配电线路接地故障测试仪解决方案

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配电线路接地故障测试仪解决方案

滁州架空线路故障测试仪系统概述 本测试系统是在我公司原大功率线路工频参数异频测试系统（分体式装置）的基础上全功能的升级换代产品依据《DL/T 1119-2010输电线路工频参数测试仪通用技术条件》和《DL/TkV交流架空输电线路工频参数测量导则》将异频电源及测试主机整合为表源一体化的测试装置。即：异频电源及其输出控制、隔离变压器及其档位切换、测试接线变换、接地分合操作、信号测量及采集、数据分析计算等功能全部集中在同一个机箱内。本装置的可实现的测试项目(配置)涵盖了各类电力输电线路在参数测量前试验项目和工频参数测量项目中所要求全部内容。a) 被测线路首末端悬空--线路静电感应电压、接地电流测量； b) 被测线路末端短路接地--线路电磁感应电压、电磁干扰电流测量； c）高感应电压下三相线路的相别核对--线路末端为桥架母线或GIS组合电器； d) 线路各相绝缘电阻测试、核对相别、线路直流电阻测量；e) 三相输电线路的正序阻抗、零序阻抗、正序电容、零序电容、等值电容；e) 多回同杆或并行线路回路之间的零序互阻抗和零序耦合电容；f) 多回同杆或并行线路回路间的不平衡度影响和不对称度影响分析；

滁州架空线路故障测试仪近几年来，随着电网改造工程的实施，10kV配电线路由原来的“两线一地”供电方式改造为中性点不接地的“三相三线”供电方式。10kV配电线路供电方式的改变，增强了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的跳闸率，提高了供电可靠性，减少了线路损耗。但采取新的供电方式在实际运行中，经常的发生单相接地故障，特别是在大风、暴雨、冰雹、雪等恶劣天气情况下，接地故障频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行。故障发生后，由于线长范围广，采用以往凭经验，分段逐段推拉，逐级杆塔检查等传统方法进行排查，费时费力，停电范围大，时间长，很难快速准确查到故障点。本产品是用于10kV故障线路停电后快速准确定位接地点，可以实现配网设备在出现故障的情况下的快速查找。减小线路检修人员的劳动强度，省时省力，提高工作效率、供电可靠性和电力企业经济效益。二、组成、工作原理及操作步骤在农村的配网线路中接地更为常见，发生接地故障时，常用摇表和人工逐级登杆目测法来寻找接地故障点。我们知道，用摇表查线是要将线路反复多次切割后一段一段地摇，非常麻烦，且又非常很耗时，更何况摇表只能摇到2-3kV，对高阻接地或隐形接地故障是无能为力的；而人工逐级登杆目测法又要耗费大量的时间和大量的人力物力。这种落后的寻线方法与当今电网高度自动化水平极不相适应。

滁州架空线路故障测试仪系列非模拟整体性能试验标准3　术语与定义3.1　架空暂态录波型远传故障指示器由采集单元和汇集单元组成，安装在配电线路上，监测线路运行参数，检测和指示各类短路、接地故障，向配电主站上送监测信息和故障检测数据。3.2　采集单元安装在配电线路上，能判断并指示各类短路故障，采集、捕获单相接地故障特征数据，采集负荷电流等信息，并将故障信息、负荷电流等信息上传至汇集单元。3.3　汇集单元接收、处理采集单元上传的配电线路故障、电流等信息，同时与配电主站进行通信的单元，可采用架空导线悬挂安装或电杆固定安装方式。环境条件正常使用条件环境温湿度表4.1 工作场所环境温度和湿度分级级别环境温度湿 度使用场所范围℃变化率℃／min相对湿度％湿度g/m3C3－40～＋701.010～10035户外（推荐）大气压力70kPa～106kPa。相对湿度在24h内相对湿度平均值不得超过95％。海拔高度安装场地的海拔不超过2000m。特殊使用条件（1）凡是需要满足 4.1 条规定正常环境条件之外的特殊使用条件， 由项目单位在招标文件中明确提出。对于安装在海拔高于 2000m 处指示器的外绝缘，应满足 GB/T 11022-2011 第 2.3.2 条的要求外观与结构(1)每套（只）指示器都应设有持久明晰的铭牌，应包含型号及名称、制造厂名、出厂编号、制造年月、二维码信息。(2)采集单元上应具有圆形（?25mm）相序颜色标识，安装对线路潮流方向有要求的采集单元应在外壳以“→”标识方向。(3)应具备硬件版本号、软件版本号、类型标识代码、ID号标识代码和二维码。(4)采集单元重量不大于1kg。(5)架空型故障指示器采集单元采用闪光形式指示报警。

