涂建國
一、裝置簡介
直流系統(tǒng)接地是一種易發(fā)生且對電力系統(tǒng)危害較大的故障。直流系統(tǒng)正極接地,可能造成繼電保護誤動,因為跳閘線圈接直流電源負(fù)極,系統(tǒng)再有一點接地或絕緣不良,可能引起保護誤動;直流系統(tǒng)負(fù)極接地,系統(tǒng)再有一點接地或絕緣不良,可將跳閘回路或合閘回路短路,造成保護拒動,此時系統(tǒng)發(fā)生故障,保護的拒動必然導(dǎo)致系統(tǒng)事故擴大,同時還可能燒壞繼電器的觸點或燒保險。
我公司自主設(shè)計制造的HDFE01便攜式直流接地故障查找儀,能夠適用于任何電壓等級的直流系統(tǒng),配備了高精度的檢測鉗表,通過對多種信號的高效處理大大提高了檢測范圍與抗干擾能力;采用了先進計算方法和模糊控制理論,將被檢測支路的絕緣程度以絕緣指數(shù)及波形的形式表示出來,充分體現(xiàn)了人工智能的*性;對于接地點位置的斷定,它們更是擁有準(zhǔn)確的判斷力,每次檢測都能夠指出接地點位置相對檢測點的方向,從而快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)環(huán)路接地檢測。除此之外,用戶可以根據(jù)自身系統(tǒng)需要在絕緣告警門限值范圍內(nèi)訂制合適的絕緣告警門限值的設(shè)備,用戶只需要將鉗表上的檔位與檢測器上的量程對應(yīng)起來就能實現(xiàn)直流接地的檢測或者是絕緣程度的分析。
HDFE01便攜式直流接地故障查找儀不僅重點解決了直流系統(tǒng)間接接地、非金屬接地、環(huán)路接地、正負(fù)同時接地、正負(fù)平衡接地、多點接地等疑難故障的準(zhǔn)確檢測,并且還能準(zhǔn)確的顯示系統(tǒng)電壓、對地電壓、接地阻值,真正解決了運行及檢修人員的后顧之憂。
本裝置以系統(tǒng)安全為首要前提,按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高要求,以可靠的低頻信號方式進行檢測,并在現(xiàn)場進行了大量的實際應(yīng)用,對系統(tǒng)無任何影響。
二、裝置構(gòu)成及原理
2. 1 裝置的構(gòu)成
該裝置由信號發(fā)生器、故障檢測器和信號采集器(鉗表)三部分組成,信號發(fā)生器與直流系統(tǒng)正負(fù)母線和地相連,當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障后,它會 自動產(chǎn)生一個低頻小信號,故障檢測器與鉗表獨立于信號發(fā)生器,故障檢測器與鉗表之間使用連接線相連,通過對待檢測支路漏電流信號的采集、分析,從而判斷出該支路的絕緣情況。
2.2 裝置的工作原理
定位裝置的工作原理是:當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障或絕緣降低(整個直流系統(tǒng)絕緣電阻小于報警整定值),直流系統(tǒng)電壓監(jiān)測裝置發(fā)出警報時,將信號發(fā)生器接入直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線和地之間。信號發(fā)生器自動判斷直流系統(tǒng)電壓等級,自動判斷接地故障的極性、接地程度,自動分析絕緣監(jiān)測平衡電橋回路接線方式和平衡電橋電阻大小,形成信號輸出的智能反饋,向直流正負(fù)母線和地間,發(fā)射適宜系統(tǒng)檢測,對系統(tǒng)無影響的低頻信號,并實時顯示系統(tǒng)電壓、正對地電壓、負(fù)對地電壓和系統(tǒng)對地絕緣總阻抗。
故障檢測器檢測各回路對地絕緣的直流信號漏電流,并模擬顯示接地回路絕緣狀態(tài),判斷出接地故障回路(支路),并繼續(xù)沿故障回路(支路)檢測出接地故障,將故障點準(zhǔn)確定位。
信號發(fā)生器、故障檢測器均采用微計算機技術(shù),具有集成程度高,判斷速度快,檢測靈敏度高、抗干擾能力強、故障定位準(zhǔn)確等特點。在軟件處理上利用了模糊控制理論和通信的噪聲理論,并依據(jù)直流系統(tǒng)的特點優(yōu)化了算法,即使系統(tǒng)有大分布電容的干擾、電磁脈沖干擾和其它噪聲干擾的影響,也能準(zhǔn)確地判斷出接地故障點,為接地故障的查找提供了有力的保障。在硬件上引進*的檢測傳感器,直流信號檢測靈敏度高達0. 1mA,可檢測150K-500K接地的檢測靈敏度,使多點接地、環(huán)路接地、絕緣普遍降低等難以解決的問題迎刃而解。
三.裝置主要特點
1.高精度采樣鉗表
該裝置采用了高分辨率(0. 1mA)信號采樣直流鉗表,能夠?qū)崿F(xiàn)對多點接地,高阻接地點的定位;
2. 接地點方向顯示
該裝置具有接地點方向顯示,可以高效快速的處理復(fù)雜支路或環(huán)路中接地點的定位;
3. 具有絕緣指數(shù)顯示功能
絕緣指數(shù)是為分析待測支路絕緣程度而引入說法,以0—100的數(shù)字形式來反映被測支路的絕緣程度,數(shù)字越大表示絕緣越差,該指數(shù)結(jié)合高精度鉗表非常有利于多點接地與高阻接地的檢測。
4. 具有波形顯示功能
