智能变电站数字保护测试仪

智能变电站数字保护测试仪山西

山西直流系统接地故障定位仪（因为分析仪内部有平衡电桥，如果接在某一条支路中，在使用探测仪进行查找时将会误以为该支路存在绝缘异常现象）利用“绝缘量化指数”检测多点接地：系统有多个接地故障，或者正、负直流母线均有接地故障，在各回路的检测中，装置会自动探测出接地故障较严重的支路，然后检测出接地故障点。检测中分析检测结果，接地故障较严重的（正或负）接地故障。也可利用“绝缘程度条”和参考“绝缘程度百分比”的量化指数，比较测试结果的微小差异。该故障排除后再进行其他支路的检测，并将接地故障点逐一检测排除。接地点方向的判定：接地点方向的判定是由卡线时采集器箭头的方向与探测仪所显示的箭头方向共同决定：以采集器箭头方向为参考方向，在检测时，采集器方向不变，当探测仪显示的箭头方向向下，说明接地点方向与采集器箭头方向是相反方向；当探测仪显示的箭头方向向上，说明接地点方向与采集器箭头方向是相同方向，如下图示：探测仪显示向下箭头 探测仪显示向上箭头利用“接地点方向”检测环路接地：系统中如果有两条支路的一极或两极连接在一起，形成闭环系统，称之为环路。通常环路以以下几种形式出现：（1）两条支路的正极和负极分别相连形成环路；（2）两条支路的正极或者负极中的一极相连形成环路；（3）两条支路中一条支路的正极通过负载与另一条支路的负极相连形成环路。

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山西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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山西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。

山西直流系统接地故障定位仪 使用方法5．1 接线5．1．1 分析仪接线分析仪共配有两段连接插头，其中I段包括一条红色连接线、一条黑色连接线以及一条黄色连接线；II段包括一条红色连接线以及一条黑色连接线。将配备的红、黄、黑三条连接线插座一端按颜色标记插入分析仪I段插头处；断开电源开关，将红、黄、黑三条连接线的另一端按如下述接入：将红色连接线的红夹连接到第I段母线的正极处；将黄色连接线的黄夹连接到第I段母线的地；将黑色连接线的黑夹连接到第I段母线的负极处；如果要检测直流互窜，需将配备的红、黑两条线按下述接入装置与系统：将红色连接线与黑色连接线插座一端按颜色标记插入分析仪II段插头处；将红色连接线的红夹连接到第II段母线的正极处；将黑色连接线的黑夹连接到第II段母线的负极处；如下图示：不做直流互窜检测时不接第II段母线的两条连接线。5．1．2 探测仪与采集器连接将充满电量的4节5号充电电池装入探测仪的电池仓内；将采集器航空插一端与探测仪插座相连接。5．1．3上电检查各部分接线无误后，开启分析仪电源开关，电源指示灯与液晶屏均被点亮，设备进入工作状态，如果系统不存在接地，则分析仪正常指示灯亮，如果存在正接地则正接地指示灯亮，如果存在负接地则负接地指示灯亮。5．2 操作5．2．1 分析仪操作分析仪面板上共有四个按键，可对分析仪的工作参数进行调整，按键排列图如下：调幅：通过该按键可以实现电流信号幅值大小的调节，电流信号幅值可在0mA0.25mA0.5mA1mA2mA之间进行循环设定，开机默认为1mA。复位：通过该按键可以实现程序重新初始化重新运行。波形：通过该按键可以实现电流波形的选择，电流波形可选择为方波或正弦波，当设定为方波时分析仪状态栏波形显示为“”，当设定为正弦波时分析仪状态栏显示为“”，开机默认为“”。

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山西直流系统接地故障定位仪信号发生器、故障检测器均采用微计算机技术，具有集成程度高，判断速度快，检测灵敏度高、抗干扰能力强、故障定位准确等特点。在软件处理上利用了模糊控制理论和通信的噪声理论，并依据直流系统的特点优化了算法，即使系统有大分布电容的干扰、电磁脉冲干扰和其它噪声干扰的影响，也能准确地判断出接地故障点，为接地故障的查找提供了有力的保障。在硬件上引进国外先进的检测传感器，直流信号检测灵敏度高达0. 1mA，可检测150K-500K接地的检测灵敏度，使多点接地、环路接地、绝缘普遍降低等难以解决的问题迎刃而解。三、装置主要特点3.1 高精度采样钳表该装置采用了高分辨率（0. 1mA）信号采样直流钳表，能够实现对多点接地，高阻接地点的定位；3.2 接地点方向显示该装置具有接地点方向显示，可以快速的处理复杂支路或环路中接地点的定位；3.3 具有绝缘指数显示功能绝缘指数是为分析待测支路绝缘程度而引入说法，以0—100的数字形式来反映被测支路的绝缘程度，数字越大表示绝缘越差，该指数结合高精度钳表非常有利于多点接地与高阻接地的检测。3.4 具有波形显示功能所谓波形显示，即在检测过程中检测器所搜索到的信号发生器的波形其在查找接地过程中有非常重要的作用，合理利用检测器中的波形显示，可以大幅度的设备的检测范围与检测精度以判断的准确度。3.5 操作简单，使用方便、快速使用时只需将钳表钳住待测支路，按一下工作按键，3—6S即可完成一条支路的检测。

