涂建國
、概述
HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀,適用于小電流接地系統(tǒng)架空線路,在線路發(fā)生單相接地故障而停運后,可用本設(shè)備對接地點進行定位,HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀是一套便攜設(shè)備,可進行多條線路的故障定位。整套設(shè)備由發(fā)射機、傳感器、接收機及附件組成。在故障線路停運后,由發(fā)射機向線路施加超低頻高壓信號使故障重現(xiàn),在線路沿途用絕緣桿將傳感器掛在線路上檢測信號,并通過無線方式向地面上的接收機傳輸數(shù)據(jù),接收機顯示測量結(jié)果。在故障點前,電流持續(xù)存在,故障點后,電流消失??上冗M行粗略分段,再定點,從而快速確定故障位置。
二、功能特點
1. 適用于小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng),檢測架空線路的單相金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過渡電阻接地等多種故障。
2. 在線路停運后進行定位,特別適用于有電纜分支的故障線路。
3. 施加高壓信號使故障重現(xiàn),電流信號穩(wěn)定,易于檢測。
4. 超低頻信號避免系統(tǒng)分布電容影響,能對高阻值故障進行定位。
5. 發(fā)射機安全特性:高壓啟動閉鎖功能、輸出允許直接短路。
6. 傳感器使用高靈敏度傳感器,開口設(shè)計,無需閉合,方便在線路上掛接。
7. 傳感器和接收機無線通訊傳輸,安全可靠。
8. 發(fā)射機可使用市電、發(fā)電機供電,傳感器和接收機干電池供電。
9. 發(fā)射機體積小,重量輕;傳感器為體積重量小化設(shè)計,方便沿線掛接;接收機為手持式設(shè)計。
10. 接收機采用大屏幕液晶顯示器,顯示傳感器狀態(tài)、電流波形和電流值。
三、技術(shù)指標
1. 定位精度:0.2米。
2. 發(fā)射機輸出特性:
(1) 輸出頻率1Hz
(2) 開路電壓: 基波有效值0~2800V,
(脈動直流,峰值8kV,相當于10kV線路的相電壓峰值);
(3) 短路電流: 基波有效值0~35mA(脈動直流,峰值100mA)
3. 傳感器與接收機的無線通訊距離:不小于100m。
4. 發(fā)射機電源:AC 220V市電,可接發(fā)電機(輸出功率≥1500W)。
5. 發(fā)射機功率:功率900W。
6. 傳感器電源:3節(jié)5號堿性干電池。
7. 接收機電源:5節(jié)5號堿性干電池。
8. 體積:
發(fā)射機417×234×318mm;傳感器180×100×35mm;接收機205 ×100×35mm
9. 質(zhì)量:發(fā)射機16.8kg;傳感器0.45kg;接收機0.45 kg
10. 使用條件:溫度:-10℃-40℃,濕度5-90%RH,海拔<4500m。
第二章 設(shè)備組成
本設(shè)備包括發(fā)射機、傳感器、接收機及相關(guān)附件:發(fā)射機的接線盤、輸出連接線、掛線桿、電源線及保護地線,傳感器的掛線桿等組成。
一、發(fā)射機
發(fā)射機用于向故障線路施加超低頻脈動直流信號使接地故障復現(xiàn),電流由發(fā)射機輸出,流經(jīng)故障線路,在接地點入地并返回發(fā)射機。
其中:
1. 電源插座、保險管、電源開關(guān):用于連接220V電源線,更換保險管,以及進行電源的開關(guān)。
2. 高壓合按鈕:電源開關(guān)打開之后,需要電壓調(diào)整在零位時,按“高壓合”按鈕,設(shè)備才有高壓信號輸出。
3. 高壓分按鈕:用于停止設(shè)備輸出。
4. 零位指示:用于指示調(diào)壓旋鈕處在零位。
5. 保護指示:用于指示設(shè)備進入保護狀態(tài)。該指示燈亮時,表示設(shè)備處于保護閉鎖狀態(tài),設(shè)備停止信號輸出。調(diào)整“輸出調(diào)整”旋鈕至零位,復位該指示燈。
6. 輸出調(diào)整旋鈕:用于調(diào)整輸出電流、電壓大小。該旋鈕只有在零位時(零位指示燈亮),才能按“高壓合”按鈕啟動發(fā)射機正常輸出信號。
7. 保護電流:用于指示設(shè)備輸入電流的大小,如輸入電流大于保護定值4A,則內(nèi)部保護電路動作,設(shè)備停止工作。此時需要將電壓調(diào)整旋鈕調(diào)至零位后復位保護電路,然后重新調(diào)整電流大小。
8. 輸出電壓:用于指示設(shè)備輸出電壓的大小
9. 保護地端子:用于連接保護地線,接大地網(wǎng)。
10. 高壓輸出插座:用于連接故障線路。根據(jù)現(xiàn)場情況,可使用短連接線夾在開關(guān)柜的線路側(cè);若必須接在架空的線路上,則選用接線盤裝的長連接線,并用掛線桿掛在故障線路上。
11. 測試地插座:接工作接地線,接大地網(wǎng)。
二、傳感器
傳感器用于掛在故障線路的沿線檢測電流信號,并通過無線方式向地面上的接收機傳輸數(shù)據(jù)。
三、接收機
接收機用于在地面接收傳感器的無線傳輸數(shù)據(jù),并在液晶屏上顯示測量結(jié)果。
第三章 使用方法
一、工作原理
在故障線路停運后,首先由發(fā)射機向線路施加電壓使故障重現(xiàn)。電流由發(fā)射機發(fā)出,流經(jīng)故障線路,在接地點入地并通過大地返回發(fā)射機。
