、裝置簡介

       直流系統(tǒng)接地是一種易發(fā)生且對(duì)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(hù)誤動(dòng)，因?yàn)樘l線圈接直流電源負(fù)極，系統(tǒng)再有一點(diǎn)接地或絕緣不良，可能引起保護(hù)誤動(dòng)；直流系統(tǒng)負(fù)極接地，系統(tǒng)再有一點(diǎn)接地或絕緣不良，可將跳閘回路或合閘回路短路，造成保護(hù)拒動(dòng)，此時(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)的拒動(dòng)必然導(dǎo)致系統(tǒng)事故擴(kuò)大，同時(shí)還可能燒壞繼電器的觸點(diǎn)或燒保險(xiǎn)。

我公司自主設(shè)計(jì)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(jí)的直流系統(tǒng)，配備了高精度的檢測鉗表，通過對(duì)多種信號(hào)的高效處理大大提高了檢測范圍與抗干擾能力；采用了計(jì)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(duì)于接地點(diǎn)位置的斷定，它們更是擁有準(zhǔn)確的判斷力，每次檢測都能夠指出接地點(diǎn)位置相對(duì)檢測點(diǎn)的方向，從而快速、準(zhǔn)確地實(shí)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(shè)備，用戶只需要將鉗表上的檔位與檢測器上的量程對(duì)應(yīng)起來就能實(shí)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(diǎn)解決了直流系統(tǒng)間接接地、非金屬接地、環(huán)路接地、正負(fù)同時(shí)接地、正負(fù)平衡接地、多點(diǎn)接地等疑難故障的準(zhǔn)確檢測，并且還能準(zhǔn)確的顯示系統(tǒng)電壓、對(duì)地電壓、接地阻值，真正解決了運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)的高要求，以可靠的低頻信號(hào)方式進(jìn)行檢測，并在現(xiàn)場進(jìn)行了大量的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)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(hào)發(fā)生器、故障檢測器和信號(hào)采集器（鉗表）三部分組成，信號(hào)發(fā)生器與直流系統(tǒng)正負(fù)母線和地相連，當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障后，它會(huì) 自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)低頻小信號(hào)，故障檢測器與鉗表獨(dú)立于信號(hào)發(fā)生器，故障檢測器與鉗表之間使用連接線相連，通過對(duì)待檢測支路漏電流信號(hào)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(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障或絕緣降低(整個(gè)直流系統(tǒng)絕緣電阻小于報(bào)警整定值)，直流系統(tǒng)電壓監(jiān)測裝置發(fā)出警報(bào)時(shí)，將信號(hào)發(fā)生器接入直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線和地之間。信號(hào)發(fā)生器自動(dòng)判斷直流系統(tǒng)電壓等級(jí)，自動(dòng)判斷接地故障的極性、接地程度，自動(dòng)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(hào)輸出的智能反饋，向直流正負(fù)母線和地間，發(fā)射適宜系統(tǒng)檢測，對(duì)系統(tǒng)無影響的低頻信號(hào)，并實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)電壓、正對(duì)地電壓、負(fù)對(duì)地電壓和系統(tǒng)對(duì)地絕緣總阻抗。

故障檢測器檢測各回路對(duì)地絕緣的直流信號(hào)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(diǎn)準(zhǔn)確定位。

信號(hào)發(fā)生器、故障檢測器均采用微計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有集成程度高，判斷速度快，檢測靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、故障定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)。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(diǎn)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(zhǔn)確地判斷出接地故障點(diǎn)，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(hào)檢測靈敏度高達(dá)0. 1mA，可檢測150K-500K接地的檢測靈敏度，使多點(diǎn)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(diǎn)

1.高精度采樣鉗表

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

2. 接地點(diǎn)方向顯示

該裝置具有接地點(diǎn)方向顯示，可以高效快速的處理復(fù)雜支路或環(huán)路中接地點(diǎn)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(diǎn)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(hào)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(shè)備的檢測范圍與檢測精度以判斷的準(zhǔn)確度。

 5. 操作簡單，使用方便、快速

使用時(shí)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(hào)發(fā)生器與檢測器不受距離限制

在復(fù)雜的直流系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)生器接入點(diǎn)可能與接地查找點(diǎn)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(gè)系統(tǒng)中的任何一點(diǎn)進(jìn)行查找。

7. 運(yùn)行安全、可靠

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

 四.裝置主要技術(shù)指標(biāo)

1. 可檢測接地電阻范圍　

系統(tǒng)電壓為220V時(shí)：　0 -500KΩ

系統(tǒng)電壓為110V時(shí)：　0 -250KΩ

系統(tǒng)電壓為48V時(shí)：　 0 -50KΩ

系統(tǒng)電壓為24V時(shí)：　 0 -10KΩ

3. 檢測信號(hào)功率 ≤ 0.2W(信號(hào)發(fā)生器輸出功率)

4. 抗對(duì)地分布電容值：

對(duì)地電容單支路≤8uF，系統(tǒng)對(duì)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(jí)；

