小电流接地故障定位仪

小电流接地故障定位仪阳泉
<阳泉>天正华意电气设备有限公司

阳泉直流系统接地故障定位仪 直流系统绝缘故障、直流互窜故障及交流窜电故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障，危害电力系统正常运行。为了能够更好的帮助现场维护人员快速准确地找出直流故障，我公司通过多年努力，总结大量现场经验，开发出了直流接地查找仪。直流接地查找仪采用高精度电流钳表，利用故障回路中的直流电流差值进行故障查找与定位，将快速FFT变换技术引入到直流故障查找设备中，可以检测出各电压等级（24V，48V，110V，220V）直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障。随着电力系统对运行的要求越来越高，电力系统中对各类直流故障查找的要求也将越来越高，因此，高精度、绝缘趋势分析将成为电力系统对新一代直流接地查找仪的基本要求。基于调频调幅技术的新型直流故 基于直流电流差值检测原理的新型直流接地查找仪引入快速FFT变换技术，通过对检测量幅频特性的详细分析平衡了直流接地故障查找性与灵敏度方面的矛盾，将直流接地故障技术推向了一个新的高度，具有广泛的应用前景。二、装置结构及原理2．1 装置组成直流接地查找仪由系统分析仪、支路探测仪、采集器三部分组成

阳泉直流系统接地故障定位仪 高性装置采用微安级的检测信号配合高分辨率的直流检测采集器实现故障检测及定位，对直流系统无任何影响。四、主要技术指标4．1分析仪主要技术指标使用环境?工作电源：DC40V-300V ?环境温度：-20℃—55℃?相对湿度：0—90％直流电压测量?直流电压测量范围:20-300V ?直流电压测量分辨率：0.1V?直流电压测量精度：220V直流电源系统（180V~286V）110V直流电源系统（90V~143V）±0.5％交流电压测量?测量交流与直流窜电电压：10-280v?交流电压测量分辨率：0.1V?交流电压测量精度：±5％绝缘电阻测量?绝缘电阻测量范围:0-999.9KΩ；绝缘电阻测量分辨率：0.1KΩ?绝缘电阻测量精度：Ri 200uF:显示具体数值； 10uF≤C≤200uF:±10％或±3uF；显示介质及分辨率：TFT320x2404．2 探测仪主要技术指标绝缘电阻测量?绝缘电阻测量范围: 0-500KΩ?绝缘电阻测量分辨率：0.1KΩ?绝缘电阻测量精度：Ri ＜10KΩ 显示具体数值 10KΩ≤Ri≤500KΩ: ±10％频谱分析范围?频谱分析通道数量:1?频谱分析频段范围:0.125-12.5Hz?频率分辨率: 0.125Hz电流波形显示周期：8s；4．3无线通信技术指标?速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象?多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要?超小型：内置2.4GHz天线，体积小巧，15x29mm?低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。

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阳泉直流系统接地故障定位仪电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。无论是正极接地或者负极接地，都可能造成保护误动或者保护拒动，危害电力系统正常运行。《中华人民共和国电力行业标准DL /T856－2004》 规定了不同直流系统接地故障的整定值，当直流系统接地阻抗低于该阻值时，表示系统已经处于故障运行状态，需尽快处理。由于直流系统的复杂性和动态性，直流接地故障往往难以定位，而传统的拉路法已无法满足在保证系统运行的情况下找出接地故障点，近几年来，相关规程中已经明文禁止采用拉路法的方式来进行接地故障点的定位。为了能够帮助现场维护人员快速准确地找出接地故障点，我公司通过多年努力，总结大量现场经验，开发出了便携式直流接地故障查找仪，该查找仪可以查找解决各电压等级（48V，110V，220V）直流系统中的间接接地、非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、交直流窜电故障、多点接地等绝缘故障。便携式直流接地故障查找仪采用高分辨率传感单元对直流系统中接地点的漏电流进行采集，在220V电压等级下检测600KΩ以内的对地绝缘阻抗，检测速度快，定位精准，真正解决了直流系统中的绝缘故障问题。

