便攜式直流接地故障查找儀-電池直流檢測(cè)

一、裝置簡(jiǎn)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(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*力；采用了*計(jì)算方法和模糊控制理論，將被檢測(cè)支路的絕緣程度以絕緣指數(shù)及波形的形式表示出來(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)位置相對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的方向，從而快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)環(huán)路接地檢測(cè)。除此之外，用戶可以根據(jù)自身系統(tǒng)需要在絕緣告警門(mén)限值范圍內(nèi)訂制合適的絕緣告警門(mén)限值的設(shè)備，用戶只需要將鉗表上的檔位與檢測(cè)器上的量程對(duì)應(yīng)起來(lái)就能實(shí)現(xiàn)直流接地的檢測(cè)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(cè)，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(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。

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(cè)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(cè)器與鉗表獨(dú)立于信號(hào)發(fā)生器，故障檢測(cè)器與鉗表之間使用連接線相連，通過(guò)對(duì)待檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)，對(duì)系統(tǒng)無(wú)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(cè)器檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)靈敏度高、抗*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(cè)傳感器，直流信號(hào)檢測(cè)靈敏度高達(dá)0. 1mA，可檢測(cè)150K-500K接地的檢測(cè)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(wèn)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(cè)支路絕緣程度而引入說(shuō)法，以0—100的數(shù)字形式來(lái)反映被測(cè)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(cè)。

4. 具有波形顯示功能

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

 5. 操作簡(jiǎn)單，使用方便、快速

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

6. 信號(hào)發(fā)生器與檢測(cè)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(zhǎng)的一段距離，不過(guò)檢測(cè)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(chǎng)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(cè)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(cè)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）

關(guān)狀態(tài):隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)是形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?進(jìn)而進(jìn)行故障分析的重要依據(jù)。

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

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

(7) PMU動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)/故障測(cè)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(dòng)化系統(tǒng)能夠收集這些故障數(shù)據(jù)，但是沒(méi)有提供集一展示功能。故障時(shí)有的數(shù)據(jù)被先后送上來(lái)，還有些是工程人員手動(dòng)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(cè)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(shè)計(jì)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。可以通過(guò)畫(huà)面展示了某次故障的動(dòng)作報(bào)告信息(廠站名稱間隔名稱保護(hù)啟動(dòng)時(shí)間動(dòng)作元件名稱動(dòng)作相別動(dòng)作相對(duì)時(shí)間動(dòng)作的故障參數(shù))，故障時(shí)的定值信息(定值名稱定值范圍)和故障時(shí)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(kuò)大和電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行工作日益精細(xì)化，變電站原有的2功能已經(jīng)不能滿足需求，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)原有的事故追憶功能*依賴開(kāi)關(guān)變位和總事故信號(hào)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(shí)長(zhǎng)為5 min的事故,無(wú)法記錄和再現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的電網(wǎng)運(yùn)行狀況，同時(shí)2僅提供穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)記錄分析功能，無(wú)法準(zhǔn)確反映事故的暫態(tài)變化過(guò)程和反映系統(tǒng)穩(wěn)定特征的動(dòng)態(tài)信息參量，信息量非常不完整。在實(shí)際的變電站運(yùn)行過(guò)程一，2功能實(shí)用性較差。因此在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一開(kāi)發(fā)全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)取代原有事故追憶功能勢(shì)在必行。全景數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)原有2功能的改進(jìn)、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(shí)時(shí)采集和按照統(tǒng)一斷面存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。為了全面、精確進(jìn)行全景數(shù)據(jù)回放和全景數(shù)據(jù)展現(xiàn)，實(shí)時(shí)采集需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量非常龐大，因此必須對(duì)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，避免占用過(guò)多的CPU和內(nèi)存資源。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)按照穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動(dòng)態(tài)量不同分別存儲(chǔ)到商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(cè)圖形等展現(xiàn)方式以