發(fā)射機輸出為脈動直流信號,頻率為超低頻1Hz,頻率越低則受系統(tǒng)分布電容的影響越小。理論上講純直流信號抗分布電容影響的能力強,但使用純直流信號很難避免地磁影響,經(jīng)過理論計算和實際驗證,1Hz信號已能滿足絕大多數(shù)現(xiàn)場測試需求。
發(fā)射機的輸出限制電壓為8kV,相當于10kV線路的相電壓峰值。若電壓過高則超過線路耐壓等級,可能損壞線路(尤其是接入的分支電纜)的主絕緣;過低則可能無法使故障復現(xiàn)。此限壓值可根據(jù)用戶特殊要求進行工廠整定。
在線路沿線,將傳感器通過絕緣桿掛接在線路上檢測電流。傳感器采用高靈敏度傳感器,其磁路無需閉合,在很大程度上方便了掛、取操作。傳感器檢測線路上的電流,自動進行調(diào)零操作,將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號后通過無線方式向外傳送。
在地面上的接收機接收傳感器發(fā)送的無線信號,在液晶屏上直觀顯示測量結(jié)果。在故障點前,電流持續(xù)存在,故障點后,電流消失??上冗M行粗略分段,再定點,從而快速確定故障位置。
二、發(fā)射機操作
1. 接線:
首先將故障線路的開關(guān)斷開;發(fā)射機電源接220V市電;保護地線接“保護地”端子和大地網(wǎng);測試地線(帶黑色夾鉗的高壓導線)接“測試地”插座和大地網(wǎng);至于接故障線路的輸出線,可根據(jù)現(xiàn)場情況,使用短連接線(帶紅色夾鉗的高壓導線)接“線路”端子和開關(guān)柜的線路側(cè),若必須接在架空的線路上,則選用接線盤裝的長連接線,其高壓插頭接“線路”端子,其另一端的線鼻壓接在絕緣掛線桿的接線柱上,再將掛線桿掛在故障線路上。
注意:在需要測試的故障線路全長范圍內(nèi),均不能掛接地線!
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- 電池的放電特性
電池的放電特性:相同容量的電池,放電至相同的截止電壓,在以較小的電流放電時,可以放出更多的能量。
雖然相同容量的電池單元所含有的能量是一定的,但是電池放電時并不能*的放出電池所有的能量。
同一電池單元放電所能放出的能量跟UPS系統(tǒng)設(shè)定的電池放電截止電壓的高低有關(guān),也和放電電流的大小有關(guān)。
二、電池的放電特性
電池系統(tǒng)放電的截止電壓越低,放出的能量越多,但是可能會對電池造成傷害。
對于相同的負載,電池系統(tǒng)的并聯(lián)電池組數(shù)越多或者是電池組的電壓越高,電池單元的放電電流就會越小,這樣放出的能量就會越多,后備時間就會越長。
例:山特并聯(lián)冗余6KVA滿載下,接一組24AH電池的放電時間約為53分鐘,接兩組24AH的電池組并聯(lián)的放電時間約為137分鐘。
三、UPS的電池系統(tǒng)
通常UPS所用的電池組都是由電池單元(cell)經(jīng)過串聯(lián)或并聯(lián)得到的. 電池單元串聯(lián)(電壓相加)是為了達到UPS所需的電壓,并聯(lián)(電流相加)是為了增加后備電源供電的時間.(Ex;山特 3C3*32節(jié) ,并聯(lián)冗余*20節(jié))
每個電池單元的能量(即瓦特數(shù))是一定的。若一個電池系統(tǒng)是由M節(jié)電池串聯(lián),然后又由N組并聯(lián)而成的。則此電池系統(tǒng)的能量為;
單節(jié)電池的能量*M節(jié)*6cell/pcs*N組UPS滿載下所耗的功率為:UPS容量(W)/ 整機效率
UPS的滿載下放電時間可以計算為:
T= (單節(jié)電池的能量*M*6cell/pcs*N)/ UPS容量
(Watt)/整機效率)
四、電池系統(tǒng)的配置
- 在UPS的型號及負載一定的情況下,UPS的后備時間與電池單元容量(通常用AH表示)和電池的節(jié)數(shù)有關(guān)。
- 對于某一種UPS來講,電池系統(tǒng)的電壓一般是固定的,則單個電池組的電池節(jié)數(shù)就是固定的。用戶若想得到更長的后備時間則需要更大能量的電池系統(tǒng),就需要使用更大容量的電池單元,或者是使用更多組數(shù)的電池組并聯(lián)。
例:對于山特并聯(lián)冗余 6KVA UPS,其規(guī)定的電池電壓為240V,電池節(jié)數(shù)為20節(jié)。用戶若想得到更長的后備時間,則需要將電池容量變大(比如由24AH換為38AH),或者用兩組(20節(jié)*2)或者更多的電池組并聯(lián)。許昌市架空線小電流接地故障定位儀選型
UPS的滿載下放電時間計算為:
T=(單節(jié)電池的能量*M*N)/(UPS容量(W)/整機效率)*k注:單節(jié)電池的能量*M*N(M節(jié)*6cell/節(jié)*N組數(shù))
例:客戶需求山特 60KS-UPS+電池65Ah一組可供電時間?
Ex1:65Ah*32*6cells/60kva*0.8/92%=0.283Hr*60m = 17 分鐘
Ex2:192X(Ah)/(60Kva*0.8/92%)= 0,25Hr(15/60)
So: X= 67.93Ah許昌市架空線小電流接地故障定位儀選型
* 其中,k 為電池的放電特性系數(shù),其值≤ 1,特定電池的放電電流越大或放電終止設(shè)定電壓