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阳泉直流系统接地故障定位仪便携式直流接地检测仪是新一代直流接地故障测试仪。它能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的处理大大提高了检测范围与抗干扰能力；采用了的算法和先进的模糊控制计算理论，将被检测绝缘支路的优势程度以数值的形式表示出来，充分体现了人工智能的优越性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置及方向。本装置以系统为首要前提，按行业标准的要求，以可靠的低频信号方式进行检测，并在现场进行了大量的实际应用，对系统无任何影响。发电厂、变电站的直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源，直流系统的连续运行对保证发供电有着极大的重要性。由于直流系统为浮空制的不接地系统，如果发生两点接地，就可能引起上述装置误动、拒动，从而造成重大事故。因此当发生一点接地时，就应在保证直流系统正常供电的同时准确迅速地探测出接地点，排除接地故障，从而避免两点接地可能带来的危害。TH-3000便携式直流接地检测仪用于在不断电情况下查找发电厂、变电站直流系统接地点的准确位置。各种类型的接地故障，均能迅速地查找出接地点，准确率达到100％。本仪器与国内外同类型的仪器相比具有以下优点：使用简单。

阳泉直流系统接地故障定位仪使用时插入输出引线，通过其输出信号。信号发生器的接入：信号输出引线插入信号发生器，红夹夹母线，黑夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。根据直流系统接地故障的情况，将信号发生器接到靠近蓄电池输出端的母线和地线上。已检测到有接地但回路走向较远的支路，为提高检测精度，可把信号发生器接在离故障区域更近的支路始端的直流保险出口处，或回路下面的直流小母线上。检测时，应使信号发生器始终接在直流支路的电源端，而故障检测器和钳表始终在直流支路的负荷端进行检测。3、信号接收器信号接收器面板(见图２) 图2　信号接收器面板图A钳接口：接标记为“A”的接收钳，此钳为大钳。B钳接口：接标记为“B”的接收钳，此钳为小钳。液晶屏：点阵式液晶显示器。电源开关：开机或者关机均按“ON/OFF”键。信号接收器的使用：用卡钳分别钳在与故障母线相联的各个主回路上，并分别看液晶显示器显示情况。绝缘值由低到高用0-19显示，01表示绝缘较差，19表示绝缘良好。当液晶显示器显示一较低的数值时，便可确定故障出现在此主回路上，然后再将卡钳分别测与故障主回路相联的各分支路，通过液晶显示器状态确定故障支路，依次类推，用同样的方法便可找到终的故障支路。检测出接地支路后，对具体接地故障点进行定位检测。用户在检测时，可以采取二分法进行故障区域的检测定位。在每次检测后，故障区域均按二分取点方式进行下一次的检测定位，以便迅速地检测出具体的接地故障点；假设在A处检测时有接地状况，在B处检测时没有接地状况，就可以判断接地故障点在A-B之间。

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阳泉直流系统接地故障定位仪使用方法1．设备外观及各功能键说明分析仪外观示意图探测仪外观示意图2． 操作方法（1 ）分析仪接入直流系统关闭分析仪电源开关，将随设备配置的电源线一端插入分析仪，另一端按颜色分别接入直流系统的正极，负极与地线。棕：正极；蓝：负极；黄/绿：地确定接线无误之后开启电源开关，进入分析仪的主界面，如下图示：分析仪主界面开启电源开关后，分析仪电源指示灯亮，并自动识别系统电压等级，判断系统是否存在交流窜电故障，计算系统绝缘阻抗，并显示在LCD上，如果系统绝缘正常，正常指示灯亮，如果检测出系统正对地或负对地绝缘异常，则正接地或负接地告警指示灯亮。（2）探测仪自检将4节5号电池按标示放入探测仪电池仓中开启电源开关，进入探测仪主界面，如下图示：探测仪主界面当分析仪检测到系统有绝缘故障时，将探测仪采集器钳住分析仪的地线，用功能键将检测功能选择为故障探测功能，按下测试键进行检测，如果出现“通信测试…请稍候”的提示界面，请将探测仪靠近分析仪，检测开始后，探测仪将会出现接地检测波形图，检测过程图示如下：探测仪自检接地检测波形图图中向下箭头为信号同步辅助箭头，其出现在波形由高向低的转折处；探测仪检测时，会显示两个周期的信号波形图，实测波形图可能与上述图形有所差别，只要正确显示了两个周期的波形图则可判定设备自检正常。接地点方向指示箭头可以反映故障点相对测试点的方向，具体判断方法见后面关于“利用‘接地点方向’检测环路接地”的介绍。

