<遼寧>天正華意電氣設備有限公司 小電流故障定位儀遼寧

遼寧異頻線路參數測試儀輸電線路故障定位儀使 用 說 明一、儀器的用途隨著我國電力事業的迅速發展及農村電網改造工程的深入進行，目前農電中大量使用110KV、35KV以及10KV的高壓輸電線網絡。然而，由于鐵塔上絕緣瓷瓶的質量問題及雷電等自然災害，常常使一些輸電線路上發生絕緣故障，引發停電事故。通過大量實踐及現場分析發現，大多數故障都是由于絕緣瓷瓶被擊穿所致。具體表現為送電時瓷瓶有電閃絡現象引起跳閘；有的呈性擊穿，形成高阻泄漏性接地或低阻短路性接地。當然，有時也會發生斷線及相間短路故障現象對于數十公里長的輸電線路，沿線有數十至數百個鐵塔。發生絕緣故障時要迅速排除故障十分困難。常常要派出大量人力沿線爬桿（鐵塔），一組一組地檢查各塔上瓷瓶狀況，或是用紅外熱成像儀一個瓷瓶一個瓷瓶地探測。效率非常之低，耗費大量人力及時間，所造成的經濟損失有時難以估計。為了在線路發生故障時能快速確定故障發生區段及快速定位，有必要利用高科技手段及一些現成的科技成果來處理這樣的停電事故。本定位儀利用雷達測距原理，在線路出現高阻泄漏故障及閃絡性故障時能較地根據波形測試出故障點距測試端的距離，其誤差不超過一根鐵塔。此時如果外加足夠高的沖擊高壓，將會在故障瓷瓶上看到放電火花，并聽到“叭、叭”放電聲。省去了逐塔檢測之苦。對于短路或開路故障，也可從波形直接分析確定故障距離。得出結論也就是在數分鐘內。真正作到了排除故障快、準、省。

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遼寧異頻線路參數測試儀 使用說明4.1、主菜單圖4—14.2、線路設置圖4—24.3、項目測試主界面（如圖 4—1）九宮格顯示六個測試項目一目了然，行從左至右分別是正序阻抗、零序阻抗和線路互感；第二行從左至右分別是正序電容、零序電容和耦合電容。用戶在根據接線提示正確接好儀器外部接線的情況下，只需點一下相應的項目就能進入下一級開始測試菜單（如圖4—3），本菜單采取長按并顯示進度條的形式，杜絕了操作人員無意識情況下誤操作的情況發生，保障了操作人員以及儀器本身的。按住開始測試不放，當進度條跑滿整個方格的時候，儀器將自動進入的測試過程。為更好的保證測量精度和測量性，儀器首先將對外界干擾信號進行檢測并分析；當然，儀器內部采用的是高端的專業DSP快速處理器來處理，相對用戶來說整個干擾檢測過程就是一瞬間的事情，用戶根本不用擔心此過程會占據過多的時間而導致測試過程時間過長。干擾檢測完成后儀器立即啟動變頻輸出裝置；首先變頻到55Hz使輸出端快速平緩地輸出至200伏電壓或者4安培電流，整個過程儀器內部均采用實時監控的手段，保證輸出的穩定可靠。升壓或升流成功后，保持200伏電壓或4安培電流然后進行55Hz（如圖4—4）環境下的檢測分析；當55Hz檢測分析完成后，儀器自動變頻到45Hz進行45Hz（如圖4—5）環境下的檢測分析；經過儀器內部中央處理器的高精度處理，得出并顯示各項測試結果及數據（如圖4—6），包括55Hz所有數據和45Hz所有數據，用戶可以自行選擇查看并打印。整個測試過程的所有數據均是采取的實時檢測并顯示的方式，用戶可以很直觀的觀察監視整個測試過程發生的變化。