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山西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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山西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“”。

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山西直流系统接地故障定位仪在没有接地的情况下，系统分析仪不会向系统发出任何信号，同时也不会向探测仪发出同步信号。在自检时，请确保直流系统中不存在其它向直流系统发出信号的设备，如有，请退出后测试，包括在后面的查找过程中均需将存在信号源的设备退出直流系统，否则有可能对检测带来干扰。（3 ）检测开始设备自检通过后，即可对系统支路逐一检测，为了保证检测的顺利进行，在将探测仪远离分析仪进行检测时，不要关闭探测仪电源。探测仪共有三项功能可供用户使用，分别是“故障探测”“绝缘分析”“电流检测”，三项功能可通过功能键进行切换。故障探测功能 设备内部设定了不同电压等级系统的支路接地阻抗检测门限值，当支路绝缘故障小于该门限值时，检测结果显示接地故障告警信号，并告之接地故障点方向；当支路绝缘故障大于该门限值时，检测结果显示非接地信号；同时，为方便用户判断被测支路的绝缘状况，测试结果还将显示检测的绝缘量化指数，绝缘指数越高表示绝缘情况越差，越低表示绝缘情况越好。电压等级/V2448110220接地检测门限值/KΩ7153060设备接地检测门限表绝缘分析功能 选择该功能项之后，探测仪会把被测支路的绝缘阻抗大小及波形显示出来并且指示接地点方向，可测量的阻抗范围如下表：电压等级/V2448110220阻抗测量范围/KΩ0-700-1500-3000-600探测仪阻抗测量范围表如果被测支路存在绝缘故障，检测完成之后显示示意图如下：绝缘分析功能电流检测功能

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山西直流系统接地故障定位仪信号发生器与检测器不受距离限制在复杂的直流系统中，信号发生器接入点可能与接地查找点有着很长的一段距离，不过检测器并不受此距离的限制，可以在同一个系统中的任何一点进行查找。3.7 运行、可靠信号发生器是需要接入直流系统之中的，这就对设备的性与根据直流系统现场的实际情况，信号发生器可智能式产生1.0—5.0mA 的信号电流，且功率小于0.2W，适用于各类直流系统，对直流系统的运行、可靠运行提供了保障。四、装置主要技术指标4.1 可检测接地电阻范围　系统电压为220V时：　0 -500KΩ系统电压为110V时：　0 -250KΩ系统电压为48V时：　 0 -50KΩ系统电压为24V时：　 0 -10KΩ4.2 检测信号功率 ≤ 0.2W(信号发生器输出功率)?输出信号频率：2.5Hz4.3 抗对地分布电容值：对地电容单支路≤8uF，系统对地总电容≤100uF；4.4 适用直流系统电压：220V±10％，110V±10％，48V±10％，24V±10％，或用户提出其它电压等级；4.5环境温度：-35℃～＋55℃；4.6 相对湿度：≤95％ 4.7总质量：2.8kg 4.8 外形尺寸（铝合金包装箱）：460x240x120（mm）五、使用方法5.1 将信号发生器接入直流系统：信号发生器的信号连线，红夹接正母线，黑夹接负母线，黄夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。5.2 按不同电压等级自适应输出信号：信号发生器自适应不同电压等级的直流系统，系统无接地故障时，“正常”指示灯亮。液晶显示屏显示接入直流系统电压、正对地电压、负对地电压。系统有接地故障时，信号发生器自动判断接地极性，如果系统正接地，信号发生器“正接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“正接地”指示灯闪烁。如果系统负接地，“负接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“负接地”指示灯闪烁。同时液晶显示屏显示系统正对地电压、负对地电压、系统对地绝缘总阻抗。

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