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阳泉直流系统接地故障定位仪同时可根据馈线电缆走向和设备连接情况，对故障支路的各个馈线入口分别进行检测，找出故障支路，进一步将故障定位。本仪器所配卡钳可用来测量母线上的电流、馈线上的电流，其灵敏度极高。由于其灵敏度高，在手拿卡钳抖动时，可能因磁通变化而造成故障检测仪显示数据不稳定。因此，测量时应尽量拿稳卡钳或钳住馈线后松开手，让它固定在测试位置，直到测量到稳定的数据为止。4、信号输出线红色引线接故障母线端。黑色引线接地。红色插头插入信号发生器的“L”端，黑色插入“”图3 信号输出线示意图五、注意事项1.由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动。2.信号源应加在故障母线和地上。3.本仪器钳型卡钳只能卡直流回路不能卡交流回路。4.当各个支路都无明显接地时，应注意接地点是否在供电部分，例如蓄电池、充电机等部位。5.在检测过程中，钳表和信号接收器不用时请关闭电源，以延长电池的使用时间。6.信号接收器电量不足时，应及时更换电池，以提高检测的准确性。7.由于钳表的灵敏度很高，检测时不要用手握钳表，应让钳表处于静止状态，以免影响检测准确度。

阳泉直流系统接地故障定位仪概述目前电力系统直流电源接地故障查找的核心问题是现场干扰大。在不同的直流电源和不同的工作状态下测量，抗干扰性差，导致许多产品误测误判，这是该系列产品的缺点，也是普遍的现象。我们的产品之所以能够迅速立足该市场，是因为成功解决了干扰问题。便携式直流接地故障定位仪（分体式）采用正弦信号相位超前处理技术和数据转移算法技术研制生产。本产品介于在线式和便携式两大类型之间，使用方法为便携式性能为在线式。该仪器具有检测灵敏度高、抗干扰能力强、体积小、重量轻、使用方便等特点。查找直流系统接地故障时，不需要断开电源，可实现接地点定位。仪器能检测直流系统接地电阻阻值，为电力直流系统接地故障的查寻与定位提供适用可靠的高准确性探测仪器。二、产品主要特点1、 本仪器分信号发送器和接收器，信号发送器(检测母线接地电阻用)直接从母线上取电，无需外接交流电源或电池充电，使用更加方便。2、110V、220V直流系统共用一套直流接地探测器。3、可以完全定位直流系统接地故障，排除现场分布大电容的干扰准确无误地将故障区域锁定在小范围内。4、测量准确率:。5、能适应交、直流串电引起的接地，环网供电接地，二极管隔离供电接地，高阻接地。6、不用安装，不用停电，不用摇绝缘，就能快速准确找到一点或多点接地位置。7、豪华外包装，携带方便。

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阳泉直流系统接地故障定位仪信号发生器与检测器不受距离限制在复杂的直流系统中，信号发生器接入点可能与接地查找点有着很长的一段距离，不过检测器并不受此距离的限制，可以在同一个系统中的任何一点进行查找。3.7 运行、可靠信号发生器是需要接入直流系统之中的，这就对设备的性与根据直流系统现场的实际情况，信号发生器可智能式产生1.0—5.0mA 的信号电流，且功率小于0.2W，适用于各类直流系统，对直流系统的运行、可靠运行提供了保障。四、装置主要技术指标4.1 可检测接地电阻范围　系统电压为220V时：　0 -500KΩ系统电压为110V时：　0 -250KΩ系统电压为48V时：　 0 -50KΩ系统电压为24V时：　 0 -10KΩ4.2 检测信号功率 ≤ 0.2W(信号发生器输出功率)?输出信号频率：2.5Hz4.3 抗对地分布电容值：对地电容单支路≤8uF，系统对地总电容≤100uF；4.4 适用直流系统电压：220V±10％，110V±10％，48V±10％，24V±10％，或用户提出其它电压等级；4.5环境温度：-35℃～＋55℃；4.6 相对湿度：≤95％ 4.7总质量：2.8kg 4.8 外形尺寸（铝合金包装箱）：460x240x120（mm）五、使用方法5.1 将信号发生器接入直流系统：信号发生器的信号连线，红夹接正母线，黑夹接负母线，黄夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。5.2 按不同电压等级自适应输出信号：信号发生器自适应不同电压等级的直流系统，系统无接地故障时，“正常”指示灯亮。液晶显示屏显示接入直流系统电压、正对地电压、负对地电压。系统有接地故障时，信号发生器自动判断接地极性，如果系统正接地，信号发生器“正接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“正接地”指示灯闪烁。如果系统负接地，“负接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“负接地”指示灯闪烁。同时液晶显示屏显示系统正对地电压、负对地电压、系统对地绝缘总阻抗。