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遼寧異頻線路參數測試儀面板說明圖3-1儀器面板指示圖1、緊急停止按鍵2、系統復位按鍵3、USB接口4、液晶觸摸顯示屏5、測試電源輸出（A、B、C、N）插孔（電流測量端子）6、電壓測量輸入（UA、UB、UC、UN）插孔（電壓測量端子）7、測量輸入保險管8、接地接線柱9、輸入電源開關10、電源輸入插座（AC220）11、打印機3.1、緊急停止按鍵安裝位置：如圖3—1—。功 能：斷開測試輸出電源，并將外部接線全部接地；測試過程中遇到突發事件時，按此鍵可在不斷開輸入電源的情況下緊急快速地關斷所有輸出電源并使所有接線接地，保證使用；3.2、系統復位按鍵安裝位置：如圖3—1—。功 能：提供儀器內部中央處理器復位；注 意：此復位鍵是復位儀器內部所有控制器件，而非直接操作輸出斷開，因此若測量過程中遇到緊急情況請先按緊急停止按鍵來快速地斷開輸出；3.3、USB接口安裝位置：如圖3—1—。功 能：U盤插入口，把儀器內部保存的所有測量數據自動導入U盤中并生成文件保存，提供給用戶在電腦操作系統下通過儀器附帶的軟件操作查看數據并生成報告文件；注 意：當U盤插入儀器USB接口并開始傳輸數據的時候，嚴禁中途拔出U盤，否則可能導致數據傳輸錯誤，嚴重的可能損毀U盤；3.4、液晶觸摸顯示屏安裝位置：如圖3—1—。功 能：超大屏幕中文顯示每一步操作過程，用戶只需在相應的地方輕輕觸碰一下，即可自動完成整個測量過程；注 意：觸摸式液晶顯示屏屬于精密配件，應避免長時間陽光暴曬或重物擠壓和利器劃傷；在操作液晶屏的時候使用鉛筆頭或者其它筆形塑料物件操作可以提高操作準確度；

遼寧異頻線路參數測試儀裝置自動進行自檢，在裝置狀態條（“TH-ZJD”條）處顯示裝置信息：（1）正常時顯示TH-ZJD；（2）定值錯誤時顯示為：定值錯誤。在系統狀態條（“系統運行正常”條）處顯示系統信息：（1）發生接地時顯示：系統接地；（2）發生諧振時顯示：系統諧振；（3）發生PT斷線時顯示為：PT斷線；5.2.1主菜單由正常界面按“確認”鍵，進入主菜單界面。用“上”，“下”鍵選擇菜單，按“確認”鍵進入相應菜單。按“取消”鍵，退出主菜單界面，回到正常界面。主菜單如圖5.3所示：圖5.35.2.2運行菜單運行功能菜單，是為運行人員準備的操作菜單。它只能修改部分參數，和瀏覽一些必要的參數及運行狀態。按“確認”鍵進入運行菜單，界面如圖5.4，5.5所示：圖5.4 圖5.5使用面板上的方向鍵( “” “”以下簡稱“方向鍵”)選擇菜單，把光標移到相應的菜單項按“確認”鍵進入相應的菜單項：a) “接地故障追憶”：可顯示近20次接地故障信息。失電后記錄不丟失。接地故障信息顯示如圖5.6 、5.7所示：圖5.6 圖5.7母線號：接地線路所在的母線號。母線電壓：接地線路所在的母線電壓。接地線路：接地線路或母線的名稱代碼，以及接地相（在有相電壓板的條件下）。開始時間：接地線路發生接地時的日期和時間。結束時間：接地線路結束接地時的的日期和時間。信息序號：左下角記錄的信息總數量，和當前的記錄號，值為20，記錄近所發生的接地開始，終止信息。進入菜單時，彈出的為近的記錄信息。打印接地記錄：對當前記錄進行打印。鍵盤操作：使用“→”“←”方向鍵可選定查看一條接地記錄，使用“↑”“↓”方向鍵可翻頁查看本條記錄的全部信息（如圖5.6、圖5.7）。當光標處于“打印接地記錄”時，按“確認”鍵進行打印。如果故障追憶表內無接地內容，則顯示“無記錄”，按任意鍵返回。b) “諧振故障追憶”：可顯示近20次諧振故障信息。失電后記錄不消失。