 6. 環(huán)境溫度：-35℃～+55℃；

7. 相對(duì)濕度：≤95%      

8. 總質(zhì)量：   2.8kg  

9. 外形尺寸（鋁合金包裝箱）：460x240x120（mm）

武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制

的選取及常規(guī)試驗(yàn)方法：因?yàn)榫群挽`敏度的原因，測變壓器和一般套管的介損時(shí)（包括電容式CT），應(yīng)采用HD6000A光導(dǎo)介損測試儀，而當(dāng)測試電容式PT電容量和tgδ時(shí)，可采用HD6000異頻介損測試儀，它介紹了CVT的中壓電容C ₂ 的測試方法，比較方便（自激法）。兩者的原理前者是通過比較內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)回路電流和被試品的電流的幅值及相互的相差，后者是電橋原理，離散傅立葉算法。一般接線形式主要有二種：正接法：適用于測量兩相對(duì)地絕緣的設(shè)備，測試精度較高，如套管和電容式CT的主絕緣tgδ，耦合電容的的tgδ等；反接法：適用于測量一級(jí)接地的設(shè)備，儀器的外殼必須接地可靠，如變壓器連同套管和繞組的tgδ，套管和電容式CT的末屏tgδ等。另外還有自激法，對(duì)角接線等，不同的試驗(yàn)設(shè)備均有不同的接線形式，取決于現(xiàn)場環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

需要說明的是現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)要?jiǎng)?chuàng)造條件，力求測試精度，如主變高低壓側(cè)套管的tgδ測試必須要用正接法，應(yīng)要求安裝單位制作測試平臺(tái)，以達(dá)到兩極絕緣的條件。

對(duì)于CVT中壓電容的tgδ測試，應(yīng)充分理解儀器的操作程序，按照其說明，操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。

交接規(guī)程的一般要求及條款：電力變壓器：當(dāng)電壓等級(jí)為35KV及以上，且容量在8000KVA以上時(shí)，應(yīng)測試tgδ，其tgδ值不應(yīng)大于產(chǎn)品出廠試驗(yàn)值的130%，對(duì)于300MW或600MW機(jī)組的廠高變，一般未達(dá)到上述要求，交接試驗(yàn)可不作；但一般廠家出廠試驗(yàn)均有該項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，為充分體現(xiàn)對(duì)用戶負(fù)責(zé)的思想，建議測試以便比較，但不出試驗(yàn)報(bào)告。互感器：規(guī)定了20℃下電流互感器（油紙電容式）的tgδ，220KV≤0.6%，330KV≤0.5，500KV≤0.5。其電容與銘牌差值應(yīng)在±10%之內(nèi)，只針對(duì)主絕緣。而電壓互感器只規(guī)定了35KV及以上油浸式的tgδ值，35KV的20℃時(shí)≤3.5%，35KV以上的不應(yīng)大于出廠值的130%。套管：現(xiàn)場一般有油紙電容式，20-500KV下，tgδ≤0.7%，電容差值在±10%范圍內(nèi)。說明一點(diǎn)，不管電容式CT還是電容式套管，都會(huì)有末屏，應(yīng)在測主絕緣tgδ之前進(jìn)行末屏的測絕緣，用2500V搖表，應(yīng)大于1000MΩ，有的出廠試驗(yàn)也有末屏tgδ值，因此絕緣達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)測tgδ以便比較，但是試驗(yàn)電壓應(yīng)控制在2KV。

另外，tgδ值都規(guī)定了相應(yīng)的溫度值，是因?yàn)闇囟葘?duì)tgδ值的影響較大，一般隨著溫度上升，tgδ值也增大，因此規(guī)定了溫度換算，一般應(yīng)校正到20℃時(shí)進(jìn)行與廠家試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，換算公式為：

1. 1. 環(huán)境溫度高于20℃時(shí)，tgδ₂₀ = tgδ_t / A
   2. 環(huán)境溫度低于20℃時(shí)，tgδ₂₀ = tgδ_t * A

A：與20℃溫差值不同的換算系數(shù)，見規(guī)程。

一般操作步驟和注意事項(xiàng)：按常規(guī)的HD6000的操作規(guī)程與相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書相關(guān)條款進(jìn)行操作。試驗(yàn)應(yīng)良好的天氣、環(huán)境溫度不低于5℃和濕度不大于80%的條件下進(jìn)行，測試前應(yīng)測量被試品各電極間的絕緣電阻，必要時(shí)對(duì)小套管進(jìn)行清潔和干燥處理。

接地必須牢靠，符合“安規(guī)”中高壓試驗(yàn)的條款規(guī)定，正接法時(shí)低壓側(cè)的引線也應(yīng)有絕緣要求，不得與外殼接觸。

對(duì)于試驗(yàn)電壓的大小，前面提到P = U² ωC tgδ，P與電壓有關(guān)，良好絕緣的tgδ不會(huì)隨電壓的升高而明顯增加，但若有內(nèi)部缺陷時(shí)則tgδ會(huì)隨電壓的升高而明顯增加。因此對(duì)于試驗(yàn)電壓一般為10KV，但對(duì)于電容式套管或CT的末屏和電容式廈門市便攜式直流接地故障查找儀品質(zhì)保障廈門市便攜式直流接地故障查找儀品質(zhì)保障電壓互感器中壓電容的tgδ測試時(shí)，則應(yīng)降低電壓標(biāo)準(zhǔn)使用2000V或3000V左右。測變壓器的tgδ時(shí)應(yīng)將其他側(cè)短接接地。

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析：應(yīng)根據(jù)廠家出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)和交規(guī)進(jìn)行綜合判斷，尤其應(yīng)注意避免套管末屏的臟污情況，還有環(huán)境溫度、濕度的影響，經(jīng)過出廠測試合格的產(chǎn)品若現(xiàn)場測試值差，一般應(yīng)考慮環(huán)境影