便攜式直流接地故障查找儀-電池直流檢測

一、裝置簡介

       直流系統(tǒng)接地是一種易發(fā)生且對電力系統(tǒng)危害較大的故障。直流系統(tǒng)正極接地，可能造成繼電保護誤動，因為跳閘線圈接直流電源負極，系統(tǒng)再有一點接地或絕緣不良，可能引起保護誤動；直流系統(tǒng)負極接地，系統(tǒng)再有一點接地或絕緣不良，可將跳閘回路或合閘回路短路，造成保護拒動，此時系統(tǒng)發(fā)生故障，保護的拒動必然導致系統(tǒng)事故擴大，同時還可能燒壞繼電器的觸點或燒保險。

我公司自主設計制造的HDFE01便攜式直流接地故障查找儀，能夠適用于任何電壓等級的直流系統(tǒng)，配備了高精度的檢測鉗表，通過對多種信號的高效處理大大提高了檢測范圍與抗*力；采用了*計算方法和模糊控制理論，將被檢測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；對于接地點位置的斷定，它們更是擁有準確的判斷力，每次檢測都能夠指出接地點位置相對檢測點的方向，從而快速、準確地實現(xiàn)環(huán)路接地檢測。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備，用戶只需要將鉗表上的檔位與檢測器上的量程對應起來就能實現(xiàn)直流接地的檢測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解決了直流系統(tǒng)間接接地、非金屬接地、環(huán)路接地、正負同時接地、正負平衡接地、多點接地等疑難故障的準確檢測，并且還能準確的顯示系統(tǒng)電壓、對地電壓、接地阻值，真正解決了運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)標準的高要求，以可靠的低頻信號方式進行檢測，并在現(xiàn)場進行了大量的實際應用，對系統(tǒng)無任何影響。

二、裝置構(gòu)成及原理

2. 1 裝置的構(gòu)成

該裝置由信號發(fā)生器、故障檢測器和信號采集器（鉗表）三部分組成，信號發(fā)生器與直流系統(tǒng)正負母線和地相連，當直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障后，它會 自動產(chǎn)生一個低頻小信號，故障檢測器與鉗表獨立于信號發(fā)生器，故障檢測器與鉗表之間使用連接線相連，通過對待檢測支路漏電流信號的采集、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：當直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障或絕緣降低(整個直流系統(tǒng)絕緣電阻小于報警整定值)，直流系統(tǒng)電壓監(jiān)測裝置發(fā)出警報時，將信號發(fā)生器接入直流系統(tǒng)的正、負母線和地之間。信號發(fā)生器自動判斷直流系統(tǒng)電壓等級，自動判斷接地故障的極性、接地程度，自動分析絕緣監(jiān)測平衡電橋回路接線方式和平衡電橋電阻大小，形成信號輸出的智能反饋，向直流正負母線和地間，發(fā)射適宜系統(tǒng)檢測，對系統(tǒng)無影響的低頻信號，并實時顯示系統(tǒng)電壓、正對地電壓、負對地電壓和系統(tǒng)對地絕緣總阻抗。

故障檢測器檢測各回路對地絕緣的直流信號漏電流，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）檢測出接地故障，將故障點準確定位。

信號發(fā)生器、故障檢測器均采用微計算機技術(shù)，具有集成程度高，判斷速度快，檢測靈敏度高、抗*力強、故障定位準確等特點。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，也能準確地判斷出接地故障點，為接地故障的查找提供了有力的保障。在硬件的檢測傳感器，直流信號檢測靈敏度高達0. 1mA，可檢測150K-500K接地的檢測靈敏度，使多點接地、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

1.高精度采樣鉗表

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

2. 接地點方向顯示

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

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接地與高阻接地的檢測。

4. 具有波形顯示功能

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

 5. 操作簡單，使用方便、快速

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

6. 信號發(fā)生器與檢測器不受距離限制

在復雜的直流系統(tǒng)中，信號發(fā)生器接入點可能與接地查找點有著很長的一段距離，不過檢測器并不受此距離的限制，可以在同一個系統(tǒng)中的任何一點進行查找。

7. 運行安全、可靠

信號發(fā)生器是需要接入直流系統(tǒng)之中的，這就對設備的安全性與根據(jù)直流系統(tǒng)現(xiàn)場的實際情況，信號發(fā)生器可智能式產(chǎn)生1.0—5.0mA 的信號電流，且大功率小于0.2W，適用于各類直流系統(tǒng)，對直流系統(tǒng)的安全運行、可靠運行提供了保障。

