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新型電力設備“架空線小電流接地故障定位儀”使用指南
點擊次數:157 更新時間:2025-10-26

近日,國能晉江熱電公司結合近期行業及集團公司發生的不可靠事件,進一步強化可靠管理,全面開展隱患排查治理工作,持續健全高風險作業管控機制,狠抓現場違章行為,多元化管理為機組可靠穩定運行奠定堅實的基礎。

規范化可靠管控。該公司不斷增強現場風險作業的保障管理工作,持續健全現場風險作業管理制度,規范風險作業操作流程。結合當前生產實際情況,進一步分解和細化現場作業的責任主體和責任人,以風險作業管控為重點,全面梳理風險作業的保障措施,科學指導標準化、規范化作業。同時采取強管控,重考核"管理模式對現場風險作業人員與環境全面管制,確保可靠無差錯。

常態化可靠檢查。該公司將現場隱患排查治理作為日常基礎工作來抓,建立隱患排查治理長效機制,要求各部門、各專業、各班組認真排查所負責區域的隱患,對現場反復出現的問題及隱患,及時總結分析原因,做好管控措施,并登記、匯總、制定整改計劃,明確責任人并限期進行整改,形成閉環管理,確保隱患整改到位,打造可靠穩定的生產環境。

更新化可靠管理。該公司以三違"強化三不違",一方面要求各班組每周積極開展事故案例警示學習,結合自身崗位舉一反三,不斷提高全員遵章守紀的良好習慣,牢固樹立不能違"不想違"的心理。另一方面定期開展反違章專項整治活動,以高壓姿態全部打消全員的僥幸心理,震懾全員不敢違",逐步提升全體員工的安全意識,不斷提升人員與設備的本質可靠水平。

LYST4000架空線小電流接地故障定位儀.png


一、概述(LYST4000新型電力設備“架空線小電流接地故障定位儀"使用指南

適用于小電流接地系統架空線路,在線路發生單相接地故障而停運后,可用本設備對接地點進行精確定位。

是一套便攜設備,可進行多條線路的故障定位。整套設備由發射機、傳感器、接收機及附件組成。在故障線路停運后,由發射機向線路施加超低頻高壓信號使故障重現,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據,接收機顯示測量結果。在故障點前,電流持續存在,故障點后,電流消失。可先進行粗略分段,再精確定點,從而快速確定故障位置。

二、功能特點(LYST4000新型電力設備“架空線小電流接地故障定位儀"使用指南

適用于小電流接地系統配電網,檢測架空線路的單相金屬性接地、經電弧接地、經過渡電阻接地等多種故障。

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。

施加高壓信號使故障重現,恒流信號穩定,易于檢測。

超低頻信號避免系統分布電容影響,能對高阻值故障進行定位。

發射機安全特性:高壓啟動閉鎖功能、輸出允許直接短路。

傳感器使用高靈敏度傳感器,開口設計,無需閉合,方便在線路上掛接。

傳感器和接收機無線通訊傳輸,安全可靠。

發射機可使用市電、發電機或汽車逆變器供電,傳感器和接收機干電池供電。

發射機體積小,重量輕;傳感器為體積重量*小化設計,方便沿線掛接;接收機為手持式設計。

接收機采用大屏幕液晶顯示器,顯示傳感器狀態、電流波形和電流值。

三、技術指標(LYST4000新型電力設備“架空線小電流接地故障定位儀"使用指南

定位精度:0.2米。

發射機輸出特性:

輸出頻率1Hz

開路電壓:    基波有效值2800V

(脈動直流,峰值8kV,相當于10kV線路的相電壓峰值);

短路電流:    基波有效值35mA(脈動直流,峰值100mA

傳感器與接收機的無線通訊距離:不小于30m

發射機電源:AC 220V市電,可接發電機/汽車逆變器(輸出功率≥1500W)。

發射機功率:*高功率900W

傳感器電源:37號堿性干電池。

接收機電源:55號堿性干電池。

體積:

發射機350×210×300mm;傳感器180×100×35mm;接收機205 ×100×35mm

質量:發射機12kg;傳感器0.45kg;接收機0.45 kg

使用條件:溫度:-1040,濕度5-90RH,海拔<4500m


第2章 設備組成(LYST4000新型電力設備“架空線小電流接地故障定位儀"使用指南

本設備包括發射機、傳感器、接收機及相關附件:發射機的接線盤、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、發射機

發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,電流由發射機輸出,流經故障線路,在接地點入地并返回發射機。

發射機面板如圖2-1-2所示:

其中:

啟動按鈕:電源開關打開之后,需要按“啟動"按鈕設備才進行輸出。

停止按鈕:用于停止設備輸出。

測量按鈕:用于測量線路的接地電阻、系統電容等參數。在啟動狀態下此按鈕有效,顯示參數3秒鐘后自動轉為正常輸出狀態。

電源插座、保險管、電源開關:用于連接220V電源線,更換保險管,以及進行電源的開關。

保護地端子:用于連接保護地線,接大地網。

線路插座:用于連接故障線路。根據現場情況,可使用短連接線夾在開關柜的線路側;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。

測試地插座:接工作接地線,接大地網。


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據。

傳感器面板如圖2-2-1所示:

三、接收機

接收機用于在地面接收傳感器的無線傳輸數據,并在液晶屏上顯示測量結果。

接收機面板如圖2-3-1所示:

第三章 LYST4000架空線小電流接地故障定位儀使用方法

一、工作原理

在故障線路停運后,首先由發射機向線路施加電壓使故障重現。電流由發射機發出,流經故障線路,在接地點入地并通過大地返回發射機。

發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,經過理論計算和實際驗證,1Hz信號已能滿足絕大多數現場測試需求。

