裝置簡介

       直流系統(tǒng)接地是一種易發(fā)生且對(duì)電力系統(tǒng)危害較大的故障。直流系統(tǒng)正極接地，可能造成繼電保護(hù)誤動(dòng)，因?yàn)樘l線圈接直流電源負(fù)極，系統(tǒng)再有一點(diǎn)接地或絕緣不良，可能引起保護(hù)誤動(dòng)；直流系統(tǒng)負(fù)極接地，系統(tǒng)再有一點(diǎn)接地或絕緣不良，可將跳閘回路或合閘回路短路，造成保護(hù)拒動(dòng)，此時(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)的拒動(dòng)必然導(dǎo)致系統(tǒng)事故擴(kuò)大，同時(shí)還可能燒壞繼電器的觸點(diǎn)或燒保險(xiǎn)。

我公司自主設(shè)計(jì)制造的HDFE01便攜式直流接地故障查找儀，能夠適用于任何電壓等級(jí)的直流系統(tǒng)，配備了高精度的檢測(cè)鉗表，通過對(duì)多種信號(hào)的高效處理大大提高了檢測(cè)范圍與抗干擾能力；采用了先進(jìn)計(jì)算方法和模糊控制理論，將被檢測(cè)支路的絕緣程度以絕緣指數(shù)及波形的形式表示出來，充分體現(xiàn)了人工智能的*性；對(duì)于接地點(diǎn)位置的斷定，它們更是擁有準(zhǔn)確的判斷力，每次檢測(cè)都能夠指出接地點(diǎn)位置相對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的方向，從而快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)環(huán)路接地檢測(cè)。除此之外，用戶可以根據(jù)自身系統(tǒng)需要在絕緣告警門限值范圍內(nèi)訂制合適的絕緣告警門限值的設(shè)備，用戶只需要將鉗表上的檔位與檢測(cè)器上的量程對(duì)應(yīng)起來就能實(shí)現(xiàn)直流接地的檢測(cè)或者是絕緣程度的分析。

HDFE01便攜式直流接地故障查找儀不僅重點(diǎn)解決了直流系統(tǒng)間接接地、非金屬接地、環(huán)路接地、正負(fù)同時(shí)接地、正負(fù)平衡接地、多點(diǎn)接地等疑難故障的準(zhǔn)確檢測(cè)，并且還能準(zhǔn)確的顯示系統(tǒng)電壓、對(duì)地電壓、接地阻值，真正解決了運(yùn)行及檢修人員的后顧之憂。

本裝置以系統(tǒng)安全為首要前提，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高要求，以可靠的低頻信號(hào)方式進(jìn)行檢測(cè)，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了大量的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)無任何影響。

二、裝置構(gòu)成及原理

2. 1 裝置的構(gòu)成

該裝置由信號(hào)發(fā)生器、故障檢測(cè)器和信號(hào)采集器（鉗表）三部分組成，信號(hào)發(fā)生器與直流系統(tǒng)正負(fù)母線和地相連，當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障后，它會(huì) 自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)低頻小信號(hào)，故障檢測(cè)器與鉗表獨(dú)立于信號(hào)發(fā)生器，故障檢測(cè)器與鉗表之間使用連接線相連，通過對(duì)待檢測(cè)支路漏電流信號(hào)的采集、分析，從而判斷出該支路的絕緣情況。       

2.2 裝置的工作原理

定位裝置的工作原理是：當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障或絕緣降低(整個(gè)直流系統(tǒng)絕緣電阻小于報(bào)警整定值)，直流系統(tǒng)電壓監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出警報(bào)時(shí)，將信號(hào)發(fā)生器接入直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線和地之間。信號(hào)發(fā)生器自動(dòng)判斷直流系統(tǒng)電壓等級(jí)，自動(dòng)判斷接地故障的極性、接地程度，自動(dòng)分析絕緣監(jiān)測(cè)平衡電橋回路接線方式和平衡電橋電阻大小，形成信號(hào)輸出的智能反饋，向直流正負(fù)母線和地間，發(fā)射適宜系統(tǒng)檢測(cè)，對(duì)系統(tǒng)無影響的低頻信號(hào)，并實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)電壓、正對(duì)地電壓、負(fù)對(duì)地電壓和系統(tǒng)對(duì)地絕緣總阻抗。

