一、概述

直流系統(tǒng)絕緣故障、直流互竄故障及交流竄電故障是一種易發(fā)生且對(duì)電力系統(tǒng)危害性較大的故障，危害電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

為了能夠更好的幫助現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員快速準(zhǔn)確地找出直流故障，我公司通過(guò)多年努力，總結(jié)大量現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出了直流接地故障查找儀。

直流接地故障查找儀采用高精度電流鉗表，利用故障回路中的直流電流差值進(jìn)行故障查找與定位，將快速FFT變換技術(shù)引入到直流故障查找設(shè)備中，可以檢測(cè)出各電壓等級(jí)（24V，48V，110V，220V）直流系統(tǒng)中的各類(lèi)絕緣故障、直流互竄故障、交流竄電故障。隨著電力系統(tǒng)對(duì)安全運(yùn)行的要求越來(lái)越高，電力系統(tǒng)中對(duì)各類(lèi)直流故障查找的要求也將越來(lái)越高，因此，高精度、絕緣趨勢(shì)分析將成為電力系統(tǒng)對(duì)新一代直流接地故障查找儀的基本要求。

基于調(diào)頻調(diào)幅技術(shù)的新型直流故                  基于直流電流差值檢測(cè)原理的新型直流接地故障查找儀引入快速FFT變換技術(shù)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)量幅頻特性的詳細(xì)分析平衡了直流接地故障查找安全性與靈敏度方面的矛盾，將直流接地故障技術(shù)推向了一個(gè)新的高度，具有廣泛的應(yīng)用前景。

二、裝置結(jié)構(gòu)及原理

2.1、裝置組成

直流接地故障查找儀由系統(tǒng)分析儀、支路探測(cè)儀、采集器三部分組成

2．2 裝置原理

2.2.1 絕緣故障查找原理

系統(tǒng)分析儀與被測(cè)直流母線(xiàn)相連，采用乒乓原理計(jì)算被測(cè)直流系統(tǒng)的平衡橋電阻及對(duì)地絕緣電阻，如果被測(cè)直流系統(tǒng)存在絕緣故障，系統(tǒng)分析儀則向直流系統(tǒng)投入設(shè)定好頻率和幅值的檢測(cè)橋，探測(cè)儀通過(guò)對(duì)各支路中電流信號(hào)的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)接地故障點(diǎn)的定位。

2.2.2  直流互竄查找原理

系統(tǒng)分析儀與被測(cè)兩段直流母線(xiàn)相連，向其中一段母線(xiàn)切換檢測(cè)橋，比較兩段母線(xiàn)電壓變化波形，通過(guò)電壓變化關(guān)系判斷系統(tǒng)是否存在環(huán)網(wǎng)故障或絕緣故障，如果存在環(huán)網(wǎng)故障或絕緣故障，則持續(xù)啟動(dòng)檢測(cè)橋，以供支路探測(cè)儀實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)故障點(diǎn)的定位。

當(dāng)兩段支路存在環(huán)網(wǎng)故障時(shí)，可使用探測(cè)儀和采集器對(duì)可能存在環(huán)網(wǎng)故障的支路進(jìn)行逐一檢測(cè)，根據(jù)探測(cè)儀顯示波形和方向最終實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)故障點(diǎn)的查找。

2.2.3 交流竄電查找原理

系統(tǒng)分析儀與被測(cè)直流母線(xiàn)相連，分析儀實(shí)時(shí)檢測(cè)直流系統(tǒng)中的交流電壓分量，如果檢測(cè)到直流系統(tǒng)中的交流電壓分量超過(guò)整定值，則判斷直流系統(tǒng)中存在交流竄電故障。

交流竄電故障點(diǎn)的查找過(guò)程與絕緣故障點(diǎn)的查找過(guò)程一樣。

三、功能特點(diǎn)

3.1主要功能介紹

（1）．系統(tǒng)對(duì)地電壓測(cè)量功能，儀器可測(cè)量系統(tǒng)正對(duì)地電壓，負(fù)對(duì)地電壓，系統(tǒng)電壓，可實(shí)現(xiàn)0—300V的電壓監(jiān)測(cè)范圍；