發射機在脈動輸出時間段內的表現為恒流限壓源。若接地過渡電阻小于80kΩ,則輸出為恒流100mA,電壓隨電阻的增大而變大,但不會超過8kV;若過渡電阻大于80kΩ,則輸出為恒壓8kV,電流隨電阻的增大而減小。

發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。此限壓值可根據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,自動進行調零操作,將模擬信號轉成數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送的無線信號,在液晶屏上直觀顯示測量結果。在故障點前,電流持續存在,故障點后,電流消失。可先進行粗略分段,再精確定點,從而快速確定故障位置。

二、發射機操作

接線:

首先將故障線路的開關斷開;發射機電源接220V市電;保護地線接“保護地"端子和大地網;測試地線(帶黑色夾鉗的高壓導線)接“測試地"插座和大地網;至于接故障線路的輸出線,可根據現場情況,使用短連接線(帶紅色夾鉗的高壓導線)接“線路"端子和開關柜的線路側,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,均不能掛接地線!

電源:

打開電源開關,此時發射機并沒有輸出,“停止"按鈕上的指示燈亮,屏幕顯示如下提示信息“按啟動開始輸出,若啟動無效,請檢查保護地是否接好!",如圖3-2-2a所示。

啟動輸出:

按“啟動"按鈕,發射機開始輸出,“啟動"按鈕上的指示燈亮,液晶屏顯示輸出參數,界面如圖3-2-2b所示。

參數測量:

若需要,可按“測量"按鈕,此時“啟動"指示燈滅, “測量"按鈕上的指示燈亮。設備對線路的接地電阻和系統分布電容等參數進行測量。液晶屏的顯示界面如圖3-2-2c所示。

當線路接地電阻小于10kΩ時,則分布電容的影響可以忽略不計,此時電容值不再顯示,僅顯示“-"符號。

屏幕*下部顯示的“接地點前電流"項目,是根據電阻、電容參數,通過計算得到的接地故障點前能夠測量到的電流有效值的*小值。舉例來說,若故障電阻小于80kΩ且分布電容很小,發射信號的電流值在0100mA之間按1Hz的頻率變化,則計算得到1Hz基頻電流有效值為35mA。系統分布電容越大,電流有效值越小。由于還不知故障點位置,無法得到分布電容的分布規律,只能假定分布電容全部在故障點之后(即假定故障點在出口位置),如此算出的電流有效值就是一個可能的*小值,意即在故障點前測量到的基頻電流有效值均應大于等于此數,而一旦越過故障點,電流會急劇減小。由于測量存在誤差,計算時也有假定條件,因此此結果僅作參考。

若需要,可以用測量的方法確定故障相,分別對三相進行測量,電阻*低的即為故障相。

注意:僅在啟動狀態下測量才有效,顯示測量參數3秒鐘后自動轉為正常輸出狀態。

停止輸出:

若需要停止輸出,可按“停止"按鈕。

工作完畢后,關閉電源,撤除接線。

三、傳感器和接收機的操作

近端驗證:

為了驗證設備是否正常、驗證故障線路的選線和選相是否正確、以及本線路是否符合設備的測試條件,建議在發射機端對傳感器和接收機進行一次近端現場驗證,如圖3-3-1所示:

將傳感器掛在輸出高壓導線上,長按“開關"鍵將傳感器電源打開,其“電源"指示燈亮。

接收機與傳感器間隔一定距離(小于30m),長按“開關" 鍵將接收機電源打開,當接收機和傳感器成功建立無線連接后,傳感器上的“通訊"指示燈閃爍,接收機的液晶屏上將顯示傳感器狀態、電流波形、電流值等信息,如圖3-3-2a所示。其中接收機和傳感器的電池水平分別顯示,當欠壓后電池圖標會閃爍;電流值是計算的1Hz基頻電流有效值,應該和發射機在測量時顯示的“接地點前電流"相近。

注意:傳感器掛接應盡量保持穩定。若不穩定,則受地磁影響,波形將會出現漂移,若漂移過大超出顯示范圍,則自動進入調零過程,待1~2個周波(也即1~2秒)后,波形會回到正常范圍。所以應注意觀察,在波形穩定幾個周波后再讀數會得到比較可靠的數值。

如果通訊未建立連接,則顯示界面如圖3-3-2b所示。若顯示此界面,應首先檢查傳感器電源是否已開;接收機與傳感器的距離是否過遠等。

分段定位:

近端驗證成功后,再進行沿線實際定位。

為快速逼近故障點,建議進行50%法或0.618黃金分割法分段。以50%法為例,首先選擇在線路中點處登桿,用絕緣桿將傳感器掛接在故障線路的故障相,掛接應盡量保持穩定,如圖3-3-3所示:

接收機在地面上接收數據,若波形和讀數均穩定,電流值接近近端驗證時的讀數,說明故障點還在下游;若波形很小、電流值很低,說明已經越過故障點。

本次分段成功后,在故障點所在的段中繼續50%分段。分段越來越短,故障點也逐步逼近,直至精確找到故障位置。

若線路存在分支,應重點在分支處測量,以判斷故障發生在主干還是分支。若判斷是分支故障,則繼續在分支線路上分段定位。若分支線路的電纜發生故障,則應換用電纜故障測試儀進行測距和定點。

LYST4000架空線小電流接地故障定位儀.png

日前,青藏直流二期擴建配套多林 220 千伏變電站調相機工程順利投運。作為國家電網公司今冬明春重要電力保供項目,該工程將顯著提高西藏電網今冬明春、迎峰度冬電力保供能力,進一步提升西藏電網網架結構和可靠穩定運行水平,為青藏直流二期擴建工程按期高質量建設奠定堅實基礎。

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