涂建國(guó)
、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)范圍與抗干擾能力;采用了先進(jìn)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(hù)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(hù)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(yōu)。
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(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(lèi)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(hù)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
本體上的HFCT傳感器,內(nèi)徑一般在100毫米以上,傳感器靈敏度相對(duì)接地線HFCT較低。
接地線HFCT傳感器又可根據(jù)檢測(cè)需要分為分體式和整體式。分體式HFCT線圈可開(kāi)合,方便測(cè)試時(shí)安裝和拆卸,可以使用一個(gè)傳感器對(duì)設(shè)備多個(gè)位置進(jìn)行測(cè)量。整體式HFCT傳感器需要在設(shè)備接地線安裝時(shí)同時(shí)進(jìn)行安裝,適合長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)用?,F(xiàn)有的HFCT傳感器下限截止頻率大多在1MHz以下,上限截止頻率為幾十MHz。一般要求傳感器的-6 dB 下限截止頻率不高于1 MHz,上限截止頻率不低于20 MHz,在輸入10 MHz正弦電流信號(hào)時(shí)傳輸阻抗不小于5mV/mA(頻帶以及傳輸阻抗定義見(jiàn)GB/T 7354)。
- 信號(hào)處理單元
針對(duì)傳感器的輸出信號(hào),需要進(jìn)行濾波和放大。實(shí)際測(cè)量中會(huì)有各類(lèi)噪聲和干擾信號(hào),因此需要配合硬件濾波器或后續(xù)數(shù)字濾波功能進(jìn)行濾波。濾波過(guò)后信號(hào)幅值會(huì)有一定程度的衰減,須經(jīng)過(guò)寬帶放大器放大,從而達(dá)到提高局部放電信號(hào)信噪比的目的。對(duì)于具有電壓同步功能的高頻局部放電檢測(cè)裝置,可以通過(guò)外部觸發(fā)信號(hào)為檢測(cè)裝置提供電壓同步。同步信號(hào)可由分壓電容、電源或工頻電流互感器提供。某些設(shè)備還會(huì)對(duì)經(jīng)過(guò)濾波放大的局部放電脈沖信號(hào)進(jìn)行檢波處理,從而降低對(duì)后續(xù)信號(hào)處理的要求。信號(hào)處理單元的性能主要由上、下限截止頻率和放大倍數(shù)來(lái)衡量。一般要求儀器能夠在疊加40kHz~500kHz固定頻率正弦信號(hào)的情況下能夠有效檢測(cè)出100pC放電量。
- 信號(hào)采集單元
信號(hào)采集單元主要有數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成,將實(shí)際采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為可供進(jìn)一步處理的數(shù)字信號(hào)。信號(hào)采集單元的主要性能參數(shù)為采樣率、采樣喀什市便攜式直流接地故障查找儀出廠價(jià)分辨率、帶寬以及存儲(chǔ)深度。常用的高頻局部放電檢測(cè)設(shè)備采樣率在幾MS/s到100MS/s。采樣率越高越能夠還原局部放電信號(hào)的高頻分量。
- 數(shù)據(jù)處理終端
數(shù)據(jù)處理終端往往采用筆記本電腦,安裝有專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)處理與分析診斷軟件,主要用于顯示測(cè)量結(jié)果。常規(guī)高頻局部放電檢測(cè)裝置所提供的檢測(cè)結(jié)果包括:?jiǎn)蚊}沖時(shí)域波形顯示、單周期(20ms)時(shí)域波形顯示、多周期局部放電譜圖、PRPD譜圖、局部放電脈沖頻譜分析等。有些儀器還具有數(shù)字濾波功能、局部放電類(lèi)型模式識(shí)別功能、局部放電定位功能、多通道同步測(cè)量以及喀什市便攜式直流接地故障查找儀出廠價(jià)多種測(cè)量檢測(cè)方法聯(lián)合測(cè)量等功能。一般要求儀器的整機(jī)靈敏度不小于100pC,并且能夠有效檢測(cè)且識(shí)別出電暈放電