離線式架空線路故障定位裝置說明書

1、TSH2007-DWTSH2007-DW 型型離線式架空線路故障定位裝置離線式架空線路故障定位裝置使用說明書使用說明書北京拓山電力科技有限公司一一.概述概述 .1二二.技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) .2三三.技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn) .2四四.定位原理定位原理 .21.直流法 .22.交流法 .3五五.裝置構(gòu)裝置構(gòu)成成 .31.高壓信號源 .32.信號檢測器 .4六六.定位步驟定位步驟 .51.定段 .52.定點(diǎn) .6七七.操作說明操作說明 .61.直流定段 .62.交流定點(diǎn) .7八八.注注意意事項(xiàng)事項(xiàng) .7 - 1 -一一.概述概述我國 666kV 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)。

2、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。因此小電流接地電網(wǎng)有兩個問題需要解決，一是當(dāng)發(fā)生接地時，需要選出故障線路；二是迅速查找故障點(diǎn)，以便對故障進(jìn)行處理。傳統(tǒng)方法是逐次拉路選出故障線路，再用人工巡線目測法確定接地點(diǎn)的確切位置。拉路選線造成非故障線用戶不必要的供電中斷 ，目測巡線定位耗費(fèi)大量的人力物力 ，這兩種方法與現(xiàn)代電網(wǎng)高度自動化極不適應(yīng)。通過眾多專家、學(xué)者的多年努力，目前的

3、選線問題已取得了重大突破，實(shí)踐表明新型選線裝置的選線正確率不低于 95，可以滿足配電網(wǎng)運(yùn)行的要求。與選線問題相比，小電流接地系統(tǒng)的故障定位問題至今依然沒有得到很好地解決，目前依然需要通過人工巡線目測確定故障點(diǎn)。目前我國輸電線路故障定位技術(shù)已取得重大進(jìn)展，定位效果很好，但是配電線路的故障定位技術(shù)還無法滿足現(xiàn)場要求。原因在于配電線路結(jié)構(gòu)與輸電線路相比有很大差異，特別是 666kV 配電線路分支眾多，往往存在多級分支，而且線路上安裝有大量配電變壓器，從而導(dǎo)致廣泛應(yīng)用于輸電線路的阻抗法、行波法等定位技術(shù)在配電線路上難以應(yīng)用。結(jié)合國家電網(wǎng)安全供電需求，我公司與華北電力大學(xué)合作開發(fā)研制了新型的 TSH20

4、07-DW 型離線式架空線路故障定位裝置型離線式架空線路故障定位裝置，根本性地解決了配電網(wǎng)架空線路故障定位問題。該裝置采用國際首創(chuàng)的 “交、直流定位”方法實(shí)現(xiàn)架空線路故障 的定位。裝置操作簡單、定位精準(zhǔn)，對絕緣子裂紋或擊穿、導(dǎo)線斷股或斷線、故障表象時隱時現(xiàn) 等隱性或顯性故障 能夠精確查找、準(zhǔn)確定位。該產(chǎn)品已獲得“配電網(wǎng)單相接地故障定位裝置 ”國家發(fā)明專利。 - 2 -二二.技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)1.適用范圍：666kV 架空線路 2.環(huán)境溫度：20503.工作電源：車載直流 12V 電源4.輸出電壓：3000V5.輸出電流：200mA6.功率損耗：20W7.測量精度：1%8.定位誤差：0m9.交流信

5、號檢測距離：不小于 15m10. 藍(lán)牙傳輸距離：不小于 15m 11. 適用線路長度：100KM12. 信號源防護(hù)等級：IP32三三.技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)1. 采用交、直流混合信號定位原理，能夠準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)的位置。2. 不受線路分布電容的影響，能夠有效解決高阻接地情況下的定位問題。3. 高壓信號源采用車載電源供電，信號檢測器采用手持結(jié)構(gòu)、電池供電，便于野外操作。4. 采用高壓信號源，可以保證擊穿接地故障點(diǎn)，使故障重現(xiàn)；采用 60Hz 交流信號，可以保證不受工頻信號的干擾，提高測量精度。同時交流檢測器有燈光閃爍功能便于夜間檢測。5. 技術(shù)成熟、可靠性高，適用于 666kV 配電網(wǎng)，適用于金屬性接地