滁州架空线路故障测试仪 三相线路两回线路间零序互感测试接线示意，如图（3）（图3）测试两条输电线路间的零序互感时，先将两条线路末端三相短路接地，线路Ⅰ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置电流端子，然后再将线路Ⅱ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置电压端子，按照仪器显示屏幕菜单提示要求，待预检通过后，按测试键自动进行线路零序互感测试，测试结果为双回线路间零序互感及三相线路的单相零序互感。8.5 三相两回线路间零序耦合测试接线示意，如图（4）（图4）测试两条输电线路间的零序耦合参数时，先将线路Ⅰ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置零序耦合输出端子，线路Ⅱ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置电流端子，通知对侧将两条线路末端三相悬空，按照仪器显示屏幕菜单提示要求，待预检通过后，按测试键自动进行线路零序耦合测试。8.6 二相线路工频参数测试接线（略）二相线路测试接线与三相线路接线原理基本相同，本装置定义使用A相、C相对应接入被测线路的二相（对直流线路分别对应正极导线、负极导线）即可，操作按照显示屏幕菜单对应提示进行。9 测试装置操作面板（图5）说明： ① RS232通讯接口；② 热敏打印机；③ 电源故障类型显示灯（过压、过流、短路、过热）；④ 液晶显示屏； ⑤ U盘数据导出接口；⑥ 电源紧急停止输出按键；（0～9）数字设置键盘； ⑧ [《《《 ]显示屏幕对应的功能操作热键；10 测试装置接线面板(图6)说明：① 单相220V交流输入端；工作电源总开关；③ 双回线路零序耦合测试输出端子； ④ 外壳地端子； ⑤ 电压测量输入（UA、UB、UC）插孔； ⑥ 测试电源输出（A、B、C）插孔；⑦ 装置试验接地端子（Un电压参考点）； ⑧ 外部输入电流接线端子（装置检定时标准电源电流输入）；

滁州架空线路故障测试仪故障定位7.1信号的输出与检测7.1.1首先将故障线路的开关断开；测试地线用接地线与接地棒连接，接地棒接入大地网；信号输出端子与高压输出测试线插头端子连接，其另一端的线鼻子压拧在接在绝缘挂线杆的蝴蝶母接线柱上，3根绝缘杆用短接线连接，再将挂线杆挂在故障线路上。7.1.2启动主机发送信号，该信号会通过接地点流向大地，即信号源、线路、接地点和大地之间形成回路。那么从线路始端到故障点的路径上采用二分法的方式，在故障区域就能够测量到与注入信号近似等值或是小于该值的信号，而非故障区域（包括非故障分支和故障点后）故障的电流消失；7.1.3采集器检测信号：将采集器挂在待检测线路上，采集器将会检测来自主机发送的直流脉冲信号，并将检测数据通过无线方式发送至接收器。检测时请不要晃动采集器，以免增大检测误差。7.1.4接收器进入“故障检测”界面，实时显示被检测线路信号波形、信号大小和故障位置。图24 检测线路接地故障示意图7.2故障判定根据采集器发送回来的数据进行判断。如果接收器“故障检测”显示故障位置为上游，说明故障在该位置靠近信号注入侧；如果故障位置为下游，则故障点在该位置远离信号注入侧。通过接收器的检测界面电流波形可以辅助判断故障的类型：当检测到不稳定的变化的信号时，此时多为闪络接地；当检测有稳定的周期性信号时，此时的故障多为过渡电阻接地。

