直流接地故障测试仪

直流接地故障测试仪包头 <包头>天正华意电气设备有限公司

包头直流系统接地故障定位仪 直流系统绝缘故障、直流互窜故障及交流窜电故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障，危害电力系统正常运行。为了能够更好的帮助现场维护人员快速准确地找出直流故障，我公司通过多年努力，总结大量现场经验，开发出了直流接地查找仪。直流接地查找仪采用高精度电流钳表，利用故障回路中的直流电流差值进行故障查找与定位，将快速FFT变换技术引入到直流故障查找设备中，可以检测出各电压等级（24V，48V，110V，220V）直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障。随着电力系统对运行的要求越来越高，电力系统中对各类直流故障查找的要求也将越来越高，因此，高精度、绝缘趋势分析将成为电力系统对新一代直流接地查找仪的基本要求。基于调频调幅技术的新型直流故 基于直流电流差值检测原理的新型直流接地查找仪引入快速FFT变换技术，通过对检测量幅频特性的详细分析平衡了直流接地故障查找性与灵敏度方面的矛盾，将直流接地故障技术推向了一个新的高度，具有广泛的应用前景。二、装置结构及原理2．1 装置组成直流接地查找仪由系统分析仪、支路探测仪、采集器三部分组成

包头直流系统接地故障定位仪本信号发生器不采用传统的LC或RC的振荡电路，而采用全新的数字技术，因而具有信号稳定的特点。该信号发生器由单片机、A/D转换电路、信号放大滤波电路、功率放大及隔直电路、输出反馈及保护等部分组成，其实现原理图如下：信号发生器原理图信号接收器原理图三、技术指标1、信号发生器?输出信号频率：2.5Hz?信号空载输出电压：±20V±5％?信号电压幅值误差：＜5％?信号短路输出电流：≤80mA?输出口抗冲击能力：400V直流冲击?电源电压：AC220V±10％?电压频率：50Hz±5％?输入保险：200mA?功率：3W?体积：300mm×270mm×200mm2、信号接收器?信号电流检测灵敏度：0.5mA?信号发生器阻抗：40K?输出电流：2.5毫安?接收器显示：数字0-19?体积：210mm×100mm×32mm?A钳口尺寸：Φ50mm?B钳口尺寸：Φ7mm×9mm3、整机?检测接地电阻：300KΩ?检测电容：20μF?接地电阻测量精度：0-4.5KΩ 误差≤0.5KΩ?接地电容检测范围：3-60uF?接地电容测量精度：3-10uF 误差≤1uF四、仪器结构1、整机构成①信号发生器 ②信号接收器 ③A钳（大钳）④B钳（小钳） ⑤信号输出线 ⑥电源线2、信号发生器（见图1）图1 信号发生器面板图示意图【电源输入】：信号发生器工作时需要外接AC220V电源，该电源插座下部方框内有一保险丝（2A）。【电源开关】：开机时将开关标有“I”的一端按下，关机时将另一端标有“O”的一端按下。【输出指示】：打开电源后信号发生器即开始输出信号，信号输出正常时，输出指示灯会闪烁，表示有正常低频电压输出。【信号输出】：信号输出口。

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包头直流系统接地故障定位仪使用时插入输出引线，通过其输出信号。信号发生器的接入：信号输出引线插入信号发生器，红夹夹母线，黑夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。根据直流系统接地故障的情况，将信号发生器接到靠近蓄电池输出端的母线和地线上。已检测到有接地但回路走向较远的支路，为提高检测精度，可把信号发生器接在离故障区域更近的支路始端的直流保险出口处，或回路下面的直流小母线上。检测时，应使信号发生器始终接在直流支路的电源端，而故障检测器和钳表始终在直流支路的负荷端进行检测。3、信号接收器信号接收器面板(见图２) 图2　信号接收器面板图A钳接口：接标记为“A”的接收钳，此钳为大钳。B钳接口：接标记为“B”的接收钳，此钳为小钳。液晶屏：点阵式液晶显示器。电源开关：开机或者关机均按“ON/OFF”键。信号接收器的使用：用卡钳分别钳在与故障母线相联的各个主回路上，并分别看液晶显示器显示情况。绝缘值由低到高用0-19显示，01表示绝缘较差，19表示绝缘良好。当液晶显示器显示一较低的数值时，便可确定故障出现在此主回路上，然后再将卡钳分别测与故障主回路相联的各分支路，通过液晶显示器状态确定故障支路，依次类推，用同样的方法便可找到终的故障支路。检测出接地支路后，对具体接地故障点进行定位检测。用户在检测时，可以采取二分法进行故障区域的检测定位。在每次检测后，故障区域均按二分取点方式进行下一次的检测定位，以便迅速地检测出具体的接地故障点；假设在A处检测时有接地状况，在B处检测时没有接地状况，就可以判断接地故障点在A-B之间。

