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配電線路接地故障測試儀解決方案

滁州架空線路故障測試儀系統概述 本測試系統是在我公司原大功率線路工頻參數異頻測試系統（分體式裝置）的基礎上全功能的升級換代產品依據《DL/T 1119-2010輸電線路工頻參數測試儀通用技術條件》和《DL/TkV交流架空輸電線路工頻參數測量導則》將異頻電源及測試主機整合為表源一體化的測試裝置。即：異頻電源及其輸出控制、隔離變壓器及其檔位切換、測試接線變換、接地分合操作、信號測量及采集、數據分析計算等功能全部集中在同一個機箱內。本裝置的可實現的測試項目(配置)涵蓋了各類電力輸電線路在參數測量前試驗項目和工頻參數測量項目中所要求全部內容。a) 被測線路首末端懸空--線路靜電感應電壓、接地電流測量； b) 被測線路末端短路接地--線路電磁感應電壓、電磁干擾電流測量； c）高感應電壓下三相線路的相別核對--線路末端為橋架母線或GIS組合電器； d) 線路各相絕緣電阻測試、核對相別、線路直流電阻測量；e) 三相輸電線路的正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容、等值電容；e) 多回同桿或并行線路回路之間的零序互阻抗和零序耦合電容；f) 多回同桿或并行線路回路間的不平衡度影響和不對稱度影響分析；

滁州架空線路故障測試儀近幾年來，隨著電網改造工程的實施，10kV配電線路由原來的“兩線一地”供電方式改造為中性點不接地的“三相三線”供電方式。10kV配電線路供電方式的改變，增強了配電線路的絕緣水平，降低了配電線路的跳閘率，提高了供電可靠性，減少了線路損耗。但采取新的供電方式在實際運行中，經常的發生單相接地故障，特別是在大風、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下，接地故障頻繁發生，嚴重影響了變電設備和配電網的、經濟運行。故障發生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經驗，分段逐段推拉，逐級桿塔檢查等傳統方法進行排查，費時費力，停電范圍大，時間長，很難快速準確查到故障點。本產品是用于10kV故障線路停電后快速準確定位接地點，可以實現配網設備在出現故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動強度，省時省力，提高工作效率、供電可靠性和電力企業經濟效益。二、組成、工作原理及操作步驟在農村的配網線路中接地更為常見，發生接地故障時，常用搖表和人工逐級登桿目測法來尋找接地故障點。我們知道，用搖表查線是要將線路反復多次切割后一段一段地搖，非常麻煩，且又非常很耗時，更何況搖表只能搖到2-3kV，對高阻接地或隱形接地故障是無能為力的；而人工逐級登桿目測法又要耗費大量的時間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當今電網高度自動化水平極不相適應。

滁州架空線路故障測試儀系列非模擬整體性能試驗標準3　術語與定義3.1　架空暫態錄波型遠傳故障指示器由采集單元和匯集單元組成，安裝在配電線路上，監測線路運行參數，檢測和指示各類短路、接地故障，向配電主站上送監測信息和故障檢測數據。3.2　采集單元安裝在配電線路上，能判斷并指示各類短路故障，采集、捕獲單相接地故障特征數據，采集負荷電流等信息，并將故障信息、負荷電流等信息上傳至匯集單元。3.3　匯集單元接收、處理采集單元上傳的配電線路故障、電流等信息，同時與配電主站進行通信的單元，可采用架空導線懸掛安裝或電桿固定安裝方式。環境條件正常使用條件環境溫濕度表4.1 工作場所環境溫度和濕度分級級別環境溫度濕 度使用場所范圍℃變化率℃／min相對濕度％濕度g/m3C3－40～＋701.010～10035戶外（）大氣壓力70kPa～106kPa。相對濕度在24h內相對濕度平均值不得超過95％。海拔高度安裝場地的海拔不超過2000m。特殊使用條件（1）凡是需要滿足 4.1 條規定正常環境條件之外的特殊使用條件， 由項目單位在招標文件中明確提出。對于安裝在海拔高于 2000m 處指示器的外絕緣，應滿足 GB/T 11022-2011 第 2.3.2 條的要求外觀與結構(1)每套（只）指示器都應設有持久明晰的銘牌，應包含型號及名稱、制造廠名、出廠編號、制造年月、二維碼信息。(2)采集單元上應具有圓形（?25mm）相序顏色標識，安裝對線路潮流方向有要求的采集單元應在外殼以“→”標識方向。(3)應具備硬件版本號、軟件版本號、類型標識代碼、ID號標識代碼和二維碼。(4)采集單元重量不大于1kg。(5)架空型故障指示器采集單元采用閃光形式指示報警。