6、、電弧接地、過渡電阻接地等多種故障情況。6. 定位時間短，能迅速找到故障點(diǎn)。極大的節(jié)省了人力、物力。四四.定位原理定位原理裝置采用國際首創(chuàng)的交、直流混合信號定位原理，簡稱交流法和直流法。1. 直流法直流法向故障線路三相注入高壓直流信號，根據(jù)基爾霍夫定律，直流信號一定通過故障點(diǎn)構(gòu)成回路。那么從線路始端到故障點(diǎn)的路徑上就能夠測量到與注入信號近似等值的高壓直流信號，而非故障區(qū)域（包括非故障分支和故障點(diǎn)后）則只能測量到微弱的直流信號（線路上的變壓器、PT 影響所致） 。因此沿線路在關(guān)鍵分支處用直流信號檢測器測量各個分支流過的直流信號，如果發(fā)現(xiàn)某一分支能夠檢測到直流信號，說明故障點(diǎn)在該分支下游，如果不能

7、檢測到直流信號，說明故障點(diǎn)在該分支上游。從而準(zhǔn)確確定故障區(qū) - 3 -段。2. 交流法交流法確定故障區(qū)段后，向故障線路三相注入高壓交流信號，根據(jù)基爾霍夫定律，交流信號也一定通過故障點(diǎn)構(gòu)成回路。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在故障區(qū)段內(nèi)一定會有與注入信號同頻率的磁場產(chǎn)生。由于確定故障區(qū)段比較短，信號受線路電容電流影響很小，在故障點(diǎn)前后，交流信號將出現(xiàn)五倍以上的幅值變化。這樣沿著故障區(qū)段使用交流信號檢測器測量交流信號，就可以準(zhǔn)確確定故障位置。單一的使用直流法需要頻繁登桿，單一的使用交流法，在線路較長的情況下就會受到線路分布電容的影響，同樣影響定位精度。針對當(dāng)前我國配電網(wǎng)的特殊情況，我公司提出了交、直流混合信號

8、定位原理，這樣既避免了頻繁登桿，又解決了交流信號受線路分布電容影響的問題，確保定位誤差為 0 米。五五.裝置構(gòu)成裝置構(gòu)成定位裝置主要由高壓信號源和信號檢測器兩個部分組成，詳細(xì)說明如下：1. 高壓信號源高壓信號源高壓信號源由逆變電源、調(diào)壓器、升壓變壓器、整流元件依次連接組成。逆變電源將車載直流 12V電源逆變?yōu)榻涣?220V、60Hz 電源，交流電壓再依次通過調(diào)壓器和升壓變壓器，在變壓器的輸出端得到電壓恒定的高壓交流信號。高壓交流信號經(jīng)過整流元件整流、濾波，輸出平穩(wěn)的高壓直流信號。通過調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕可以控制輸出電壓（03000V） ，以擊穿故障點(diǎn)，使故障重現(xiàn)。示意圖如下：高壓信號源操作面板上有電壓

9、表、電流表、啟動按鈕、調(diào)壓旋鈕及高壓交、直流輸出端子組成。如下圖： - 4 -調(diào)壓旋鈕可以控制輸出電壓、電流的大小，電壓表、電流表顯示當(dāng)前裝置輸出電壓、電流值。高壓交、直流輸出插座用來引出高壓交、直流信號。2. 信號檢測器信號檢測器信號檢測器包括直流檢測器和交流檢測器。1）直流信號檢測器如下圖所示，直流信號檢測器包括帶藍(lán)牙功能的霍爾直流檢測器和藍(lán)牙無線接收器。霍爾直流檢測器邊緣處有鉗型開口用于套接線路，鉗型開口內(nèi)部嵌有霍爾元件，能夠利用霍爾效應(yīng)對直流信號進(jìn)行檢測。檢測信號經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后傳輸給藍(lán)牙無線接收器。藍(lán)牙無線接收器能夠接受信號并將結(jié)果顯示到液晶屏幕上。當(dāng)線路注入直流信號后，需要登桿

10、將霍爾直流檢測器套接在線路上，在線路下方的藍(lán)牙無線接收器能夠自動顯示測量結(jié)果。2）交流信號檢測器交流信號檢測器由電磁場感應(yīng)器及信號處理顯示單元構(gòu)成。當(dāng)故障線路注入 60Hz 交流信號時，線路周圍能產(chǎn)生同頻率的交變電磁場。電磁場感應(yīng)器是一個多匝的感應(yīng)線圈，能夠在 15m 范圍內(nèi)感應(yīng)出交流電壓信號，其幅值與線路上的電流幅值成正比。感應(yīng)信號經(jīng)過濾波、放大后，結(jié)果顯示在液晶屏幕上。因此，當(dāng)線路注入 60Hz 交流信號時，在線路下方就能夠用交流信號檢測器進(jìn)行檢測并自動顯示電磁場強(qiáng)度。交流信號檢測器如下圖所示： - 5 -六六.定位步驟定位步驟定位過程由定段、定點(diǎn)兩步組成。如果已經(jīng)確認(rèn)故障區(qū)段在 2000