阳泉直流系统接地故障定位仪拨码开关工作状态开机显示强制信号模式检测范围/kΩ＠220V123限幅/V限流/mA关关关201992.0非强制模式0—100开关关502994.00—200关开关00996.00—50开开关x1998.00—600关关开201993.0强制模式0—100开关开502995.00—200关开开x2997.00—50开开开x3999.00—600设备出厂默认为开机显示998.0模式，即不限幅，限流1mA。强制信号模式：在强制信号模式下，如果系统接地阻抗发生变化，信号电流大小保持不变；在非强制信号模式下，如果系统接地阻抗发生变化，且变化超过一定门限值，分析仪重新计算信号电流大小。开机显示996.0模式下，分析仪工作在不发信号模式下。限幅在表格中表示为“x”表示该档位没有限幅。（4 ）检测技巧“钳单根”的检测方法如果是正极接地，将采集器钳在正极电缆上，检测方法同上；如果是负极接地，则钳在负极电缆上，检测方法同上。多回路线一起检测提高检测效率将采集器钳在这扎电缆上（注：采集器钳口必须能完全闭合），如果检测出绝缘正常，说明被检测的这扎电缆都没有接地故障；如果通过检测判断该扎线缆存在绝缘故障，说明被检测的这扎电缆中有一回路或多回路有接地故障，必须将该扎电缆分开检测。分析仪接入点说明根据直流系统接地故障的情况，将分析仪接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。检测时，应使分析仪始终接在直流支路的电源端，而探测仪始终在直流支路的负荷端进行检测。

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阳泉直流系统接地故障定位仪 使用方法5．1 接线5．1．1 分析仪接线分析仪共配有两段连接插头，其中I段包括一条红色连接线、一条黑色连接线以及一条黄色连接线；II段包括一条红色连接线以及一条黑色连接线。将配备的红、黄、黑三条连接线插座一端按颜色标记插入分析仪I段插头处；断开电源开关，将红、黄、黑三条连接线的另一端按如下述接入：将红色连接线的红夹连接到第I段母线的正极处；将黄色连接线的黄夹连接到第I段母线的地；将黑色连接线的黑夹连接到第I段母线的负极处；如果要检测直流互窜，需将配备的红、黑两条线按下述接入装置与系统：将红色连接线与黑色连接线插座一端按颜色标记插入分析仪II段插头处；将红色连接线的红夹连接到第II段母线的正极处；将黑色连接线的黑夹连接到第II段母线的负极处；如下图示：不做直流互窜检测时不接第II段母线的两条连接线。5．1．2 探测仪与采集器连接将充满电量的4节5号充电电池装入探测仪的电池仓内；将采集器航空插一端与探测仪插座相连接。5．1．3上电检查各部分接线无误后，开启分析仪电源开关，电源指示灯与液晶屏均被点亮，设备进入工作状态，如果系统不存在接地，则分析仪正常指示灯亮，如果存在正接地则正接地指示灯亮，如果存在负接地则负接地指示灯亮。5．2 操作5．2．1 分析仪操作分析仪面板上共有四个按键，可对分析仪的工作参数进行调整，按键排列图如下：调幅：通过该按键可以实现电流信号幅值大小的调节，电流信号幅值可在0mA0.25mA0.5mA1mA2mA之间进行循环设定，开机默认为1mA。复位：通过该按键可以实现程序重新初始化重新运行。波形：通过该按键可以实现电流波形的选择，电流波形可选择为方波或正弦波，当设定为方波时分析仪状态栏波形显示为“”，当设定为正弦波时分析仪状态栏显示为“”，开机默认为“”。