故障檢測(cè)器檢測(cè)各回路對(duì)地絕緣的直流信號(hào)漏電流，并模擬顯示接地回路絕緣狀態(tài)，判斷出接地故障回路（支路），并繼續(xù)沿故障回路（支路）檢測(cè)出接地故障，將故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位。

信號(hào)發(fā)生器、故障檢測(cè)器均采用微計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有集成程度高，判斷速度快，檢測(cè)靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、故障定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)。在軟件處理上利用了模糊控制理論和通信的噪聲理論，并依據(jù)直流系統(tǒng)的特點(diǎn)優(yōu)化了算法，即使系統(tǒng)有大分布電容的干擾、電磁脈沖干擾和其它噪聲干擾的影響，也能準(zhǔn)確地判斷出接地故障點(diǎn)，為接地故障的查找提供了有力的保障。在硬件的檢測(cè)傳感器，直流信號(hào)檢測(cè)靈敏度高達(dá)0. 1mA，可檢測(cè)150K-500K接地的檢測(cè)靈敏度，使多點(diǎn)接地、環(huán)路接地、絕緣普遍降低等難以解決的問題迎刃而解。

 三．裝置主要特點(diǎn)

1.高精度采樣鉗表

該裝置采用了高分辨率（0. 1mA）信號(hào)采樣直流鉗表，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多點(diǎn)接地，高阻接地點(diǎn)的定位；

2. 接地點(diǎn)方向顯示

該裝置具有接地點(diǎn)方向顯示，可以高效快速的處理復(fù)雜支路或環(huán)路中接地點(diǎn)的定位；

3. 具有絕緣指數(shù)顯示功能

絕緣指數(shù)是為分析待測(cè)支路絕緣程度而引入說法，以0—100的數(shù)字形式來反映被測(cè)支路的絕緣程度，數(shù)字越大表示絕緣越差，該指數(shù)結(jié)合高精度鉗表非常有利于多點(diǎn)接地與高阻接地的檢測(cè)。

4. 具有波形顯示功能

所謂波形顯示，即在檢測(cè)過程中檢測(cè)器所搜索到的信號(hào)發(fā)生器的波形,其在查找接地過程中有非常重要的作用，合理利用檢測(cè)器中的波形顯示，可以大幅度的提升設(shè)備的檢測(cè)范圍與檢測(cè)精度以判斷的準(zhǔn)確度。

 5. 操作簡單，使用方便、快速

使用時(shí)只需將鉗表鉗住待測(cè)支路，按一下工作按鍵，3—6S即可完成一條支路的檢測(cè)。

6. 信號(hào)發(fā)生器與檢測(cè)器不受距離限制

在復(fù)雜的直流系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)生器接入點(diǎn)可能與接地查找點(diǎn)有著很長的一段距離，不過檢測(cè)器并不受此距離的限制，可以在同一個(gè)系統(tǒng)中的任何一點(diǎn)進(jìn)行查找。

7. 運(yùn)行安全、可靠

信號(hào)發(fā)生器是需要接入直流系統(tǒng)之中的，這就對(duì)設(shè)備的安全性與根據(jù)直流系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，信號(hào)發(fā)生器可智能式產(chǎn)生1.0—5.0mA 的信號(hào)電流，且大功率小于0.2W，適用于各類直流系統(tǒng)，對(duì)直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行、可靠運(yùn)行提供了保障。

 四.裝置主要技術(shù)指標(biāo)

1. 可檢測(cè)接地電阻范圍　

系統(tǒng)電壓為220V時(shí)：　0 -500KΩ

系統(tǒng)電壓為110V時(shí)：　0 -250KΩ

系統(tǒng)電壓為48V時(shí)：　 0 -50KΩ

系統(tǒng)電壓為24V時(shí)：　 0 -10KΩ

3. 檢測(cè)信號(hào)功率 ≤ 0.2W(信號(hào)發(fā)生器輸出功率)

