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HDXF-1000直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀

一、概 述

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(guò)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；采用了算法和*模糊控制計(jì)算理論，將被檢測(cè)絕緣支路的優(yōu)勢(shì)程度以數(shù)值的形式表示出來(lái)，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)位置及方向。

本裝置以系統(tǒng)安全為首要前提，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的zui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(wú)任何影響。

發(fā)電廠(chǎng)、變電站的直流系統(tǒng)為控制、保護(hù)、信號(hào)和自動(dòng)裝置提供電源，直流系統(tǒng)的安全連續(xù)運(yùn)行對(duì)保證發(fā)供電有著極大的重要性。由于直流系統(tǒng)為浮空制的不接地系統(tǒng)，如果發(fā)生兩點(diǎn)接地，就可能引起上述裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)，從而造成重大事故。因此當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，就應(yīng)在保證直流系統(tǒng)正常供電的同時(shí)準(zhǔn)確迅速地探測(cè)出接地點(diǎn)，排除接地故障，從而避免兩點(diǎn)接地可能帶來(lái)的危害。

用于在不斷電情況下查找發(fā)電廠(chǎng)、變電站直流系統(tǒng)接地點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。各種類(lèi)型的接地故障，均能迅速地查找出接地點(diǎn)，準(zhǔn)確率達(dá)到100％。

本儀器與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型的儀器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、使用簡(jiǎn)單。本儀器只需打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)就可直接使用，無(wú)需別的按鍵操作。

2、安全可靠。本儀器無(wú)需停浮充電機(jī)及其它一切電源，對(duì)直流系統(tǒng)沒(méi)有任何影響。

3、適用電壓等級(jí)多。直流系統(tǒng)220V、110V、48V、24V都可以使用。

4、適用范圍廣。任何類(lèi)型電廠(chǎng)、變電站、煤礦、化工廠(chǎng)等供電部門(mén)都可使用。

5、攜帶方便，信號(hào)接收器自帶電池，無(wú)需外接電源，可以隨身攜帶到任何地方查找接地點(diǎn)。

6、直流系統(tǒng)不斷電查找接地點(diǎn)，不影響系統(tǒng)正常工作。

7、抗干擾能力強(qiáng)，克服了系統(tǒng)分布電容的影響。

8、智能化充電管理，減少充電時(shí)間，延長(zhǎng)電池壽命。

HDXF-1000直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀

二、工作原理

用于在不斷電情況下查找發(fā)電廠(chǎng)、變電站直流系統(tǒng)接地點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。該儀器在原理上引入一種全新的探測(cè)方法----波形分析法，其主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)靈敏度高、排查系統(tǒng)分布電容能力強(qiáng)、不斷電查找、不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠等。

波形分析法，就是利用在直流母線(xiàn)與地之間加入一種特定的周期性電壓信號(hào)，通過(guò)卡鉗式探頭探測(cè)各支路電流，分析、計(jì)算電流信號(hào)基波與諧波的相位及相位差，進(jìn)而判斷是否存在接地故障及接地故障點(diǎn)。

本裝置由信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)接收器和信號(hào)采集器（卡鉗）三部分組成。在查找直流系統(tǒng)故障時(shí)，三者須同時(shí)配合使用。

本信號(hào)發(fā)生器不采用傳統(tǒng)的LC或RC的振蕩電路，而采用全新的數(shù)字技術(shù)，因而具有信號(hào)穩(wěn)定的特點(diǎn)。該信號(hào)發(fā)生器由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大濾波電路、功率放大及隔直電路、輸出反饋及保護(hù)等部分組成，其實(shí)現(xiàn)原理圖如下：

信號(hào)發(fā)生器原理圖

信號(hào)接收器原理圖

三、技術(shù)指標(biāo)

1、信號(hào)發(fā)生器

輸出信號(hào)頻率：2.5Hz

信號(hào)空載輸出電壓：±20V±5%

信號(hào)電壓幅值誤差：<5%

信號(hào)短路輸出電流：≤80mA

輸出口抗沖擊能力：400V直流沖擊

電源電壓：AC220V±10%

電壓頻率：50Hz±5%

輸入保險(xiǎn)：200mA

zui大功率：3W

體積：300mm×270mm×200mm

2、信號(hào)接收器

信號(hào)電流檢測(cè)靈敏度：0.5mA

信號(hào)發(fā)生器阻抗：40KW

zui大輸出電流：2.5毫安

接收器顯示：數(shù)字0-19

體積：210mm×100mm×32mm

A鉗口尺寸：Φ50mm

B鉗口尺寸：Φ7mm×9mm

3、整機(jī)

檢測(cè)zui大接地電阻：300KΩ

檢測(cè)zui大電容：20μF

接地電阻測(cè)量精度：0-4.5KΩ 誤差≤0.5KΩ

接地電容檢測(cè)范圍：3-60uF

接地電容測(cè)量精度：3-10uF  誤差≤1uF

四、結(jié)構(gòu)