滁州架空線路故障測試儀 三相線路兩回線路間零序互感測試接線示意，如圖（3）（圖3）測試兩條輸電線路間的零序互感時，先將兩條線路末端三相短路接地，線路Ⅰ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置電流端子，然后再將線路Ⅱ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置電壓端子，按照儀器顯示屏幕菜單提示要求，待預檢通過后，按測試鍵自動進行線路零序互感測試，測試結果為雙回線路間零序互感及三相線路的單相零序互感。8.5 三相兩回線路間零序耦合測試接線示意，如圖（4）（圖4）測試兩條輸電線路間的零序耦合參數時，先將線路Ⅰ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置零序耦合輸出端子，線路Ⅱ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置電流端子，通知對側將兩條線路末端三相懸空，按照儀器顯示屏幕菜單提示要求，待預檢通過后，按測試鍵自動進行線路零序耦合測試。8.6 二相線路工頻參數測試接線（略）二相線路測試接線與三相線路接線原理基本相同，本裝置定義使用A相、C相對應接入被測線路的二相（對直流線路分別對應正極導線、負極導線）即可，操作按照顯示屏幕菜單對應提示進行。9 測試裝置操作面板（圖5）說明： ① RS232通訊接口；② 熱敏打印機；③ 電源故障類型顯示燈（過壓、過流、短路、過熱）；④ 液晶顯示屏； ⑤ U盤數據導出接口；⑥ 電源緊急停止輸出按鍵；（0～9）數字設置鍵盤； ⑧ [《《《 ]顯示屏幕對應的功能操作熱鍵；10 測試裝置接線面板(圖6)說明：① 單相220V交流輸入端；工作電源總開關；③ 雙回線路零序耦合測試輸出端子； ④ 外殼地端子； ⑤ 電壓測量輸入（UA、UB、UC）插孔； ⑥ 測試電源輸出（A、B、C）插孔；⑦ 裝置試驗接地端子（Un電壓參考點）； ⑧ 外部輸入電流接線端子（裝置檢定時標準電源電流輸入）；

滁州架空線路故障測試儀故障定位7.1信號的輸出與檢測7.1.1首先將故障線路的開關斷開；測試地線用接地線與接地棒連接，接地棒接入大地網；信號輸出端子與高壓輸出測試線插頭端子連接，其另一端的線鼻子壓擰在接在絕緣掛線桿的蝴蝶母接線柱上，3根絕緣桿用短接線連接，再將掛線桿掛在故障線路上。7.1.2啟動主機發送信號，該信號會通過接地點流向大地，即信號源、線路、接地點和大地之間形成回路。那么從線路始端到故障點的路徑上采用二分法的方式，在故障區域就能夠測量到與注入信號近似等值或是小于該值的信號，而非故障區域（包括非故障分支和故障點后）故障的電流消失；7.1.3采集器檢測信號：將采集器掛在待檢測線路上，采集器將會檢測來自主機發送的直流脈沖信號，并將檢測數據通過無線方式發送至接收器。檢測時請不要晃動采集器，以免增大檢測誤差。7.1.4接收器進入“故障檢測”界面，實時顯示被檢測線路信號波形、信號大小和故障位置。圖24 檢測線路接地故障示意圖7.2故障判定根據采集器發送回來的數據進行判斷。如果接收器“故障檢測”顯示故障位置為上游，說明故障在該位置靠近信號注入側；如果故障位置為下游，則故障點在該位置遠離信號注入側。通過接收器的檢測界面電流波形可以輔助判斷故障的類型：當檢測到不穩定的變化的信號時，此時多為閃絡接地；當檢測有穩定的周期性信號時，此時的故障多為過渡電阻接地。

滁州架空線路故障測試儀我國10～66kV配電網絕大多數都采用中性點非有效接地方式，又稱小電流接地系統。其優點是發生單相接地故障時，不需要立刻斷開故障線路，允許帶故障運行一到兩個小時。缺點是在發生單相接地故障時無法確認問題出在哪一條線路上，無法迅速找到故障點。由于這種故障引起的相電壓升高對系統的絕緣性能構成很大威脅，必須迅速查出故障線路并加以排除。接地故障的發生，嚴重影響了變電設備和配電網的、經濟運行。故障發生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經驗、分段逐段推拉、逐級桿塔檢查等傳統方法進行排查，費時費力，停電范圍大，時間長，很難快速準確查到故障點。這種落后的尋找方法與當今電網自動化水平極不相適應。電力工作者對這一問題做出了長時間巨大的努力，但仍然沒有滿意的結果，因此成為困擾電力部門的重大技術難題。現有的接地故障定位儀多以交流法、交流直流混合方法等方式進行檢測，因此不能根本解決故障線路分布電容對檢測信號的影響。此類儀器普遍存在體積和重量較大，需要外接電源現場取電的問題突出，極大的限制了儀器的使用范圍和其便捷性。