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阳泉直流系统接地故障定位仪开机后分析仪将主动启动检测桥对系统进行检测。主界面状态栏显示了当前系统的工作状态：电流：该值大小表示分析仪工作在当前检测桥投入大小模式下可通过“调幅”键进行设定；频率：系统默认显示0.25HZ；波形：显示分析仪当前投入检测桥的波形类型，可通过“波形”键进行设定；模式：显示分析仪当前工作模式，可通过“模式”键进行设定；5．3 .2探测仪界面操作与显示将充好电的5号充电电池装入探测仪电池仓，并将采集器与探测仪相连后，开启探测仪“电源”开关，即进入探测仪功能选择界面： 功能选择画面在该界面下，用户可以通过“功能”键在“故障定位波形分析”、“故障信号频谱分析”、“直流漏电电流测试”三个功能之间切换。当“◇”符号位于该功能项前时表示该功能项处于状态。状态栏分别显示了当前接入采集器的类型，分析仪投入检测桥时形成的波形状态，电压幅值，检测桥投入的频率，通信状态，电池电量等信息，采集器类型有“N”表示未接任何采集器，“D”表示接入的是D型采集器，“A”表示接入的是A型采集器；波形状态显示：“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为方波，“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为正弦波。选定好功能项，将探测仪采集器钳入被测支路，按下“测试”键即可按选定的功能对被测支路进行检测。注意：当使用A型采集器进行检测时分析仪波形状态必须调节为“”，使用D型采集器极进行检测时，必须调节波形状态为“”。

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阳泉直流系统接地故障定位仪使用须知7.1 在使用设备时，检测器液晶上偶然出现“钳表饱和”字样，出现此现象有二种情况：一、是钳表与故障检测器连接时没有连接好，应检查连接头是否接触好。二、由于受钳表量程限制，在使用时，钳表所钳回路是大电流，而且所钳的是单根，可能出现钳表饱和，解决办法是：在使用时，钳表同时钳双根（正、负）或重启检测器电源。7.2 由于钳表钳口采用齿片交错工艺，加工工艺和精密度都非常高（加工精度为0.002MM）；在使用时，打开钳表卡好线后，钳表要完全自然闭合，偶然不能自然闭合，应观察后小心闭合，不能外加大力强行闭合，如强行闭合，会导致钳口上的齿片错位，损坏钳表。单位名称：青岛天正华意电气设备有限公司八、注意事项1)由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动。保证使用的高精度。2)在检测过程中，故障检测器不用时请关闭电源，以延长电池的使用时间。3)故障检测器电量不足时，应及时充电，以提高检测的准确性。4)信号发生器一定要接在被检测支路之前（按电流流向），正负、地三条线同时在直流母线和地线上，保证接地线接地良好。5)由于钳表的灵敏度很高，检测时不要用手握钳表，应让钳表处于静止状态，以免影响检测准确度。6)由于故障检测器的精度极高，检测时请不要使用手机，以免造成对故障检测器的干扰。

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阳泉直流系统接地故障定位仪（因为分析仪内部有平衡电桥，如果接在某一条支路中，在使用探测仪进行查找时将会误以为该支路存在绝缘异常现象）利用“绝缘量化指数”检测多点接地：系统有多个接地故障，或者正、负直流母线均有接地故障，在各回路的检测中，装置会自动探测出接地故障较严重的支路，然后检测出接地故障点。检测中分析检测结果，接地故障较严重的（正或负）接地故障。也可利用“绝缘程度条”和参考“绝缘程度百分比”的量化指数，比较测试结果的微小差异。该故障排除后再进行其他支路的检测，并将接地故障点逐一检测排除。接地点方向的判定：接地点方向的判定是由卡线时采集器箭头的方向与探测仪所显示的箭头方向共同决定：以采集器箭头方向为参考方向，在检测时，采集器方向不变，当探测仪显示的箭头方向向下，说明接地点方向与采集器箭头方向是相反方向；当探测仪显示的箭头方向向上，说明接地点方向与采集器箭头方向是相同方向，如下图示：探测仪显示向下箭头 探测仪显示向上箭头利用“接地点方向”检测环路接地：系统中如果有两条支路的一极或两极连接在一起，形成闭环系统，称之为环路。通常环路以以下几种形式出现：（1）两条支路的正极和负极分别相连形成环路；（2）两条支路的正极或者负极中的一极相连形成环路；（3）两条支路中一条支路的正极通过负载与另一条支路的负极相连形成环路。

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