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遼寧異頻線路參數測試儀各母線的啟動電壓值出廠設置為30V。啟動電流值出廠設置為10A。菜單如圖5.16所示：圖5.16按“↑”鍵或“↓”鍵選擇啟動電壓或啟動電流，用“←”鍵或“→”鍵選擇要修改的母線號，按“確認”鍵進入修改狀態。此時按方向鍵修改數值，每按一次數值變化一次，“↑”增1；“↓”減1；“←” 增10；“→”減10。調到所需數值后按“確認”鍵保存，自動跳到下一項，若不保存，則可按“取消”退出。c)“電壓等級”：設值每段母線所屬系統的電壓等級，電壓等級共4個。分為0，1，2，3。 各母線的電壓等級出廠設置為0。菜單如圖5.17所示：圖5.17按“↑”鍵或“↓”鍵選擇母線，用“←”鍵或“→”鍵修改電壓等級，按“確認”鍵保存。d)“接地方式”： 設置每段母線的接地方式，接地方式有兩種選擇：不接地、消弧接地；其中“不接地”項默認包括不接地和高阻接地兩種接地方式。母線的接地方式出廠設置全部為不接地。 按“↑”鍵或“↓”鍵選擇母線，用“←”鍵或“→”鍵修改接地方式，按“確認”鍵保存。e)“母線線路”：設置每段線路所屬母線（如圖5.17）；代號：表示的是裝置出線的線路序號，如圖5.17中的“01＃線路”，它對應裝置后面端子的第1號出線CT1。母線號：指裝置出線所屬哪段母線，母線號1、2、3、4對應裝置后面的PT1-PT4段母線。母線代號設置為“5”時，表示該出線不屬任何母線，即無出線。圖5.18按“↑”鍵或“↓”鍵選擇線路，按“確認”鍵進入修改狀態。用“←”鍵或“→”鍵選擇線路所對應的的母線號，修改完畢后按“確認”鍵保存，并自動退出修改狀態。按“取消”退出。f)“線路名稱”：可根據需要定義每條線路的名稱以方便查詢，名稱長度多可設為4字符，每位可用0~9的數字或A~Z的字母來表示。代號為4段母線和出線順序號。如圖5.19所示：圖5.19按“↑”鍵或“↓”鍵選擇修改項，按“確認”鍵進入修改狀態。用“←”鍵或“→”鍵選定需要修改的字母或數字，按“↑”鍵或“↓”鍵進行修改，修改完畢后按“確認”鍵保存，自動跳到下一位。第四位修改完畢后自動跳出修改狀態。按“取消”退出。修改名稱為按位修改，每設定一位均要按確定保存，否則修改無效。g) “CT變比”：設置每一條線路的CT變比數值；實際變比值為設置值比

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遼寧異頻線路參數測試儀如果認為頻率的精細度不夠，應進入縮放功能狀態進行X軸方向的放大和壓縮后，再回到分析功能中分析。在縮放功能狀態下，每按一次“左移”鍵，圖形曲線會在原頻率點壓縮一倍。按一次“右移”鍵，圖形曲線會在原頻率點擴展一倍，直到小精細度。在采樣功能狀態下，按“右移”鍵致屏幕顯示“采樣”標識閃爍時，再次按下“右移”鍵兩秒左右儀器進入采樣測量，進入測量后，所有操作鍵均失效，直至采樣完成。并將上次所測量后保存的數據刷新。 在采樣功能狀態下，按“左移”鍵可選擇所測量線路的電壓等級。選擇線路的電壓等級依次為35KV、110KV、220KV、330KV和500KV，每按一下“左移”鍵 將會在上述電壓等級中增跳一次，多次按下會反復變換。六、使用方法本儀器不允許在被測線路帶電的情況下測量。測量時，儀器的“輸出”端子，用引線連接故障相架空線路。儀器的“接地”端子接變壓器的地線。若架空線路發生相間短路故障，可一相接儀器“輸出”端子，另一相接儀器“接地”端子。檢查所有連接線都聯接好后，打開電源“開關”。儀器進入主界面后，通過“功能”鍵選中進入“采樣”功能狀態。此時按“左移”鍵可選擇所測線路的電壓等級。按“右移”鍵致“采樣”標識閃爍，再次按下“右移”鍵兩秒左右儀器進入采樣測量。采樣測量結束后儀器自動進入分析功能狀態。線路開路故障時的駐波比與頻率變化的關系見下圖:線路短路故障時駐波比與頻率的關系見下圖:圖中f0為駐波點的頻率，在“分析”功能狀態下通過“左移”鍵或“右移”鍵移動標識線，反復在駐波點附近調整，觀察顯示屏下方A的值（駐波比）變化，找出點。此時顯示出的距離L為故障距離，f為駐波點的頻率，A為駐波比。為了便于找出駐波點的小A值，可選中縮放狀態，通過“左移”鍵或“右移”鍵放大或壓縮曲線，以便取得精細度。調整好精細度后進入分析狀態進行分析。采樣測量結束后儀器自動判斷線路故障性質（短路或開路）。若自動判斷有誤可通過“短路/開路”鍵改變故障判斷性質（距離L將改變）。