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包头直流系统接地故障定位仪使用方法1、将信号发送器电源开关置OFF，将输出信号线插头插入探测仪的输出插座上，信号输出线的正母线（红色鳄鱼夹）夹在直流母线的正接地极上，信号输出线的负母线（黑色鳄鱼夹）夹在直流母线的负接地极上，信号输出线的大地（绿色鳄鱼夹）夹在直流屏的铁壳上（即大地）。电源开关置ON，仪器开始工作。2、信号发送器的“母线/支路”开关置母线端，仪器开始检测，如果有接地电阻，显示器显示其阻值，若无接地则显示999 .9KΩ；若有接地，则显示接地电阻，同时显示正接地或负接地。3、开启接收器，液晶显示相关参数。若显示电池电压欠压 表示仪器电池没电，需充电。将充电器接上AC220V充电插头插入充电插孔上一般充电三个小时锂电池即可使用。本仪器由充电锂电池供电，锂电池经使用后电压会逐渐下降。当电压下降到低于10.8V时，蜂鸣器一直报警输出，表示仪器不能工作，此时，需要对电池进行充电；同时界面提示“同步信号握手中”，将发送器“母线/支路’开关置“支路”，接收机显示“同步信号握手成功，请发送机接收机保持当前状态”，如果任意一方重启或改变状态，均需将接收机靠近发送机（重置支路）重新握手同步信号。4、用接收器的检测探头分别卡住直流系统各个支路，显示器显示当前支路的对地电阻，建议每个回路测量2-3次，以获得的稳定值。5、检测探头查找支路接地故障时，可以同时卡住某个支路正、负两条馈线，一次便可以测量出该支路是否有接地故障。也可以将正、负两馈线分两次测量，先卡该支路正极馈线，后卡该支路负极馈线，反之亦可。

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包头直流系统接地故障定位仪直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害较大的故障。直流系统正极接地，可能造成继电保护误动，因为跳闸线圈接直流电源负极，系统再有一点接地或绝缘不良，可能引起保护误动；直流系统负极接地，系统再有一点接地或绝缘不良，可将跳闸回路或合闸回路短路，造成保护拒动，此时系统发生故障，保护的拒动必然导致系统事故扩大，同时还可能烧坏继电器的触点或烧保险。我公司自主设计制造的便携式直流接地查找仪，能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的处理大大提高了检测范围与抗干扰能力；采用了先进计算方法和模糊控制理论，将被检测支路的绝缘程度以绝缘指数及波形的形式表示出来，充分体现了人工智能的优越性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置相对检测点的方向，从而快速、准确地实现环路接地检测。除此之外，用户可以根据自身系统需要在绝缘告警门限值范围内订制合适的绝缘告警门限值的设备，用户只需要将钳表上的档位与检测器上的量程对应起来就能实现直流接地的检测或者是绝缘程度的分析。

包头直流系统接地故障定位仪本仪器只需打开电源开关就可直接使用，无需别的按键操作。2、可靠。本仪器无需停浮充电机及其它一切电源，对直流系统没有任何影响。3、适用电压等级多。直流系统220V、110V、48V、24V都可以使用。4、适用范围广。任何类型电厂、变电站、煤矿、化工厂等供电部门都可使用。5、携带方便，信号接收器自带电池，无需外接电源，可以随身携带到任何地方查找接地点。6、直流系统不断电查找接地点，不影响系统正常工作。7、抗干扰能力强，克服了系统分布电容的影响。8、智能化充电管理，减少充电时间，延长电池寿命。二、工作原理TH-3000用于在不断电情况下查找发电厂、变电站直流系统接地点的准确位置。该仪器在原理上引入一种全新的探测方法----波形分析法，其主要特点和优点：检测灵敏度高、排查系统分布电容能力强、不断电查找、不影响系统正常运行、抗干扰能力强、可靠等。波形分析法，就是利用在直流母线与地之间加入一种特定的周期性电压信号，通过卡钳式探头探测各支路电流，分析、计算电流信号基波与谐波的相位及相位差，进而判断是否存在接地故障及接地故障点。本装置由信号发生器、信号接收器和信号采集器（卡钳）三部分组成。在查找直流系统故障时，三者须同时配合使用。