11、m 范圍內(nèi)，第一步“定段”可以省略，直接用交流信號“定點(diǎn)” 。1. 定段定段在故障線路任意一點(diǎn)三相注入高壓直流信號（150mA） ，高壓直流信號將沿線路流至故障點(diǎn)，并經(jīng)故障點(diǎn)流入大地。這樣，從信號注入處至故障點(diǎn)會有等值的直流電流，非故障分支只有很小的直流電流，如下圖所示，細(xì)線表示線路，粗線表示直流電流流向。此時如果電壓小于 750V，即接地電阻小于 5K，可以直接采用交流信號“定點(diǎn)” 。故障點(diǎn)+故障配電線路示意圖手持直流信號檢測器在線路主要分支測量直流信號，如果測量值大于 100 說明故障點(diǎn)在下游，如果測量值小于 30 說明故障點(diǎn)在上游。按照上述方法，就可以準(zhǔn)確確定故障區(qū)段。直流信號檢測示意如

12、下圖： - 6 -2. 定點(diǎn)定點(diǎn)當(dāng)確定故障區(qū)段后，斷開高壓直流信號，注入高壓交流信號，并使之維持在 150mA，交流信號將沿線路經(jīng)故障點(diǎn)流入大地，如下圖：手持交流信號檢測器沿著故障區(qū)段行進(jìn)，當(dāng)測量值大于 200 時，故障點(diǎn)在下游；當(dāng)測量值小于 50 時，故障點(diǎn)在上游，當(dāng)交流檢測器靠近故障桿時，測量值大于 300，從而確定該點(diǎn)為故障點(diǎn)。七七.操作說明操作說明1. 直流定段直流定段如果已經(jīng)確認(rèn)故障區(qū)段在 2000m 范圍內(nèi)，或者用直流法測得接地電阻小于 5k 可以跳過此步驟，直接用交流信號“定點(diǎn)” 。1)斷開故障線路，拉開隔離刀閘，確認(rèn)線路不帶電。2)將輸出引線插入高壓直流輸出端口， “直流”與電

13、線桿接地扁鐵相連， “直流”接三相架空線路。3)將車載直流 12V 電源接入裝置，灰色引線接地（單獨(dú)接地，與高壓接地分開） ，紅色引線接“車載電源” ，黑色引線接“車載電源” ，嚴(yán)禁反接，否則可能損壞裝置。4)按下啟動按鈕，聽到“嘀嘀”兩聲（正常啟動提示音） ，此時工作指示燈點(diǎn)亮。調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，使電流維持在 150mA。此時如果電壓小于 750V，可以直接采用交流法查找故障點(diǎn)。5)用直流信號檢測器在線路主要分支處登桿檢測，檢測時將藍(lán)牙無線發(fā)送器固定在絕緣桿上，手持絕緣桿將鉗型開口套接在線路上，在線路下方的藍(lán)牙無線接收器就能夠接收到檢測的直流信號。當(dāng)測量值大于 100mA 時，說明故障點(diǎn)在檢測點(diǎn)

14、下游，當(dāng)測量值小于 30mA 時說明故障點(diǎn)在檢測點(diǎn)的上游。6)按照上述方法確定故障區(qū)段，使故障段在 2000m 范圍內(nèi)。7)調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕使調(diào)壓器歸零，斷開啟動按鈕。 - 7 -2. 交流定點(diǎn)交流定點(diǎn)1)將高壓引線從直流輸出端拔出，插進(jìn)交流輸出端口。2)按下啟動按鈕，調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕，使電流維持在 150mA。3)手持交流檢測器沿著確定區(qū)段尋找接地故障點(diǎn)（交流檢測器應(yīng)與線路保持垂直） ，當(dāng)測量值大于200 時，故障點(diǎn)在下游；當(dāng)測量值小于 50 時，故障點(diǎn)在上游，當(dāng)檢測器靠近故障桿時（交流檢測器應(yīng)與故障桿垂直）測量值大于 300，從而確定該點(diǎn)為故障點(diǎn)。4)調(diào)節(jié)調(diào)壓旋鈕使調(diào)壓器歸零，斷開啟動按鈕。八八. 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.使用裝置前，線路必須停電。2.線路上不能懸掛接地線。若用戶側(cè)存在 PT 中性點(diǎn)接地，必須斷開用戶 PT。3.嚴(yán)禁輸入直流 12V 反接（紅線接正，黑線接負(fù)） ，否則可能損壞裝置。4.操作時必須遵守高壓帶電操作安全規(guī)程（穿絕緣鞋，戴絕緣手套） 。5.裝置工作時同時輸出交直流高壓信號，