（2）．系統(tǒng)絕緣阻抗測(cè)量功能，儀器可測(cè)量系統(tǒng)正對(duì)地絕緣阻抗，負(fù)對(duì)地絕緣阻抗，平衡橋大小檢測(cè)，測(cè)量范圍0—999.9KΩ；

（3）．交流竄電檢測(cè)功能，儀器可判斷直流系統(tǒng)中的交流竄電故障，并可測(cè)量直流系統(tǒng)中竄入的交流電壓值，交流電壓測(cè)量范圍為0—280V；

（4）．系統(tǒng)分布電容測(cè)量功能，儀器可測(cè)量系統(tǒng)的分布電容并實(shí)時(shí)顯示；

（5）．環(huán)網(wǎng)檢測(cè)及定位功能，儀器可以檢測(cè)兩段母線(xiàn)中存在的各種環(huán)網(wǎng)故障，包括正極環(huán)、負(fù)極環(huán)、兩極環(huán)及異極環(huán)等，并可通過(guò)波形顯示及方向顯示來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)故障點(diǎn)的定位；

（6）．裝置具有調(diào)幅、復(fù)位、電流波形選擇和工作模式選擇功能，可實(shí)現(xiàn)高阻環(huán)網(wǎng)故障的查找定位。

（7）．支路絕緣阻抗測(cè)量及絕緣故障定位功能，儀器測(cè)量每條支路對(duì)地絕緣阻抗大小，并可通過(guò)波形顯示及方向顯示實(shí)現(xiàn)絕緣故障點(diǎn)的定位；

（8）．故障電流頻譜分析功能，裝置通過(guò)快速FFT變換實(shí)現(xiàn)電流變化的頻譜分析功能，有效提取被測(cè)電流頻點(diǎn)的信號(hào)幅值，提高檢測(cè)精度；

（9）．電流表功能，裝置可做高精度電流表使用，電流測(cè)量分辨率可達(dá)0.01mA;

（10）．波形曲線(xiàn)顯示及方向顯示功能，在使用探測(cè)儀對(duì)被測(cè)支路進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，顯示屏?xí)圆ㄐ吻€(xiàn)形式顯示被測(cè)支路電流變化情況，方便使用者快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的查找,有環(huán)網(wǎng)故障及接地故障時(shí)顯示故障點(diǎn)方向。

3．2 設(shè)備特點(diǎn)

（1）高可靠性的設(shè)計(jì)

裝置采用進(jìn)口32位微控制器做主系統(tǒng)，硬件設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵照電力及電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，內(nèi)部采用多處冗余方式保證裝置與被測(cè)設(shè)備的可靠性。

（2）精密選材

裝置采用高精度采集器作為信號(hào)采集單元，電壓采樣采用高精度的進(jìn)口模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，電壓與阻抗的測(cè)量準(zhǔn)確；

（3）人性化的人機(jī)交互界面

“分析儀"與“探測(cè)儀"均采用TFT液晶顯示屏供用戶(hù)查看信息；

操作簡(jiǎn)單快捷，在實(shí)現(xiàn)對(duì)不同支路的檢測(cè)時(shí)，只需要按一次啟動(dòng)鍵即可完成；

   測(cè)試結(jié)果顯示直觀(guān)明了，測(cè)試結(jié)果可通過(guò)多種顯示形式呈現(xiàn)給用戶(hù)，包括接地與否，波形曲線(xiàn)，絕緣等級(jí)，絕緣阻抗，漏電流大小，方向信息等。

（4）智能化的檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)

“分析儀"可以自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)電壓等級(jí)；

“分析儀"可判斷環(huán)網(wǎng)故障類(lèi)別；

“探測(cè)儀"與“分析儀"信息同步一次之后，不受檢測(cè)距離的影響；

“探測(cè)儀"在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，采集器既可鉗單根電源線(xiàn)，也可鉗多根電源線(xiàn)，提高檢測(cè)效率；

“探測(cè)儀"檢測(cè)完成之后，如被測(cè)支路有環(huán)網(wǎng)或絕緣故障，會(huì)判斷出故障點(diǎn)相對(duì)測(cè)試點(diǎn)的方向信息。

（5）完備的測(cè)試功能與處理故障能力

   “分析儀"與“探測(cè)儀"之間內(nèi)置了無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊進(jìn)行通信，測(cè)試功能與顯示信息完備，可以處理直流系統(tǒng)中的各類(lèi)環(huán)網(wǎng)及絕緣故障情況。