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包头直流系统接地故障定位仪开机后分析仪将主动启动检测桥对系统进行检测。主界面状态栏显示了当前系统的工作状态：电流：该值大小表示分析仪工作在当前检测桥投入大小模式下可通过“调幅”键进行设定；频率：系统默认显示0.25HZ；波形：显示分析仪当前投入检测桥的波形类型，可通过“波形”键进行设定；模式：显示分析仪当前工作模式，可通过“模式”键进行设定；5．3 .2探测仪界面操作与显示将充好电的5号充电电池装入探测仪电池仓，并将采集器与探测仪相连后，开启探测仪“电源”开关，即进入探测仪功能选择界面： 功能选择画面在该界面下，用户可以通过“功能”键在“故障定位波形分析”、“故障信号频谱分析”、“直流漏电电流测试”三个功能之间切换。当“◇”符号位于该功能项前时表示该功能项处于状态。状态栏分别显示了当前接入采集器的类型，分析仪投入检测桥时形成的波形状态，电压幅值，检测桥投入的频率，通信状态，电池电量等信息，采集器类型有“N”表示未接任何采集器，“D”表示接入的是D型采集器，“A”表示接入的是A型采集器；波形状态显示：“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为方波，“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为正弦波。选定好功能项，将探测仪采集器钳入被测支路，按下“测试”键即可按选定的功能对被测支路进行检测。注意：当使用A型采集器进行检测时分析仪波形状态必须调节为“”，使用D型采集器极进行检测时，必须调节波形状态为“”。

包头直流系统接地故障定位仪 模式：通过该按键可以实现分析仪工作模式的选择，分析仪工作模式可选择为自动模式或强制模式，当设定为自动模式时分析仪状态栏模式显示为“Auto”，当设定为强制模式时分析仪状态栏模式显示Force”开机默认为“Auto”。关于强制模式与自动模式的说明：当分析仪式工作在自动模式时，只有检测到第I段母线系统对地电压发生一定偏差之后才启动检测桥进行故障判断，当系统恢复正常后会自动停止检测桥的投入；当分析仪工作在强制模式时，分析仪会主动启动检测桥进行故障检测，检测完成之后无论是否存在接地或环网故障都将会向系统对地投入检测桥。5．2．2 探测仪操作探测仪面板共设有三个按键，分别为“电源”“功能”“测试”，探测仪所有的检测功能均可通过这三个按键来实现，探测仪兼容D型采集器和A型采集器，使用时请注意接入的采集器类型以及不同采集器类型对应的分析仪的“”和“”波形状态。电源：电源开关按键；功能：按功能键选择所需要的测试功能项；测试：选择需要的功能后按此键开始测试。5．3 显示5．3 .1分析仪显示开机后分析仪进入主界面显示，分析仪有一个显示画面，显示内容如下：分析仪开机便会对系统进行检测，检测完毕后分析仪主界面上显示系统当前电压、系统正负对地电压、正负对地绝缘电阻大小、系统分布电容大小、交流窜电状态及是否存在环网故障。如果分析仪检测到系统存在正极或负极绝缘故障，则对应的“正接地”或“负接地”故障指示灯闪烁。如果分析仪检测到系统存在环网故障，则“正接地”与“负接地”故障指示灯同时闪烁。指示灯闪烁时表示分析仪正在向被测系统对地按设定的信号幅度和频率切换检测桥，指示灯处于非闪烁状态时则分析仪没有切换检测桥。