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遼寧異頻線路參數測試儀首先用脈沖測距法（低壓脈沖法）測量線路全長。本方法適用于對輸電線路的全長、開路故障和短路故障的測試。凡是輸電線路相間或相地的絕緣電阻降至線路的特性阻抗（大約等于400Ω），甚至直流電阻為零的故障均為低阻或短路故障。凡是相對地電阻無窮大或雖與正常的絕緣電阻相同，但電壓卻不能饋至用戶端的故障均為開路故障，或稱斷路故障。測試前，將Q9線與主機輸出Q9座相連，Q9線的紅夾子與輸電線路的一相相連，黑夾子與系統地相連。2.根據被測輸電線路的長度，選擇脈沖長度一般情況下：＜5Km選取“短距離” 5～10Km選取“中距離”＞10Km選取“長距離”3. 按一下“測試”鍵，測試屏右下角將彈出一個采樣菜單，待完成條結束，屏幕將顯示測試的特征波形，并且不斷地重復采樣顯示。在重復采樣的過程中可適當調節“主機”的“輸入振幅”電位器，直到回波拐點清晰為止。由于輸電線路上有較強的感應電壓（可能有數百上千伏），在用低壓脈沖法進行測量時，儀器不能直接用夾子線夾在故障相上。如果直接接入線路，將因為線路上的感應電壓使一起的輸入電路燒毀。的辦法是先用接地線將相線短路，線路故障測試儀的紅夾子經過一個0.1微法/5KV的隔離電容器再接到故障相上，撤掉短路線，就可正式進行測試了。

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遼寧異頻線路參數測試儀若線路是短路故障，所顯示曲線與正弦曲線相似，既A的值隨著頻率的爭加由小向大再向小變化（見線路短路時駐波比與頻率的關系圖）。若線路是開路故障，所顯示曲線與余弦曲線相似，既A的值隨著頻率的爭加由大向小變化（見線路開路時的駐波比與頻率變化的關系圖）。根據波的傳輸理論和理論公式可知，當故障點離測試點距離越近，在注入點出現個駐波波谷時的頻率f0越高。當故障點距離太近時可能測量不到f0的值，當故障點離測試點距離太遠時f0的值可能只有幾百赫茲，我們所測到的可能不是駐波點而是第二、第三駐波點，當曲線波形中駐波點所示故障距離大于50kM時，可通過距離檔位按鈕選擇大于50kM的檔位來進行的測量。七、誤差的修正本儀器程序中的架空線路波速是固定的，對于不同參數的架空線路，其波數與給定波速會有一定偏差。因此，對于不同參數的架空線路，測出的距離也有一定偏差；但這一偏差可通過下列兩種辦法進行修正。1.根據對具體線段參數測試，修改程序中架空線路的波速參數，以保證測量精度。本方法適用于同一電壓等級線路參數基本一致的用戶。此項工作由架空線廠家與用戶配合進行。2.用戶用SH333儀器對已知長度L0的線路測量時，分別測量非故障相長度L1和故障相長度L2，可通過下列公式得到故障距離。Lx＝L0×L2/L1八、注意事項1.儀器中的蓄電池為全密封型，可以任意放置。2.關上電源開關，將220V市電由所配充電線引入充電插口就可進行充電，充電時間為12小時。3.為了延長電池壽命使電池達到使用效果，應每月進行充放電一次

遼寧異頻線路參數測試儀從以上分析我們不難看出：1、接地線路的零序電流應該是所有線路中值的。2、接地線路的零序電流方向明顯不同于其他未接地線路，相位相差180度。這兩個結論作為接地選線裝置的原理依據，我們稱之為“相對原理、雙重判據”。單源多線路中性點不接地系統單相接地時電壓電流分析圖（a）系統圖 （b）非故障線路1電流與母線電壓相量圖 （c）故障線路電流電壓相量圖根據上圖分析，可以得出以下幾點結論：（1）在小電流系統中發生單相接地故障時，不存在負序電壓分量，只有正序電壓和零序電壓分量。單相接地短路時出現的故障電流為電容電流。因各序電流在線路上形成的壓降很小，可以忽略不計，所以正序網絡中阻抗為零，負序網絡中阻抗也為零，零序網絡中僅有對地電容，即電容電流就是零序電流（2）在中性點不接地的電網中發生單相接地故障時，故障相對地電壓為零，非故障相對地電壓為電網的線電壓，電網出現零序電壓，它的大小等于電網正常工作時的相電壓，但電網的線電壓仍是三相對稱的。（3）非故障線路3IO的大小等于本線路的接地電容電流。故障線路3IO的大小等于所有非故障線路3IO之和，也就是所有非故障線路的接地電容電流之和。（4）非故障線路的零序電流超前零序電壓為90度；故障線路的零序電流滯后零序電壓90度；故障線路的零序電流與非故障線路的零序電流相位相差180度。(5）接地故障處的零序電流大小等于所有線路（包括故障線路和非故障線路）的接地電容電流的總和，它超前零序電壓為90度，由于單相接地的穩態故障電流比較小，有可能接近于或低于電流互感器容許電流的下限值，測量誤差較大，同時，穩態故障電流在數值上可能與零序電流濾過器的不平衡電流值接近，很難區別。對消弧線圈接地系統，由于感性電流補償，使故障線路穩態故障電流更小，甚至出現反相，給故障選線增加困難。