滁州架空线路故障测试仪我国10～66kV配电网绝大多数都采用中性点非有效接地方式，又称小电流接地系统。其优点是发生单相接地故障时，不需要立刻断开故障线路，允许带故障运行一到两个小时。缺点是在发生单相接地故障时无法确认问题出在哪一条线路上，无法迅速找到故障点。由于这种故障引起的相电压升高对系统的绝缘性能构成很大威胁，必须迅速查出故障线路并加以排除。接地故障的发生，严重影响了变电设备和配电网的安全、经济运行。故障发生后，由于线长范围广，采用以往凭经验、分段逐段推拉、逐级杆塔检查等传统方法进行排查，费时费力，停电范围大，时间长，很难快速准确查到故障点。这种落后的寻找方法与当今电网自动化水平极不相适应。电力工作者对这一问题做出了长时间巨大的努力，但仍然没有满意的结果，因此成为困扰电力部门的重大技术难题。现有的接地故障定位仪多以交流法、交流直流混合方法等方式进行检测，因此不能根本解决故障线路分布电容对检测信号的影响。此类仪器普遍存在体积和重量较大，需要外接电源现场取电的问题突出，极大的限制了仪器的使用范围和其便捷性。

滁州架空线路故障测试仪施加恒流信号使故障重现，故障电阻发生变化仪器将自动调节保持电流恒定，为故障检测提供了可靠的信号保证。3.6整套仪器设计小巧，操作简单，自动化程度高，减少了人工参与判断引起的误判，提高了故障检测的准确性，大大提升了工作效率：?主机体积小整机质量仅4.5kg，采集器和接收器总共不足0.5kg，其便捷性可见一斑。?主机采用简洁的三按键设计可完成其所有操作，输出信号为全自动方式，不需要人为参与调节，仪器自动检测线路状态、信号状态等各种信息。?主机具备初始诊断能力，可以对线路状态进行预诊断，减少不必要的检测。?采集器接收器能够自动识别故障信号方向，实时显示故障信号波形，并快速提示检测人员故障状态，无需人工参与减少误判，极大的提高了检测的准确性和快速性。3.7全套设备采用内置大容量锂电池（可车载充电）和普通干电池供电：?无需另外提供电源，在满电情况下，主机满负荷运行可持续工作达4小时，采集器接收器可持续工作达6小时以上。极大的提高了仪器的便携性与野外作业实用性。3.8信号主机可配置一组或是多组采集接收器同时作业，从而进一步提高查找速度。3.9信号主机可以使用接收器对其遥控、遥测操作，更加有效的保证使用人员的安全和操作的便利性。3.10采集器没有夹持方向要求，方便用户使用。3.11采集器采用高灵敏度传感器，开机自动检测信号，无信号自动关机，体积小、重量轻方便挂接。3.12采集器和接收器采用无线技术传输数据，其有效通讯距离可达50m。3.13接收器实时接收采集器数据，自动显示当前故障电流值、故障上下游方向、信号波形等数据，发生故障自动提示功能，检测人员对线路状态一目了然。3.14接收器能够记录多达140条的故障检测信息，方便检测人员查找故障状态。3.15主机采用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，显示更清晰、内容更丰富，强光下显示效果好于单色液晶屏。

滁州架空线路故障测试仪三相线路静电感应电压测量图（14）图（13）对应操作说明：根据需要测试的线路参数，按压面板上对应的数字键1～5可进入相应测试子项目，按[退出]键返回上级菜单。图（14）对应操作说明：按[确认]键测量三相静电感应电压值及合相电压值（三相电压矢量和），按[打印]键可打印静电感应电压值，按[退出]键返回上级菜单。说明：进行静电感应电压测量时，严格按照屏幕提示要求操作，务必使用装置配套的高内阻静电感应电压测试绝缘棒在线路首端对三相测试。11.5 三相线路电磁感应电压及电磁感应电流（接地电流）测量菜单电磁感应电压测量图（15 ） 电磁感应电流测量图（16）图（15）对应操作说明：按[确认]键测量三相电磁感应电压值及合相电压值（三相电压矢量和），按[打印]键可打印电磁感应电压值，按[退出]键返回上级菜单。图（16）对应操作说明：按[确认]键测量三相电磁感应电流值及合相电流值（三相电流矢量和），按[打印]键可打印电磁感应电流值，按[退出]键返回上级菜单。11.6 三相线路正序零序阻抗参数自动测试菜单正序零序阻抗参数自动测试图 正序零序阻抗参数结果显 ）对应操作说明：进入菜单后，根据屏幕提示确认线路末端三相短路接地，按[预测]键仪器自动检测线路末端短路及接地状态并给出提示，预测通过后按[测试] 键仪器可自动测量三相正序阻抗参数和零序阻抗参数，测试完成后屏幕显示测试结果，按[打印]键可打印并存储测试结果，按[退出]键返回上级菜单。 三相线路正序零序电容参数自动测试菜单正序零序电容参数自动测试图 正序零序电容参数结果显示 对应操作说明：进入菜单后，根据屏幕提示确认线路末端三相悬空，按[预测]键仪器自动检测线路末端是否有短路接地及悬空状态并给出提示，预测通过后按[测试] 键仪器可自动测试三相正序电容参数和零序电容参数，