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包头直流系统接地故障定位仪如果现场条件允许，建议在检测时断开环路的连接压片，以提高检测效率，减少检测时间。不能断开环路或环路本身就是非正常的，这时分析仪所发信号都会被环路把信号分流，造成在环路内都能检测到接地信号，导致找不到接地点的具体方向。可根据方向判断接地点。下面就第1种环路情形举例说明查找环路接地点的方法，如图所示： 如图所示：支路1和支路2形成一条环路，而支路3是环路上的一条分支并有接地故障。用探测仪分别在A、B、C、D、E五个点检测，其箭头指的方向是探测仪所检测的接地点方向，根据A、B、C、D、E点所检测接地点的箭头方向可知E点所在的支路是环路的分支，有接地故障并能故障定位。其它类型的环路接地可以采用类似的方法进行故障点定位。利用“波形”来判断接地通过波形可以判断被检测支路的接地程度：波形幅值越大说明被检测支路接地阻抗越小；波形越平滑，说明被检测支路绝缘越好。六、注意事项（1）由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动，保证使用的高精度。（2）每次开启探测仪后进行检测前，探测仪与分析仪之间要进行一次信号的同步，同步时需保持探测仪与分析仪之间在5米以内的距离，信号同步完成之后，探测仪可以远离分析仪，使用时，信号同步后请保持探测仪开启状态。（3）每次使用完成后，需将探测仪的电池从电池仓中拔出，充满电后以供下次使用，探测仪电量不足时，应立即更换电池以保证检测的顺利进行。（分析仪一定要接在被检测支路之前（按电流流向），正、负、地三条线分别对应接在直流正母线、负母线和地线上，保证接地线接地良好。（5） 由于采集器的灵敏度很高，在检测时应让采集器处于静止状态，以免影响检测准确度。（5） 探测仪使用采集器检测时，如果出现“钳表饱和”的字样，请确保采集器所钳支路的漏电流大小没有超过2A，如超过此数值，请钳正负极双根线。（6） 由于探测仪采集器采用齿片交错工艺，在使用时，打开采集器卡好线后，采集器要完全自然闭合，若是不能自然闭合，应观察后小心闭合，不能外加大力强行闭合，如强行闭合，会导致钳口上的齿片错位，损坏采集器。

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包头直流系统接地故障定位仪如果现场条件允许，建议在检测时断开环路的连接压片，以提高检测效率，减少检测时间。不能断开环路或环路本身就是非正常的，这时分析仪所发信号都会被环路把信号分流，造成在环路内都能检测到接地信号，导致找不到接地点的具体方向。可根据方向判断接地点。下面就第1种环路情形举例说明查找环路接地点的方法，如图所示： 如图所示：支路1和支路2形成一条环路，而支路3是环路上的一条分支并有接地故障。用探测仪分别在A、B、C、D、E五个点检测，其箭头指的方向是探测仪所检测的接地点方向，根据A、B、C、D、E点所检测接地点的箭头方向可知E点所在的支路是环路的分支，有接地故障并能故障定位。其它类型的环路接地可以采用类似的方法进行故障点定位。利用“波形”来判断接地通过波形可以判断被检测支路的接地程度：波形幅值越大说明被检测支路接地阻抗越小；波形越平滑，说明被检测支路绝缘越好。六、注意事项（1）由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动，保证使用的高精度。（2）每次开启探测仪后进行检测前，探测仪与分析仪之间要进行一次信号的同步，同步时需保持探测仪与分析仪之间在5米以内的距离，信号同步完成之后，探测仪可以远离分析仪，使用时，信号同步后请保持探测仪开启状态。（3）每次使用完成后，需将探测仪的电池从电池仓中拔出，充满电后以供下次使用，探测仪电量不足时，应立即更换电池以保证检测的顺利进行。（分析仪一定要接在被检测支路之前（按电流流向），正、负、地三条线分别对应接在直流正母线、负母线和地线上，保证接地线接地良好。（5） 由于采集器的灵敏度很高，在检测时应让采集器处于静止状态，以免影响检测准确度。（5） 探测仪使用采集器检测时，如果出现“钳表饱和”的字样，请确保采集器所钳支路的漏电流大小没有超过2A，如超过此数值，请钳正负极双根线。（6） 由于探测仪采集器采用齿片交错工艺，在使用时，打开采集器卡好线后，采集器要完全自然闭合，若是不能自然闭合，应观察后小心闭合，不能外加大力强行闭合，如强行闭合，会导致钳口上的齿片错位，损坏采集器。

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包头直流系统接地故障定位仪直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害较大的故障。直流系统正极接地，可能造成继电保护误动，因为跳闸线圈接直流电源负极，系统再有一点接地或绝缘不良，可能引起保护误动；直流系统负极接地，系统再有一点接地或绝缘不良，可将跳闸回路或合闸回路短路，造成保护拒动，此时系统发生故障，保护的拒动必然导致系统事故扩大，同时还可能烧坏继电器的触点或烧保险。我公司自主设计制造的便携式直流接地查找仪，能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的处理大大提高了检测范围与抗干扰能力；采用了先进计算方法和模糊控制理论，将被检测支路的绝缘程度以绝缘指数及波形的形式表示出来，充分体现了人工智能的优越性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置相对检测点的方向，从而快速、准确地实现环路接地检测。除此之外，用户可以根据自身系统需要在绝缘告警门限值范围内订制合适的绝缘告警门限值的设备，用户只需要将钳表上的档位与检测器上的量程对应起来就能实现直流接地的检测或者是绝缘程度的分析。