滁州架空線路故障測試儀施加恒流信號使故障重現，故障電阻發生變化儀器將自動調節保持電流恒定，為故障檢測提供了可靠的信號保證。3.6整套儀器設計小巧，操作簡單，自動化程度高，減少了人工參與判斷引起的誤判，提高了故障檢測的準確性，大大了工作效率：?主機體積小整機質量僅4.5kg，采集器和接收器總共不足0.5kg，其便捷性可見一斑。?主機采用簡潔的三按鍵設計可完成其所有操作，輸出信號為全自動方式，不需要人為參與調節，儀器自動檢測線路狀態、信號狀態等各種信息。?主機具備初始診斷能力，可以對線路狀態進行預診斷，減少不必要的檢測。?采集器接收器能夠自動識別故障信號方向，實時顯示故障信號波形，并快速提示檢測人員故障狀態，無需人工參與減少誤判，極大的提高了檢測的準確性和快速性。3.7全套設備采用內置大容量鋰電池（可車載充電）和普通干電池供電：?無需另外提供電源，在滿電情況下，主機滿負荷運行可持續工作達4小時，采集器接收器可持續工作達6小時以上。極大的提高了儀器的便攜性與野外作業實用性。3.8信號主機可配置一組或是多組采集接收器同時作業，從而進一步提高查找速度。3.9信號主機可以使用接收器對其遙控、遙測操作，更加有效的保證使用人員的和操作的便利性。3.10采集器沒有夾持方向要求，方便用戶使用。3.11采集器采用高靈敏度傳感器，開機自動檢測信號，無信號自動關機，體積小、重量輕方便掛接。3.12采集器和接收器采用無線技術傳輸數據，其有效通訊距離可達50m。3.13接收器實時接收采集器數據，自動顯示當前故障電流值、故障上下游方向、信號波形等數據，發生故障自動提示功能，檢測人員對線路狀態一目了然。3.14接收器能夠記錄多達140條的故障檢測信息，方便檢測人員查找故障狀態。3.15主機采用4.3寸大屏幕高分辨率彩色液晶、接收器采用2.4寸高分辨率彩色液晶，顯示更清晰、內容更豐富，強光下顯示效果好于單色液晶屏。

滁州架空線路故障測試儀三相線路靜電感應電壓測量圖（14）圖（13）對應操作說明：根據需要測試的線路參數，按壓面板上對應的數字鍵1～5可進入相應測試子項目，按[退出]鍵返回上級菜單。圖（14）對應操作說明：按[確認]鍵測量三相靜電感應電壓值及合相電壓值（三相電壓矢量和），按[打印]鍵可打印靜電感應電壓值，按[退出]鍵返回上級菜單。說明：進行靜電感應電壓測量時，嚴格按照屏幕提示要求操作，務必使用裝置配套的高內阻靜電感應電壓測試絕緣棒在線路首端對三相測試。11.5 三相線路電磁感應電壓及電磁感應電流（接地電流）測量菜單電磁感應電壓測量圖（15 ） 電磁感應電流測量圖（16）圖（15）對應操作說明：按[確認]鍵測量三相電磁感應電壓值及合相電壓值（三相電壓矢量和），按[打印]鍵可打印電磁感應電壓值，按[退出]鍵返回上級菜單。圖（16）對應操作說明：按[確認]鍵測量三相電磁感應電流值及合相電流值（三相電流矢量和），按[打印]鍵可打印電磁感應電流值，按[退出]鍵返回上級菜單。11.6 三相線路正序零序阻抗參數自動測試菜單正序零序阻抗參數自動測試圖 正序零序阻抗參數結果顯 ）對應操作說明：進入菜單后，根據屏幕提示確認線路末端三相短路接地，按[預測]鍵儀器自動檢測線路末端短路及接地狀態并給出提示，預測通過后按[測試] 鍵儀器可自動測量三相正序阻抗參數和零序阻抗參數，測試完成后屏幕顯示測試結果，按[打印]鍵可打印并存儲測試結果，按[退出]鍵返回上級菜單。 三相線路正序零序電容參數自動測試菜單正序零序電容參數自動測試圖 正序零序電容參數結果顯示 對應操作說明：進入菜單后，根據屏幕提示確認線路末端三相懸空，按[預測]鍵儀器自動檢測線路末端是否有短路接地及懸空狀態并給出提示，預測通過后按[測試] 鍵儀器可自動測試三相正序電容參數和零序電容參數，

