小電流故障接地測試儀遼源
<遼源>天正華意電氣設備有限公司

遼源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。

遼源架空線路故障測試儀 電網公司發布的《架空輸電線路管理規范》第十五條 工程正式投產前，應做好以下工作：(2)線路電氣參數測試合格，相位核對無誤，線路……等。2.4 中華人民共和國電力行業標準《DL/T559－2007　220kV-750kV電網繼電保護裝置運行整定規程》及《DL/T584－2007　3kV-110kV電網繼電保護裝置運行整定規程》要求下列參數用于整定計算時必須使用實測值：1）三相三柱式變壓器的零序阻抗；2）66kV及以上架空線路和電纜線路的阻抗；3）平行線之間的零序互感阻抗；4）雙回路的同名相間和零序的差電流關系；5）其他對繼電保護影響較大的有關參數；2.5 中華人民共和國行業標準《DL/TkV交流架空輸電線路工頻參數測量導則》。3 測試系統的主要功能及特點3.1 裝置除D型號外，其余型號裝置全部配有高內阻感應電壓測試附件，接入裝置測試通道后可快速準確完成三相、二相輸電線路在線路末端開路情況下的靜電感應電壓及相位角度測量。可完成三相、二相輸電線路在線路末端短路接地情況下的被測線路各相工頻電磁感應電壓、工頻干擾電流、相位角度及零序工頻干擾電流的測量。3.3 對三相、二相輸電線路（含直流輸電線路及直流接地極線路）的正序阻抗、零序阻抗、正序電容、零序電容等參數的自動測試，線路測試首端的接線倒換全部在裝置內部自動完成，只需要對三相、二相線路首端接一次線，末端改變一次接線（接地或懸空）即可完成所有測試項目，極大地提高了現場測試工作效率。3.4 在裝置內部加裝了三相大電流繼電器自動控制被測試線路三相、二相首端線路側的接地操作，配合對正序、零序測試接線的變換和信號采集，測試過程不需要任何人工倒換首端測試接線，避免因改換接線時線路感應電壓對試驗人員的傷害，保證了儀器設備的。3.5 8路各自獨立量程的電壓、電流測量通道，保證了對多回同桿或平行線路回路之間的零序互阻抗和零序耦合電容的準確測試，同時測試出因互感引起的單相不平衡度和耦合引起的電壓不對稱度，方便調度部門調整線路保護整定參數。

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遼源架空線路故障測試儀操作原理當線路發生接地故障時，在停電狀態下，信號發生裝置向故障線路發送一個具有一定功率的異頻信號，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。可以通過在線路任意位置檢測該信號的存在與否，判斷故障點的位置。示意圖如下:三、特點及技術參數3.1特點（1）通過絕緣桿操作，內部有熔斷保護裝置，操作可靠（2）內置內置大容量鋰電池電源（可車載充電），無需另外提供電源，使用方便，經久耐用（3）信號發生裝置可以配置一組或多組信號采集接收器，可以進一步提高查找速度（4）電流采集接收無線天線內置，確保鉗表絕緣可靠（5）背光顯示可以設置，方便夜間使用（6）體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便3.2技術參數（1）信號發生裝置異頻電流輸出范圍：0-70mA輸出精度：±1mA輸出功率：50W測量范圍：0-80k檢測線路長度：大于100km顯示方式：中文液晶，背光功能LCD尺寸： 90mm＊73mm電 源：鋰電池12V/12Ah工作時間：大于4h工作溫度：-10℃～＋50℃裝置尺寸：327mm＊282mm＊218mm裝置重量： 8kg（2）信號采集器 檢測方式：鉗形CT積分方式傳輸方式：433MHz無線傳送傳輸距離：40m鉗口尺寸：Φ33mm測量范圍：0.1mA-100.0mA(異頻電流) 1A-600A（負荷電流）測試精度：±％工作時間：大于10h裝置尺寸：255mm＊76mm＊31mm電 源：堿性干電池1.5V＊4裝置重量： 340g（3）信號接收定位器顯示方式：中文液晶，背光功能工作時間：大于10hLCD尺寸：54mm＊50mm裝置尺寸：204mm＊100mm＊35mm電 源：堿性干電池1.5V＊5裝置重量：360g

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遼源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；

遼源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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遼源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。

