XLA1110架空線路接地故障定位儀

1  XLA1110架空線路接地故障定位儀概述

我國10～66kV配電網(wǎng)絕大多數(shù)都采用中性點(diǎn)非有效接地方式，又稱小電流接地系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)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(yùn)行一到兩個小時。缺點(diǎn)是在發(fā)生單相接地故障時無法確認(rèn)問題出在哪一條線路上，無法迅速找到故障點(diǎn)。由于這種故障引起的相電壓升高對系統(tǒng)的絕緣性能構(gòu)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(fā)生，嚴(yán)重影響了變電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。故障發(fā)生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經(jīng)驗(yàn)、分段逐段推拉、逐級桿塔檢查等傳統(tǒng)方法進(jìn)行排查，費(fèi)時費(fèi)力，停電范圍大，時間長，很難快速準(zhǔn)確查到故障點(diǎn)。這種落后的尋找方法與當(dāng)今電網(wǎng)自動化水平極不相適應(yīng)。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(jié)果，因此成為困擾電力部門的重大技術(shù)難題。

現(xiàn)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(jìn)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(xiàn)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。同時，儀器的操作較為復(fù)雜，對使用人員的有較高的專業(yè)技術(shù)要求，也給使用人員帶來困擾。

為解決這些問題，我公司結(jié)合國內(nèi)外接地故障定位技術(shù)以及多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出適合國內(nèi)電網(wǎng)特點(diǎn)的架空線路接地故障定位儀。該儀器是目前國內(nèi)體積最小、重量輕最輕（僅4.5kg），同時也是國內(nèi)超低頻率（0.5Hz）高壓恒流接地故障檢測定位儀。該儀器結(jié)合我公司的高速數(shù)據(jù)采樣技術(shù)以及優(yōu)良的軟件算法，有效的解決了故障線路分布電容對信號的影響。一臺主機(jī)能夠配合一組或多組采集接收器進(jìn)行故障檢測的獨(dú)特設(shè)計，更加提高了查找故障點(diǎn)的速度，提高了工作效率。解決了因長時間找不到接地故障點(diǎn)而不能及時恢復(fù)送電，引起客戶投訴和因售電量減少帶來的經(jīng)濟(jì)效益問題。也解決了因人海戰(zhàn)術(shù)和人工逐級登桿查找接地故障，而耗費(fèi)大量人力物力等問題。

儀器內(nèi)置大容量鋰電池供電，滿負(fù)荷連續(xù)工作時間可達(dá)4小時。操作簡單、接線方便，主機(jī)、采集器和接收器總質(zhì)量不足5Kg，非常適合野外作業(yè)。簡單實(shí)用的人機(jī)界面實(shí)時顯示故障信息，線路狀況一目了然，同時能夠自動識別故障上下游，對快速查找故障點(diǎn)提供了有力的數(shù)據(jù)依據(jù)，大大降低了對檢測人員專業(yè)要求。在兼顧可靠性、便捷性的基礎(chǔ)上，有力的保證了對故障點(diǎn)快速準(zhǔn)確的定位。從根本上改變了配網(wǎng)接地故障定位的作業(yè)方法，使停電查線更為準(zhǔn)確、快捷、方便、輕松，具有傳統(tǒng)方法無法的優(yōu)勢。

2 工作原理

當(dāng)線路發(fā)生接地故障時，在停電狀態(tài)下，信號發(fā)生裝置向故障線路發(fā)送一個具有一定功率的直流脈沖信號使故障重現(xiàn)，根據(jù)基爾霍夫定律，該信號會通過接地點(diǎn)流向大地，即信號源、線路、接地點(diǎn)和大地之間形成回路。那么從線路始端到故障點(diǎn)的路徑上采用二分法的方式，在故障區(qū)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(qū)域（包括非故障分支和故障點(diǎn)后）故障的電流消失。逐級縮小接地區(qū)間范圍，直到找到故障點(diǎn)。

3 主要功能與特點(diǎn)

3.1 充分注重用戶的使用體驗(yàn)：體積小、重量輕、操作簡單、定位快速準(zhǔn)確、長時間工作穩(wěn)定的特點(diǎn)，方便野外作業(yè)。

3.2 適用于小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng),能夠檢測架空線路的單相金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過渡電阻接地等多種故障。

3.3 超低頻高壓直流信號、高速采樣技術(shù)以及優(yōu)良算法有效的避免了系統(tǒng)分布電容影響，數(shù)據(jù)采樣更加精確。

3.4 故障電阻的檢測范圍寬，能夠有效檢測高阻接地等隱性故障：

l 本儀器能夠檢測線路上由于瓷瓶開裂、污物、潮濕等原因高阻狀態(tài)下的接地，此狀態(tài)的檢測可有效的防止隱性接地故障的發(fā)生。

3.5 施加恒流信號使故障重現(xiàn)，故障電阻發(fā)生變化儀器將自動調(diào)節(jié)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(shè)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(zhǔn)確性，大大提升了工作效率：

l 主機(jī)體積小整機(jī)質(zhì)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。

l 主機(jī)采用簡潔的三按鍵設(shè)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(diào)節(jié)，儀器自動檢測線路狀態(tài)、信號狀態(tài)等各種信息。

l 主機(jī)具備初始診斷能力，可以對線路狀態(tài)進(jìn)行預(yù)診斷，減少不必要的檢測。

l 采集器接收器能夠自動識別故障信號方向，實(shí)時顯示故障信號波形，并快速提示檢測人員故障狀態(tài)，無需人工參與減少誤判，極大的提高了檢測的準(zhǔn)確性和快速性。