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包头直流系统接地故障定位仪装置原理2.2.1 绝缘故障查找原理系统分析仪与被测直流母线相连，采用乒乓原理计算被测直流系统的平衡桥电阻及对地绝缘电阻，如果被测直流系统存在绝缘故障，系统分析仪则向直流系统投入设定好频率和幅值的检测桥，探测仪通过对各支路中电流信号的检测来实现接地故障点的定位，检测原理如下图示：图中馈线1为正常馈线，馈线n为存在负对地绝缘故障的馈线，为绝缘故障阻值，R为系统平衡电桥。分析仪检测到绝缘故障后向直流系统投入检测桥，该检测桥以图示中的E、F表示，该检测桥的投入使直流系统对地电压产生一个已知频率的周期性变化量，设该变化量的频率为、使直流系统产生的对地电压变化幅值为，则流过上的电流变化幅值为，变化频率与检测桥投入频率相同。探测仪分别在A，B，C处进行检测。在A处检测不到该变化电流信号，说明馈线1没有绝缘故障，在B处可以检测到该变化电流信号，说明馈线n存在绝缘故障，而在C处检测不到该变化电流信号，从而可以确定绝缘故障点处于B、C之间。2.2.2 直流互窜查找原理系统分析仪与被测两段直流母线相连，向其中一段母线切换检测桥，比较两段母线电压变化波形，通过电压变化关系判断系统是否存在环网故障或绝缘故障，如果存在环网故障或绝缘故障，则持续启动检测桥，以供支路探测仪实现环网故障点的定位。当两段支路存在环网故障时，可使用探测仪和采集器对可能存在环网故障的支路进行逐一检测，根据探测仪显示波形和方向终实现环网故障点的查找。

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包头直流系统接地故障定位仪 直流系统绝缘故障、直流互窜故障及交流窜电故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障，危害电力系统正常运行。为了能够更好的帮助现场维护人员快速准确地找出直流故障，我公司通过多年努力，总结大量现场经验，开发出了直流接地查找仪。直流接地查找仪采用高精度电流钳表，利用故障回路中的直流电流差值进行故障查找与定位，将快速FFT变换技术引入到直流故障查找设备中，可以检测出各电压等级（24V，48V，110V，220V）直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障。随着电力系统对运行的要求越来越高，电力系统中对各类直流故障查找的要求也将越来越高，因此，高精度、绝缘趋势分析将成为电力系统对新一代直流接地查找仪的基本要求。基于调频调幅技术的新型直流故 基于直流电流差值检测原理的新型直流接地查找仪引入快速FFT变换技术，通过对检测量幅频特性的详细分析平衡了直流接地故障查找性与灵敏度方面的矛盾，将直流接地故障技术推向了一个新的高度，具有广泛的应用前景。二、装置结构及原理2．1 装置组成直流接地查找仪由系统分析仪、支路探测仪、采集器三部分组成

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包头直流系统接地故障定位仪使用须知7.1 在使用设备时，检测器液晶上偶然出现“钳表饱和”字样，出现此现象有二种情况：一、是钳表与故障检测器连接时没有连接好，应检查连接头是否接触好。二、由于受钳表量程限制，在使用时，钳表所钳回路是大电流，而且所钳的是单根，可能出现钳表饱和，解决办法是：在使用时，钳表同时钳双根（正、负）或重启检测器电源。7.2 由于钳表钳口采用齿片交错工艺，加工工艺和精密度都非常高（加工精度为0.002MM）；在使用时，打开钳表卡好线后，钳表要完全自然闭合，偶然不能自然闭合，应观察后小心闭合，不能外加大力强行闭合，如强行闭合，会导致钳口上的齿片错位，损坏钳表。单位名称：青岛天正华意电气设备有限公司八、注意事项1)由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动。保证使用的高精度。2)在检测过程中，故障检测器不用时请关闭电源，以延长电池的使用时间。3)故障检测器电量不足时，应及时充电，以提高检测的准确性。4)信号发生器一定要接在被检测支路之前（按电流流向），正负、地三条线同时在直流母线和地线上，保证接地线接地良好。5)由于钳表的灵敏度很高，检测时不要用手握钳表，应让钳表处于静止状态，以免影响检测准确度。6)由于故障检测器的精度极高，检测时请不要使用手机，以免造成对故障检测器的干扰。

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