿线,将传感器通过绝缘杆挂接在线路上检测电流。传感器采用高灵敏度传感器,其磁路无需闭合,在很大程度上方便了挂、取操作。传感器检测线路上的电流,自动进行调零操作,将模拟信号转成数字信号后通过无线方式向外传送。
在地面上的接收机接收传感器发送的无线信号,在液晶屏上直观显示测量结果。在故障点前,电流持续存在,故障点后,电流消失。可先进行粗略分段,再定点,从而快速确定故障位置。
二、发射机操作
1. 接线:
首先将故障线路的开关断开;发射机电源接220V市电;保护地线接“保护地”端子和大地网;测试地线(带黑色夹钳的高压导线)接“测试地”插座和大地网;至于接故障线路的输出线,可根据现场情况,使用短连接线(带红色夹钳的高压导线)接“线路”端子和开关柜的线路侧,若必须接在架空的线路上,则选用接线盘装的长连接线,其高压插头接“线路”端子,其另一端的线鼻压接在绝缘挂线杆的接线柱上,再将挂线杆挂在故障线路上。
注意:在需要测试的故障线路全长范围内,均不能挂接地线!
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DL/T 621 交流电气装置的接地
3工作程序
人员要求
a) 人数 : 一般根据被测接地网面积大小来定 , 整个接地网大对角线长度超过500 m, 至少需 10 人。
b) 资质 : 负责人必须熟悉地网测试技术 ; 试验人员中至少有 2 人为电气技术工人。
3.2 设备清单和要求
接地网接地电阻测量目前常用的方法有两种 : 一是变频法 ; 一是工频电压电流法。每 种测量方法的设备分可共用部分和不可共用部分 , 可共用部分单列清单及要求 , 不可共用 部分在每种测量方法的清单及要求中分别说明
3.2.1 可共用的设备清单及要求
a) 对讲机 :2 对 ;
b) 大锤子 :1 把 ;
c) 常用工具 :1 套 ;
d) 绝缘黑胶布 : 若干卷 ( 视接地引线的卷数而定 )
3.2.2 采用变频法的设备清单及要求
a) 变频接地电阻测试仪一套 , 电源须充电的设备应在测试前一天充好电。
b)接地电极 : 一端为尖头 , 长度不小于 1m, 直径不小于 2Om 的钢管或圆钢 4 根
c)接地引线 :1)电流极引线。铜芯绝缘外皮 , 截面不小于 1.0 ,长度4~5倍整个被测地网的大对角线长度减去整个地网中心与地网边缘之间的距离 , 如放 线有困难或土壤较均匀时 , 长度至少取 2 倍整个被测地网的大对角线长度减 1 网中心与地网边缘之间的距离。2)电压极引线 , 铜芯绝缘外皮 , 截面不小于 1.0 时 , 长度为电流极引言 0.618 倍减去整个地网中心与地网边缘之间的距离 ; 组成电流极引线牙 引线的各段线应在测试前分别测量过连通状况。
3.2.3 采用工频电压电流法的设备清单及要求
一般情况下 , 电流极接地电阻均可达到 100以下 , 所以下列设备均是在满足这个条件下提出的。
a) 的工频电压电流法测试仪 :1 套 , 工频输出电流应能达到 1OA 及以上
b) 如没有测试仪 , 则需要设备 :1)单相调压器 : 容量不小于 15KVA,1 台 ;2)隔离试验变 : 容量 1OKVA 及以上 , 变比 1kV/4 ∞ v(220V),1 台 ; 3)隔离电流互感器 :1 台 ,0.2 级 ;
4)电压表 :0~ 刷 V,0.5 级 ,1 只 ;如电流极接地电阻很小 ,需要1只毫伏表。5)电流表 :0~5A,0.5 级 ,1 只 ;6) 两相刀闸 : 两只。
c) 接地电极 :10 根及以上空心 ( 实心 ) 铁 ( 钢 ) 管 , 一端为尖头 , 每根长度
1m, 截面直径不小于 2Omm。
d) 接地引线 :
1) 电流极引线。铜芯绝缘外皮 , 截面不小于 2.5, 长度为 4~5 倍整个 ; 网的大对角线长度减去整个地网中心与地网边缘之间的距离 , 如放线 ; 或土壤较均匀时长度至少取 2 倍整个被测地网的大对角线长度减去整 / 中心与地网边缘之间的距离。
2) 电压极引线 : 铜芯绝缘外皮 , 截面不小于 1.O, 长度为电流极引线长度的0.618 倍减去整个地网中心与地网边缘之间的距离 ; 组成电流极引线和电压极引线的各段线应在测试前分别测过连通状况。
注 1: 如电流接地极的接地电阻不能低于 100时 , 各设备的参数要依据该电阻值和 流值而定 ;
注 2: 现场应能提供 220V 试验电源。
3.3 作业程序
3.3.1 变频法
3.3.1.1 测试方法
采用变频法测量时 , 其原理接线图如图 1 所示。电压线与电流线相距为 2m 及以上,可避免互感的影响。试验电流宜为 1A 及以上。
图 1 变频法测量工频接地电阻的原理接线图
G 一被测接地装置 ;F- 测量用电压极 ;C 一测量用电流极
3.3.1.2 试验步骤
假设被测地网的大对角线长度为 D, 整个地网中心与地网边缘之间的距离为 d, 单
位为 km。
a) 将电压极、电流极按照图 1 所示的方法布线 , 其中 :b) 按下测试键。
c) 直接读出电阻值。d) 记录数据后 , 关掉电源 ; 改变电压极位置 , e) 重复上述步骤 b) 、 c), 测 1 次。
f) 记录数据后 , 关掉电源 ; 改变电压极位置 , 使
g) 重复上述步骤 b) 、 c), 再测 1 次。
h) 记录数据后 , 关掉电源。
i) 试验结束 , 清理现场。
3.3.1.3 注意事项测试时 , 引线沿线应有专人照看 , 以免测试线丢失 , 造成测量终止。
3.3.2 工频电压电流法
3.3.2.1 测试方法
采用三极法 , 其试验原理接线图如辽宁架空线小电流接地故障定位仪生产厂家辽宁架空线小电流接地故障定位仪生产厂家图 2 所示 , 按照图 2 布置好接线方式 , 电压极引线 和电流极引线之间距离不小于 2m, 假设被测地网的大对角线长度为 D , 整个地网中心 与地网边缘之间的距离为 d, 那么 , 取 (4D-d), 取 (4D × 0.618-d)利用调压 器和隔离升压变组成的工频电源从被测地网测点加入一不小于 1OA 的电流 , 记录此时的 电压和电流数 , 由此便可得到接地电阻值。
3.3.2.2 试验步骤
设被测地网的大对角线长度为 D, 整个地网中心与地网边缘之间的距离为 d, 单