“分析儀"具備“調(diào)幅"、“波形"、“模式"多種組合工作模式選擇功能，可適應(yīng)各種復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。

（6）高安全性

裝置采用微安級(jí)的檢測(cè)信號(hào)配合高分辨率的直流檢測(cè)采集器實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)及定位，對(duì)直流系統(tǒng)無(wú)任何影響。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

4．1分析儀主要技術(shù)指標(biāo)

使用環(huán)境

l 工作電源：DC22V-300V,

l 環(huán)境溫度：-20℃—55℃

l 相對(duì)濕度：0—90%

直流電壓測(cè)量

l 直流電壓測(cè)量范圍:22-300V

l 直流電壓測(cè)量分辨率：0.1V

l 直流電壓測(cè)量精度：220V直流電源系統(tǒng)（180V~286V）110V直流電源系統(tǒng)（90V~143）

±0.5%

交流電壓測(cè)量

l 測(cè)量交流與直流竄電電壓：10-280v

l 交流電壓測(cè)量分辨率：0.1V

l 交流電壓測(cè)量精度：±5%

絕緣電阻測(cè)量

l 絕緣電阻測(cè)量范圍:0-999.9KΩ；絕緣電阻測(cè)量分辨率：0.1KΩ

l 絕緣電阻測(cè)量精度：Ri < 10KΩ 顯示具體數(shù)值           10KΩ≤Ri≤500KΩ ±5%

檢測(cè)橋幅值調(diào)節(jié)范圍：0mA，0.25mA，0.5mA ，1mA，2mA

l 檢測(cè)環(huán)網(wǎng)阻值范圍：50KΩ以?xún)?nèi)

系統(tǒng)分布電容測(cè)量

系統(tǒng)分布電容測(cè)量范圍：0-999.9uF ,精度 C < 10uF或C>200uF:顯示具體數(shù)值;

10uF≤C≤200uF:±10%或±3uF；

檢測(cè)波形類(lèi)型選擇：正弦波、方波；

l 系統(tǒng)對(duì)地容抗測(cè)量：0－1000kΩ

檢測(cè)波形類(lèi)型選擇：正弦波、方波

工作模式：強(qiáng)制信號(hào)啟動(dòng)、自動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)

顯示介質(zhì)及分辨率：TFT,320x240

4．2 探測(cè)儀主要技術(shù)指標(biāo)

絕緣電阻測(cè)量

l 絕緣電阻測(cè)量范圍:  0-500KΩ

l 絕緣電阻測(cè)量分辨率：0.1KΩ

l 絕緣電阻測(cè)量精度：Ri <10KΩ   顯示具體數(shù)值    10KΩ≤Ri≤500KΩ: ±10%

頻譜分析范圍

l 頻譜分析通道數(shù)量:1

l 頻譜分析頻段范圍:0.125-12.5Hz

l 頻率分辨率: 0.125Hz

電流波形顯示周期：8s；

可檢測(cè)饋線(xiàn)電流范圍：0—2A；

電流測(cè)量范圍：-100—+100mA；

電流測(cè)量分辨率： 0.01 mA

顯示介質(zhì)及分辨率：TFT,320x240

五、注意事項(xiàng)

（1）由于裝置是精密儀器，在運(yùn)輸、使用和存放時(shí)要小心輕放，各部件要防止摔、跌等強(qiáng)烈震動(dòng)，保證使用的高精度。

（2）每次開(kāi)啟探測(cè)儀后進(jìn)行檢測(cè)前，探測(cè)儀與分析儀之間要進(jìn)行一次數(shù)據(jù)的同步，同步時(shí)需保持探測(cè)儀與分析儀之間在5米以?xún)?nèi)的距離，數(shù)據(jù)同步完成之后，探測(cè)儀可以遠(yuǎn)離分析儀，但使用時(shí)，在數(shù)據(jù)同步后請(qǐng)保持探測(cè)儀開(kāi)啟狀態(tài)。

（3）每次使用完成后，需將探測(cè)儀的電池從電池倉(cāng)中拔出，充滿(mǎn)電后以供下次使用，探測(cè)儀電量不足時(shí)，應(yīng)立即更換電池以保證檢測(cè)的順利進(jìn)行。