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遼源架空線路故障測試儀 線路測試工作的注意事項輸電線路工頻參數的測量除一般電氣測試必須注意的種種問題之外 還有其特殊性。輸電線路短則幾百米 長則上百公里 不僅常常有同類線路相鄰伴行還屢屢與之上跨下穿 由于電容CH/C0分壓和電磁感應(XH和負荷電流)在彼此各自身上產生的響應－感應電壓，對測試人員和測試儀器的構成威脅，這是必須以萬無一失的態度來對待的事，防止感應電壓傷及人身是線路參數現場測試的要義。5.1 現場測量應根據線路的實際情況和生產運行的實際需要 預先編制測試方案，以確保線路試驗的、順利完成。方案應包括：確定需測取的參數。阻抗和電容等工頻參數可用交流法測取電阻可用直流法測取感應電壓宜用直接法測取。測試方案中，必須：1) 確定現場工作負責人：對測試工作負責；2) 確定現場工作負責人：對現場負責，監督現場措施的實施；5.2 在進行測試接線前 必須一律先將被測線路首端通過外部接地刀閘或接地線接地，然后才可對測試裝置進行接線，在對線路試驗加電壓(或通電流)前 才可拆去測試裝置的外部接地線。測試工作結束后拆測試裝置測試引線前 須再次將線路首端外部可靠接地，切不可圖省事少作任何一個步驟，以免引起感應電傷人事故。搭接和拆除臨時接地線時，必須使用合格的絕緣操作桿。

遼源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，

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遼源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。

遼源架空線路故障測試儀 抗干擾能力，內置的工頻干擾抑制裝置可抵御被測線路首末兩端接地后，被測線路上工頻干擾電流在20A～100A條件下的線路參數可正常測試，抗干擾的原理是將裝置的隔離變壓器經過特殊設計輔以感應電壓抑制模塊將線路上的干擾電壓對地形成低阻泄放通道。3.7 線路阻抗參數測試頻率選擇45Hz和55Hz雙頻自動測試，具有更好的測試等效性。電容測試頻率選擇260Hz單頻測試，解決了超短距離線路電容參數的測試準確度的難題。3.8 裝置內部的異頻電源具有良好細度的步進升壓控制，通過預檢程序可自動調整電源輸出電壓和電流，解決了超短線路和大截面電纜的參數測試難題。3.9 采用數學算法和選用16位高精度AD芯片，保證了裝置異頻輸出信號的純凈度和高保真度，在測試信號與干擾信號為1：20倍的情況下，可以準確將異頻測試信號和工頻干擾信號徹底分離，從而準確測試線路工頻參數。3.10 測試裝置采用單相220V供電，方便現場使用單相發電機供電完成所有測試項目，并具有工作電源誤接380V報警保護功能。3.11 高可靠性，裝置內部異頻電源具有過壓、過流、短路、過熱等多重保護，在操作面板配有手控急停按鈕，保證了參數測試現場出現任何意外情況下即時手動關閉試驗電源輸出，同時裝置自動將首端線路三相接地，保證了設備和測試人員的。

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遼源架空線路故障測試儀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。無數電力工作者為解決這一問題做出了長時間的巨大努力，但至今仍然沒有滿意的結果。因而成為困擾電力部門幾十年無法解決的一個重大技術難題。本公司利用了公司經合了國內直流接地故障定位技術、小電流接地故障定位等原理，發明了“S注入法”原理，并成功研發的“高壓恒流開路，交流信號自動跟蹤定位”技術，基于傅氏算法，開發《配電網線路單相接地故障定位儀》，在10kV（35kV）配網單相接地故障定位的作業方法上取得了重大突破。它解決了因長時間找不到接地故障點而不能及時恢復送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經濟效益問題；也解決了因人海戰術即人工逐級登桿查找接地故障而耗費大量人力物力的問題。使用該儀器就可以在極短的時間內找出接地故障點。儀器內置電池供電，一次可以工作6小時以上，重量小于8公斤，實用方便，從而很好的解決了上述問題，并使停電查線更為準確、快捷、方便、輕松，具有傳統方法所無可比似的優越性。2.1設備組成單相接地故障點巡查裝置是由信號發生裝置、信號采集器、信號接收定位器三部分組成。（1）信號發生裝置：在故障線路停電狀態下，該裝置向10kV故障線路注入檢測信號，用以檢測接地故障。（2）信號采集器：為手持可移動測量裝置，檢測異頻電流信號用于定位單相接地點。在線路正常運行時，可實時檢測線路負荷電流。（3）信號接收定位器： 用于接收并顯示信號采集器發送異頻電流、負荷電流和鉗表電壓及本機電壓等測量數據，確定故障點方向及位置。

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遼源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。

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遼源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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遼源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。

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