滁州架空线路故障测试仪 装置外壳及试验接地接线完成后按压[测试]键即可对装置的试验接地及装置内部的各相接地继电器接地状况进行预检，并给出对应的接地完好性判定结果，如提示接地不良，请重新检查并处理装置的接地线后再进行测试；2）如提示“设备试验接地及安全接地可靠良好”，可按[完成]键进入到“线路信息设置”选项菜单。3）按[退出]键返回开机界面。图（10）对应操作说明：1)根据光标反黑指示位通过[上移]、[下移]键移动光标对线路信息进行设置，按压[设置]键后，可对选定信息参数通过1～9数字键或[上移] 、 [下移] 和[确定] 键设置和选择被测线路基本信息。2)线路信息设置完成后，按[保存]键自动存储记忆设置信息。3)按 [试验]键，进入到“线路类型选择项目”选项菜单。4)按[退出]键返回“测试系统接地完好性检测”上级菜单。说明：本菜单仅供用户打印报告时作为线路基本参考信息，设置的“线路长度”是为了根据实际测试结果计算线路公里值参数，便于与理论计算参数对比验证测试结果。11.3 线路类型选择项目菜单及高感应三相输电线路相位核对菜单界面线路类型选择项目图（11） 高感应三相相位核对图（12）图（11）对应操作说明：根据需要测试的线路类型，按压面板上对应的数字键1～6可进入相应测试子项目，按[退出]键返回上级菜单。图（12）对应操作说明：当遇到被测线路具有较高静电感应电压时，无法使用高压绝缘电阻表对线路进行绝缘测试及相位核对时，可使用带有高感应核相功能的装置对三相线路相位进行，按照线路类型（线路末端母线接入，线路末端接GIS组合电器），分别操作对应菜单进行核相，

滁州架空线路故障测试仪 三相线路两回线路间零序互感测试接线示意，如图（3）（图3）测试两条输电线路间的零序互感时，先将两条线路末端三相短路接地，线路Ⅰ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置电流端子，然后再将线路Ⅱ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置电压端子，按照仪器显示屏幕菜单提示要求，待预检通过后，按测试键自动进行线路零序互感测试，测试结果为双回线路间零序互感及三相线路的单相零序互感。8.5 三相两回线路间零序耦合测试接线示意，如图（4）（图4）测试两条输电线路间的零序耦合参数时，先将线路Ⅰ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置零序耦合输出端子，线路Ⅱ首端三相引线并接在一起分别对应接入装置电流端子，通知对侧将两条线路末端三相悬空，按照仪器显示屏幕菜单提示要求，待预检通过后，按测试键自动进行线路零序耦合测试。8.6 二相线路工频参数测试接线（略）二相线路测试接线与三相线路接线原理基本相同，本装置定义使用A相、C相对应接入被测线路的二相（对直流线路分别对应正极导线、负极导线）即可，操作按照显示屏幕菜单对应提示进行。9 测试装置操作面板（图5）说明： ① RS232通讯接口；② 热敏打印机；③ 电源故障类型显示灯（过压、过流、短路、过热）；④ 液晶显示屏； ⑤ U盘数据导出接口；⑥ 电源紧急停止输出按键；（0～9）数字设置键盘； ⑧ [《《《 ]显示屏幕对应的功能操作热键；10 测试装置接线面板(图6)说明：① 单相220V交流输入端；工作电源总开关；③ 双回线路零序耦合测试输出端子； ④ 外壳地端子； ⑤ 电压测量输入（UA、UB、UC）插孔； ⑥ 测试电源输出（A、B、C）插孔；⑦ 装置试验接地端子（Un电压参考点）； ⑧ 外部输入电流接线端子（装置检定时标准电源电流输入）；

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