滁州架空線路故障測試儀 裝置外殼及試驗接地接線完成后按壓[測試]鍵即可對裝置的試驗接地及裝置內部的各相接地繼電器接地狀況進行預檢，并給出對應的接地完好性判定結果，如提示接地不良，請重新檢查并處理裝置的接地線后再進行測試；2）如提示“設備試驗接地及接地可靠良好”，可按[完成]鍵進入到“線路信息設置”選項菜單。3）按[退出]鍵返回開機界面。圖（10）對應操作說明：1)根據光標反黑指示位通過[上移]、[下移]鍵移動光標對線路信息進行設置，按壓[設置]鍵后，可對選定信息參數通過1～9數字鍵或[上移] 、 [下移] 和[確定] 鍵設置和選擇被測線路基本信息。2)線路信息設置完成后，按[保存]鍵自動存儲記憶設置信息。3)按 [試驗]鍵，進入到“線路類型選擇項目”選項菜單。4)按[退出]鍵返回“測試系統接地完好性檢測”上級菜單。說明：本菜單僅供用戶打印報告時作為線路基本參考信息，設置的“線路長度”是為了根據實際測試結果計算線路公里值參數，便于與理論計算參數對比驗證測試結果。11.3 線路類型選擇項目菜單及高感應三相輸電線路相位核對菜單界面線路類型選擇項目圖（11） 高感應三相相位核對圖（12）圖（11）對應操作說明：根據需要測試的線路類型，按壓面板上對應的數字鍵1～6可進入相應測試子項目，按[退出]鍵返回上級菜單。圖（12）對應操作說明：當遇到被測線路具有較高靜電感應電壓時，無法使用高壓絕緣電阻表對線路進行絕緣測試及相位核對時，可使用帶有高感應核相功能的裝置對三相線路相位進行，按照線路類型（線路末端母線接入，線路末端接GIS組合電器），分別操作對應菜單進行核相，

滁州架空線路故障測試儀 三相線路兩回線路間零序互感測試接線示意，如圖（3）（圖3）測試兩條輸電線路間的零序互感時，先將兩條線路末端三相短路接地，線路Ⅰ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置電流端子，然后再將線路Ⅱ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置電壓端子，按照儀器顯示屏幕菜單提示要求，待預檢通過后，按測試鍵自動進行線路零序互感測試，測試結果為雙回線路間零序互感及三相線路的單相零序互感。8.5 三相兩回線路間零序耦合測試接線示意，如圖（4）（圖4）測試兩條輸電線路間的零序耦合參數時，先將線路Ⅰ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置零序耦合輸出端子，線路Ⅱ首端三相引線并接在一起分別對應接入裝置電流端子，通知對側將兩條線路末端三相懸空，按照儀器顯示屏幕菜單提示要求，待預檢通過后，按測試鍵自動進行線路零序耦合測試。8.6 二相線路工頻參數測試接線（略）二相線路測試接線與三相線路接線原理基本相同，本裝置定義使用A相、C相對應接入被測線路的二相（對直流線路分別對應正極導線、負極導線）即可，操作按照顯示屏幕菜單對應提示進行。9 測試裝置操作面板（圖5）說明： ① RS232通訊接口；② 熱敏打印機；③ 電源故障類型顯示燈（過壓、過流、短路、過熱）；④ 液晶顯示屏； ⑤ U盤數據導出接口；⑥ 電源緊急停止輸出按鍵；（0～9）數字設置鍵盤； ⑧ [《《《 ]顯示屏幕對應的功能操作熱鍵；10 測試裝置接線面板(圖6)說明：① 單相220V交流輸入端；工作電源總開關；③ 雙回線路零序耦合測試輸出端子； ④ 外殼地端子； ⑤ 電壓測量輸入（UA、UB、UC）插孔； ⑥ 測試電源輸出（A、B、C）插孔；⑦ 裝置試驗接地端子（Un電壓參考點）； ⑧ 外部輸入電流接線端子（裝置檢定時標準電源電流輸入）；

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