（4）分析儀一定要接在被檢測(cè)支路之前（按電流流向），正、負(fù)、地三條線(xiàn)分別對(duì)應(yīng)接在直流正母線(xiàn)、負(fù)母線(xiàn)和地線(xiàn)上，保證接地線(xiàn)接地良好。

（5） 由于采集器的靈敏度很高，在檢測(cè)時(shí)應(yīng)讓采集器處于靜止?fàn)顟B(tài)，以免影響檢測(cè)準(zhǔn)確度。

（6） 探測(cè)儀使用D型采集器檢測(cè)時(shí),如果出現(xiàn)“鉗表飽和"的字樣，請(qǐng)確保所測(cè)支路的電流大小沒(méi)有超過(guò)1A，如超過(guò)此數(shù)值，請(qǐng)鉗正負(fù)極雙根線(xiàn)。

（7） 由于D型采集器采用齒片交錯(cuò)工藝，在使用時(shí)，打開(kāi)采集器，卡好線(xiàn)后，采集器要自然閉合，若是不能自然閉合，應(yīng)觀(guān)察后小心閉合，不能外加大力強(qiáng)行閉合，如強(qiáng)行閉合，會(huì)導(dǎo)致鉗口上的齒片錯(cuò)位閉合不緊密，損壞采集器。

六、裝箱清單

1. 分析儀       1臺(tái)      2. 探測(cè)儀    1臺(tái)    3. D型采集器       1個(gè)           4. A型采集器     1個(gè)        5. 五號(hào)電池     4節(jié)     6．充電器           1個(gè)

7．連接線(xiàn)       5根         8．說(shuō)明書(shū)      1本      9．合格證     1份           

10. 保修卡          1份     11．手提箱          1個(gè)

附：簡(jiǎn)要使用方法

1、將分析儀接入系統(tǒng)母線(xiàn)。

三根單芯線(xiàn)接入第I段母線(xiàn)，紅色線(xiàn)接“正母線(xiàn)"（紅夾）；黑色線(xiàn)接“負(fù)母線(xiàn)"（黑夾）；黃色線(xiàn)接“地"（黃夾）；

紅黑線(xiàn)所配線(xiàn)夾分別接入第二段母線(xiàn)的正負(fù)極（不檢測(cè)環(huán)網(wǎng)故障時(shí)不接此線(xiàn)）。

2、打開(kāi)分析儀電源開(kāi)關(guān)。

（自動(dòng)判斷系統(tǒng)電壓等級(jí)、自動(dòng)顯示系統(tǒng)電壓、自動(dòng)顯示系統(tǒng)對(duì)地絕緣總阻抗、及環(huán)網(wǎng)故障情況；

  分析儀開(kāi)機(jī)便會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)完畢后會(huì)顯示系統(tǒng)當(dāng)前的正負(fù)對(duì)地絕緣阻抗，系統(tǒng)分布電容大小，是否有交流竄電故障以及是否存在環(huán)網(wǎng)故障。

  如果檢測(cè)到有環(huán)網(wǎng)故障，分析儀不計(jì)算平衡橋大小與絕緣阻抗;）

3、將探測(cè)儀鉗住分析儀的地線(xiàn)進(jìn)行自檢并同步信號(hào)；

    注：在沒(méi)有絕緣故障或環(huán)網(wǎng)故障的情況下，系統(tǒng)分析儀不會(huì)向系統(tǒng)投入特定的檢測(cè)橋，同時(shí)也不會(huì)向探測(cè)儀傳遞數(shù)據(jù)同步的請(qǐng)求，探測(cè)儀無(wú)法進(jìn)行接地檢測(cè)。

可通過(guò)模式鍵進(jìn)入強(qiáng)制信號(hào)模式后實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。

4、自檢完成后，選擇探測(cè)儀功能項(xiàng)，用采集器鉗住要測(cè)的回路（可單回路或多回路）。

5．按下探測(cè)儀“測(cè)試"按鈕，檢測(cè)開(kāi)始。

6．根據(jù)故障點(diǎn)前顯示絕緣故障信號(hào)及方向，故障點(diǎn)后不顯示絕緣故障信號(hào)實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的定位。