 四.裝置主要技術(shù)指標

1. 可檢測接地電阻范圍　

系統(tǒng)電壓為220V時：　0 -500KΩ

系統(tǒng)電壓為110V時：　0 -250KΩ

系統(tǒng)電壓為48V時：　 0 -50KΩ

系統(tǒng)電壓為24V時：　 0 -10KΩ

3. 檢測信號功率 ≤ 0.2W(信號發(fā)生器輸出功率)

4. 抗對地分布電容值：

對地電容單支路≤8uF，系統(tǒng)對地總電容≤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；

 6. 環(huán)境溫度：-35℃～+55℃；

7. 相對濕度：≤95%      

8. 總質(zhì)量：   2.8kg  

9. 外形尺寸（鋁合金包裝箱）：460x240x120（mm）

關狀態(tài):隔離開關狀態(tài)是形成網(wǎng)絡拓撲,進而進行故障分析的重要依據(jù)。

(5) 保護定值：這是執(zhí)行繼電器特性分析、保護定值在線校核等功能的重要基礎。

(6) 保護通道信息：快速保護往往需要對側(cè)的通道信息才能完成正確的保護裝置邏輯判斷與執(zhí)行。

(7) PMU動態(tài)數(shù)據(jù)/故障測距數(shù)據(jù):故障前后一周波的電壓、電流相量。故障類型(單相、多相、發(fā)展性故障)。

b) 事故信息綜合展示的功能

目前的變電站自動化系統(tǒng)能夠收集這些故障數(shù)據(jù)，但是沒有提供集一展示功能。故障時有的數(shù)據(jù)被先后送上來，還有些是工程人員手動從裝置調(diào)取的，便攜式直流接地故障查找儀-電池直流檢測這些數(shù)據(jù)分散地展示給工程人員。本工程變電站事故信息綜合分析輔助決策系系統(tǒng)設計了集一展示的功能，讓用戶可以在同一界面一查看某次故障的所有故障信息?？梢酝ㄟ^畫面展示了某次故障的動作報告信息(廠站名稱間隔名稱保護啟動時間動作元件名稱動作相別動作相對時間動作的故障參數(shù))，故障時的定值信息(定值名稱定值范圍)和故障時刻錄波曲線。

2變電站全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大和電網(wǎng)調(diào)度運行工作日益精細化，變電站原有的2功能已經(jīng)不能滿足需求，變電站自動化系統(tǒng)原有的事故追憶功能*依賴開關變位和總事故信號的觸發(fā)，記錄可靠性較差，數(shù)據(jù)斷面記錄間隔為2~10s，僅能保存時長為5 min的事故,無法記錄和再現(xiàn)較長時間的電網(wǎng)運行狀況，同時2僅提供穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)記錄分析功能，無法準確反映事故的暫態(tài)變化過程和反映系統(tǒng)穩(wěn)定特征的動態(tài)信息參量，信息量非常不完整。在實際的變電站運行過程一，2功能實用性較差。因此在變電站自動化系統(tǒng)一開發(fā)全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)取代原有事故追憶功能勢在必行。全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是對變電站自動化系統(tǒng)原有2功能的改進、提高和創(chuàng)新。系統(tǒng)分為統(tǒng)一斷面全景數(shù)據(jù)采集、全景數(shù)據(jù)展現(xiàn)和全景數(shù)據(jù)回放兩大部分。

a)統(tǒng)一斷面全景數(shù)據(jù)采集

統(tǒng)一斷面全景數(shù)據(jù)采集作為智能變電站SCADA的基本功能，實時采集和按照統(tǒng)一斷面存儲系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)。為了全面、精確進行全景數(shù)據(jù)回放和全景數(shù)據(jù)展現(xiàn)，實時采集需要存儲的數(shù)據(jù)量非常龐大，因此必須對采集到的實時數(shù)據(jù)進行壓縮，避免占用過多的CPU和內(nèi)存資源。數(shù)據(jù)存儲按照穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)量不同分別存儲到商業(yè)數(shù)據(jù)庫一，并建立快速索引字段，便于高速查詢、檢索。

b)全景數(shù)據(jù)展示和全景數(shù)據(jù)回放

全景分析系統(tǒng)對全景數(shù)據(jù)提供了曲線、表格和便攜式直流接地故障查找儀-電池直流檢測圖形等展現(xiàn)方式以