3.7 全套設(shè)備采用內(nèi)置大容量鋰電池（可車載充電）和普通干電池供電：

l 無需另外提供電源，在滿電情況下，主機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行可持續(xù)工作達(dá)4小時，采集器接收器可持續(xù)工作達(dá)6小時以上。極大的提高了儀器的便攜性與野外作業(yè)實(shí)用性。

3.8 信號主機(jī)可配置一組或是多組采集接收器同時作業(yè)，從而進(jìn)一步提高查找速度。

3.9 信號主機(jī)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安全和操作的便利性。

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(jī)自動檢測信號，無信號自動關(guān)機(jī)，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(shù)傳輸數(shù)據(jù)，其有效通訊距離可達(dá)50m。

3.13 接收器實(shí)時接收采集器數(shù)據(jù)，自動顯示當(dāng)前故障電流值、故障上下游方向、信號波形等數(shù)據(jù)，發(fā)生故障自動提示功能，檢測人員對線路狀態(tài)一目了然。

3.14 接收器能夠記錄多達(dá)140條的故障檢測信息，方便檢測人員查找故障狀態(tài)。

3.15 主機(jī)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(nèi)容更豐富，強(qiáng)光下顯示效果好于單色液晶屏。

3.16 友好的人機(jī)交互界面：

l 儀器屏幕的頂部狀態(tài)欄實(shí)時顯示電量狀態(tài)、無線連接狀態(tài)等信息，底部狀態(tài)欄顯示儀器的軟件、硬件版本以及產(chǎn)品編號等。

l 主機(jī)三按鍵簡潔設(shè)計，操作簡單、方便靈活。

l 儀器具有多狀態(tài)提示、報警提示窗口，便于用戶了解儀器工作狀態(tài)及檢測狀態(tài)。

l 參數(shù)設(shè)置簡單靈活、直觀，同時具有簡潔的幫助說明。

3.17 智能電源管理：

l 剩余電量提示、低電量報警、長時間閑置提示、背光自動調(diào)節(jié)；當(dāng)電池電量低時，儀器將自動禁止啟動測量，以防止鋰電池過放電。

3.18 統(tǒng)計信息管理：

l 主機(jī)具有總開機(jī)時間、本次開機(jī)時間、本次啟動時間的統(tǒng)計功能。

l 接收器能夠保存140條的故障信息功能，便于用于查找檢測狀態(tài)情況。

4 技術(shù)指標(biāo)

4.1 主機(jī)輸出特性：

4.1.1 輸出頻率：  0.5Hz

4.1.2 開路電壓：  3000V

4.1.3 最大輸出電流： 40mA

4.1.4 接地電阻范圍： 0~100kΩ

4.1.5 檢測線路長度： 100km

4.1.6 電流輸出精度： ±1mA

4.1.7 顯示方式：  中文480×270彩色液晶，背光功能

4.1.8 LCD尺寸：  4.3寸

4.1.9 工作電源：  內(nèi)置鋰電池或外置充電器，充電輸入100-240VAC，50/60Hz

4.1.10 充電電壓：  16.8V

4.1.11 充電電流：  3A

4.1.12 充電時間：  約4小時

4.1.13 工作時間：  大于4小時

4.2 無線通訊距離： 小于50m。

4.3 采集器：

4.3.1 檢測方式：  直流電流測試鉗

4.3.2 傳輸方式：  433Mh無線傳送

4.3.3 傳輸距離：  小于50m

4.3.4 鉗口尺寸：  Φ48mm

4.3.5 測量范圍：  4mA-50mA

4.3.6 準(zhǔn)確度  ：  ±(讀數(shù)×1%+4)

4.3.7 工作時間：  7h

4.3.8 電    源：  7號堿性干電池（1.5V*4）

4.4 接收器:

4.4.1 顯示方式：  中文全彩液晶，背光功能

4.4.2 傳輸方式：  433Mhz無線傳送

4.4.3 傳輸距離：  小于50m

4.4.4 工作時間：  6h

4.4.5 LCD尺寸：  2.4寸

4.4.6 電    源：  7號堿性干電池（1.5V*4）

4.4.7 故障電流閾值： 10mA

4.5 體積： 主機(jī)    320×272×145mm

采集器  254×76×31mm

接收器  165×83×32mm

4.6 質(zhì)量： 主機(jī)：  4.5kg

采集器： 0.28kg

接收器： 0.22kg

4.7 使用條件： 溫度    -10℃－55℃

濕度    ≤95％

海拔    <4500m

4.8 絕緣阻抗分辨率： ±0.1kΩ

4.9 故障方向：靠近信號發(fā)出端的故障點(diǎn)為上游、遠(yuǎn)離信號發(fā)出端的故障點(diǎn)為下游。