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遼寧異頻線路參數測試儀功 能：斷開測試輸出電源，并將外部接線全部接地；測試過程中遇到突發事件時，按此鍵可在不斷開輸入電源的情況下緊急快速地關斷所有輸出電源并使所有接線接地，保證使用；3.2、系統復位按鍵安裝位置：如圖3—1—。功 能：提供儀器內部中央處理器復位；注 意：此復位鍵是復位儀器內部所有控制器件，而非直接操作輸出斷開，因此若測量過程中遇到緊急情況請先按緊急停止按鍵來快速地斷開輸出；3.3、USB接口安裝位置：如圖3—1—。功 能：U盤插入口，把儀器內部保存的所有測量數據自動導入U盤中并生成文件保存，提供給用戶在電腦操作系統下通過儀器附帶的軟件操作查看數據并生成報告文件；注 意：當U盤插入儀器USB接口并開始傳輸數據的時候，嚴禁中途拔出U盤，否則可能導致數據傳輸錯誤，嚴重的可能損毀U盤；3.4、液晶觸摸顯示屏安裝位置：如圖3—1—。功 能：超大屏幕中文顯示每一步操作過程，用戶只需在相應的地方輕輕觸碰一下，即可自動完成整個測量過程；注 意：觸摸式液晶顯示屏屬于精密配件，應避免長時間陽光暴曬或重物擠壓和利器劃傷；在操作液晶屏的時候使用鉛筆頭或者其它筆形塑料物件操作可以提高操作準確度；3.5、測試電源輸出（A、B、C、N）插孔（電流測量端子）安裝位置：如圖3—1—。功 能：包含A（黃色）、B（綠色）、C（紅色）和N（黑色）共4個端子，提供儀器測試輸出電源；注 意：測試過程中此輸出端子有較大電流輸出，嚴禁用手觸碰端子金屬部分，以防電擊；3.6、電壓測量輸入（UA、UB、UC、UN）插孔（電壓測量端子）安裝位置：

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遼寧異頻線路參數測試儀同時，也證明了電橋法因無法克服線路上的工頻感應電壓的干擾而不可能在輸電線路上予以應用。以下實測時數據和波形的的具體分析：2006年9月29日1、線路全長A相與地全長B相與地全長A相與B相全長2、線路斷線/斷路故障（1組）A相斷線B相短路A相B斷線B相斷線（2組）B相短路A相斷線（3組）測其中一項對地（A相B相短接）A相對地短路B相對地短路（4組）A相對草B對草地（5組）B相對地接800歐電阻B相接樹A相1、A相2到樹A相對地閃絡性故障2007年11月9日～10日在福建電力試驗研究院模擬故障試驗波形集11月9日在蘭高線上的測試波形：（線路全長16894m，在第107﹟桿塔處進行斷線、短路模擬試驗項目）①15:04 B相斷線（開路）測得開路全長距離為16894m。（游標卡在發射脈沖和回波脈沖前沿拐點上的有效讀數范圍16877～16925m，即是說在這個讀數范圍內都可視同為正確的，有148m讀數誤差范圍）②15:08 A相對鐵塔（地）短路 測得短路全長為16894m。有效讀數范圍16877～16925m。③15:33 B相對地短路 測得短路全長為16894m。有效讀數范圍16877～16925m。在99﹟桿塔處進行斷線、短路模擬試驗④16:42 B相對地短路 測得短路距離為15527m。有效讀數范圍15470～15550m。有80m讀數誤差范圍。

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