4. 抗對(duì)地分布電容值：

對(duì)地電容單支路≤8uF，系統(tǒng)對(duì)地總電容≤100uF；

5. 適用直流系統(tǒng)電壓：

220V±10%，110V±10%，48V±10%，24V±10%，或用戶提出其它電壓等級(jí)；

 6. 環(huán)境溫度：-35℃～+55℃；

7. 相對(duì)濕度：≤95%      

8. 總質(zhì)量：   2.8kg  

9. 外形尺寸（鋁合金包裝箱）：460x240x120（mm）

武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制

和CT因?yàn)閹в须姼芯€圈和鐵磁材料，故頻帶不寬，線性范圍窄。系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流將使CT的鐵心飽和，二次側(cè)信號(hào)波形發(fā)生畸變。PT二次側(cè)直接與電壓表連接，相當(dāng)于運(yùn)行在變壓器的空載狀態(tài)，短路會(huì)引起很大的短路電流，使用中不允許短路；CT二次側(cè)直接與負(fù)載和電流表連接，相當(dāng)于運(yùn)行在變壓器的短路狀態(tài)，二次側(cè)開路會(huì)引起很高電壓，使用中不允許開路。

電磁式互感器都有一定的額定容量，從電力網(wǎng)中消耗功率，成為系統(tǒng)的負(fù)載，存在負(fù)荷分擔(dān)問題。而PT存在的為嚴(yán)重的問題是可能出現(xiàn)鐵磁諧振：PT的鐵心電感和系統(tǒng)的電容元件由于感抗與容抗的交換，組成許多復(fù)雜的振蕩回路，如果滿足一定的條件，就可能激發(fā)起持續(xù)時(shí)間較長的鐵磁諧振，這種諧振現(xiàn)象，某些元件的電壓過高危及設(shè)備的絕緣，同時(shí)可能在非線性電感元件中產(chǎn)生很大的過電流，使電感線圈引起溫度升高，擊穿絕緣，以致燒損。我國3～220kV電網(wǎng)，不論中性點(diǎn)接地方式如何，都曾發(fā)生過由于電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過電壓。

電阻式電壓互感器設(shè)計(jì)有10kV和35kV兩個(gè)電壓等級(jí)，它們的主要技術(shù)參數(shù)有：

1、額定電壓：10/3 kV；35/3 kV

2、設(shè)備高電壓：12 kV；40.5 kV

3、額定頻率：50Hz

4、準(zhǔn)確度等級(jí)：計(jì)量0.2級(jí)保護(hù)3P

5、額定二次輸出電壓：6.5/3 V

試驗(yàn)依據(jù)：

1、標(biāo)準(zhǔn)IEC 60044-7《電子式電壓互感器》

2、國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1207-1997《電壓互感器》

GB 311。1-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》

對(duì)電阻式電壓互感器的試驗(yàn)共分2個(gè)階段：

1、實(shí)驗(yàn)室階段。這一階段主要是進(jìn)行傳感器部分的線性度、角差和穩(wěn)定性試驗(yàn)。

通過試驗(yàn)，考核所設(shè)計(jì)的傳感器能否可能達(dá)到測(cè)量0.2級(jí)，保護(hù)3P的準(zhǔn)確度。

2、委托試驗(yàn)階段。這一階段的試驗(yàn)在武漢高壓研究所進(jìn)行。測(cè)試內(nèi)容包括誤差試

驗(yàn)、絕緣性能等，以確定達(dá)到測(cè)量0.2級(jí)，保護(hù)3P的準(zhǔn)確度。

下面先對(duì)在實(shí)驗(yàn)室所做試驗(yàn)作介紹，再介紹型式試驗(yàn)情況，然后后對(duì)敦化市便攜式直流接地故障查找儀廠家敦化市便攜式直流接地故障查找儀廠家互感器的性能以及存在的問題進(jìn)行總結(jié)和分析。

PT為標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器，準(zhǔn)確度0。05％。EVT為被校驗(yàn)的電阻式電壓互感器（包含信號(hào)處理電路）。標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器測(cè)量線圈的輸出送入6位半數(shù)字萬用表V1，被校驗(yàn)電壓互感器的輸出送入數(shù)字萬用表V2，兩個(gè)數(shù)字萬用表型號(hào)相同，準(zhǔn)確度為0.05％，同時(shí)讀取兩個(gè)電壓值U1和U2，此處定義分壓比