1、整機(jī)構(gòu)成

①信號(hào)發(fā)生器   ②信號(hào)接收器   ③A鉗（大鉗）

④B鉗（小鉗）  ⑤信號(hào)輸出線(xiàn)   ⑥電源線(xiàn)

2、信號(hào)發(fā)生器（見(jiàn)圖1）

 圖1 信號(hào)發(fā)生器面板圖示意圖

【電源輸入】：信號(hào)發(fā)生器工作時(shí)需要外接AC220V電源，該電源插座下部方框內(nèi)有一保險(xiǎn)絲（2A）。

【電源開(kāi)關(guān)】：開(kāi)機(jī)時(shí)將開(kāi)關(guān)標(biāo)有“I"的一端按下，關(guān)機(jī)時(shí)將另一端標(biāo)有“O"的一端按下。

【輸出指示】：打開(kāi)電源后信號(hào)發(fā)生器即開(kāi)始輸出信號(hào)，信號(hào)輸出正常時(shí)，輸出指示燈會(huì)閃爍，表示有正常低頻電壓輸出。

【信號(hào)輸出】：信號(hào)輸出口。使用時(shí)插入輸出引線(xiàn)，通過(guò)其輸出信號(hào)。

信號(hào)發(fā)生器的接入：

信號(hào)輸出引線(xiàn)插入信號(hào)發(fā)生器，紅夾夾母線(xiàn)，黑夾接地線(xiàn)。確定信號(hào)發(fā)生器正確接好后，打開(kāi)信號(hào)發(fā)生器電源開(kāi)關(guān)。

根據(jù)直流系統(tǒng)接地故障的情況，將信號(hào)發(fā)生器接到靠近蓄電池輸出端的母線(xiàn)和地線(xiàn)上。已檢測(cè)到有接地但回路走向較遠(yuǎn)的支路，為提高檢測(cè)精度，可把信號(hào)發(fā)生器接在離故障區(qū)域更近的支路始端的直流保險(xiǎn)出口處，或回路下面的直流小母線(xiàn)上。檢測(cè)時(shí)，應(yīng)使信號(hào)發(fā)生器始終接在直流支路的電源端，而故障檢測(cè)器和鉗表始終在直流支路的負(fù)荷端進(jìn)行檢測(cè)。

3、信號(hào)接收器

信號(hào)接收器面板(見(jiàn)圖２)

圖2　信號(hào)接收器面板圖

【A鉗接口】：接標(biāo)記為“A"的接收鉗，此鉗為大鉗。

【B鉗接口】：接標(biāo)記為“B"的接收鉗，此鉗為小鉗。

【液晶屏】：點(diǎn)陣式液晶顯示器。

【電源開(kāi)關(guān)】：開(kāi)機(jī)或者關(guān)機(jī)均按“ON/OFF"鍵。

信號(hào)接收器的使用：

用卡鉗分別鉗在與故障母線(xiàn)相聯(lián)的各個(gè)主回路上，并分別看液晶顯示器顯示情況。絕緣值由低到高用0-19顯示，01表示絕緣較差，19表示絕緣良好。當(dāng)液晶顯示器顯示一較低的數(shù)值時(shí)，便可確定故障出現(xiàn)在此主回路上，然后再將卡鉗分別測(cè)與故障主回路相聯(lián)的各分支路，通過(guò)液晶顯示器狀態(tài)確定故障支路，依次類(lèi)推，用同樣的方法便可找到zui終的故障支路。

   檢測(cè)出接地支路后，對(duì)具體接地故障點(diǎn)進(jìn)行定位檢測(cè)。用戶(hù)在檢測(cè)時(shí)，可以采取二分法進(jìn)行故障區(qū)域的檢測(cè)定位。在每次檢測(cè)后，故障區(qū)域均按二分取點(diǎn)方式進(jìn)行下一次的檢測(cè)定位，以便迅速地檢測(cè)出具體的接地故障點(diǎn)；假設(shè)在A(yíng)處檢測(cè)時(shí)有接地狀況，在B處檢測(cè)時(shí)沒(méi)有接地狀況，就可以判斷接地故障點(diǎn)在A(yíng)-B之間。同時(shí)可根據(jù)饋線(xiàn)電纜走向和設(shè)備連接情況，對(duì)故障支路的各個(gè)饋線(xiàn)入口分別進(jìn)行檢測(cè)，找出故障支路，進(jìn)一步將故障定位。

本儀器所配卡鉗可用來(lái)測(cè)量母線(xiàn)上的電流、饋線(xiàn)上的電流，其靈敏度*。由于其靈敏度高，在手拿卡鉗抖動(dòng)時(shí)，可能因磁通變化而造成故障檢測(cè)儀顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。因此，測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量拿穩(wěn)卡鉗或鉗住饋線(xiàn)后松開(kāi)手，讓它固定在測(cè)試位置，直到測(cè)量到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)為止。

4、信號(hào)輸出線(xiàn)

紅色引線(xiàn)接故障母線(xiàn)端。黑色引線(xiàn)接地。紅色插頭插入信號(hào)發(fā)生器的“L"端，黑色插入“"

圖3 信號(hào)輸出線(xiàn)示意圖