所謂波形顯示,即在檢測過程中檢測器所搜索到的信號發(fā)生器的波形,其在查找接地過程中有非常重要的作用,合理利用檢測器中的波形顯示,可以大幅度的提升設(shè)備的檢測范圍與檢測精度以判斷的準(zhǔn)確度。
5. 操作簡單,使用方便、快速
使用時只需將鉗表鉗住待測支路,按一下工作按鍵,3—6S即可完成一條支路的檢測。
6. 信號發(fā)生器與檢測器不受距離限制
在復(fù)雜的直流系統(tǒng)中,信號發(fā)生器接入點可能與接地查找點有著很長的一段距離,不過檢測器并不受此距離的限制,可以在同一個系統(tǒng)中的任何一點進行查找。
7. 運行安全、可靠
信號發(fā)生器是需要接入直流系統(tǒng)之中的,這就對設(shè)備的安全性與根據(jù)直流系統(tǒng)現(xiàn)場的實際情況,信號發(fā)生器可智能式產(chǎn)生1.0—5.0mA 的信號電流,且大功率小于0.2W,適用于各類直流系統(tǒng),對直流系統(tǒng)的安全運行、可靠運行提供了保障。
四.裝置主要技術(shù)指標(biāo)
1. 可檢測接地電阻范圍
系統(tǒng)電壓為220V時: 0 -500KΩ
系統(tǒng)電壓為110V時: 0 -250KΩ
系統(tǒng)電壓為48V時: 0 -50KΩ
系統(tǒng)電壓為24V時: 0 -10KΩ
3. 檢測信號功率 ≤ 0.2W(信號發(fā)生器輸出功率)
4. 抗對地分布電容值:
對地電容單支路≤8uF,系統(tǒng)對地總電容≤100uF;
5. 適用直流系統(tǒng)電壓:
220V±10%,110V±10%,48V±10%,24V±10%,或用戶提出其它電壓等級;
6. 環(huán)境溫度:-35℃~+55℃;
7. 相對濕度:≤95%
8. 總質(zhì)量: 2.8kg
9. 外形尺寸(鋁合金包裝箱):460x240x120(mm)
武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制
本作業(yè)指導(dǎo)書適用于電力生產(chǎn)、基建、試驗研究等單位和部門。本作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定了 交接驗收、預(yù)防性試驗、檢修過程中的變壓器繞組變形試驗 ( 頻率響應(yīng)法 ) 的試驗項目的 引用標(biāo)準(zhǔn)、儀器設(shè)備要求、試驗人員資質(zhì)要求和職責(zé)、作業(yè)程序、試驗結(jié)果判斷方法和試 驗注意事項等。制定本指導(dǎo)書的目的是規(guī)范試驗操作 , 保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性 , 為設(shè)備運 行、監(jiān)督、檢修提供依據(jù) ; 指導(dǎo)設(shè)備管理人員和現(xiàn)場工作人員應(yīng)用變壓器繞組變形測試技 術(shù)對電力變壓器進行檢測和診斷 , 為變壓器設(shè)備運行檢修提供依據(jù) , 提高變壓器設(shè)備運行 的可靠性。
變壓器繞組變形測試技術(shù)是根據(jù)測得的變壓器各繞組頻率響應(yīng)特性的*性 , 結(jié)合設(shè) 備結(jié)構(gòu)、運行情況及其他試驗項目進行全面的、歷史的、綜合的分析比較 , 以判斷變壓器 繞組變形程度。本作業(yè)指導(dǎo)書提出的判斷方法和注意值僅適用于使用差值判斷變壓器繞組 變形的方法。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本作業(yè)指導(dǎo)書的引用而成為本作業(yè)指導(dǎo)書的條款。凡是注日期 的引用文件 , 其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本作業(yè)指導(dǎo)書 , 然而 , 鼓勵根據(jù)本 作業(yè)指導(dǎo)書達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文 件 , 其版本適用于本作業(yè)指導(dǎo)書。
GBl094.1 電力變壓器*部分 總則
GB1094.2 電力變壓器第二部分 溫升
GB1094.3 電力變壓器第三部分 絕緣水平和絕緣試驗
3 定義
本作業(yè)指導(dǎo)書采用下列定義。
3.1 變壓器繞組變形
變壓器在運行中不可避免地要遭受出口短路或近區(qū)短路故障沖擊 , 在運輸安裝過程中 也可能受到碰撞沖擊。在這些沖擊力 ( 包括電動力和機械力 ) 作用下 , 變壓器繞組就可能 發(fā)生軸向、徑向尺寸變化、位移、扭曲、鼓包等變形。
3.2 變形程度正常
指變壓器處于原始狀態(tài)或不存在明顯變形 , 可以繼續(xù)運行 , 繞組不需要整修。
3.3一般變形
指變壓器存在明顯變形需要加強監(jiān)督 , 應(yīng)在適當(dāng)時機安排檢修 , 再次短路或其他沖擊
將有很大可能造成變壓器損壞 , 需要整修或更換繞組。
3.4 嚴(yán)重變形
指變壓器因變形而不能繼續(xù)運行必須馬上處理。
3.5 頻率響應(yīng)法
在一定的頻率范圍內(nèi) , 對變壓器某一繞組的一端施加一系列特定頻率的信號 , 測量其 兩端的響應(yīng)信號 , 即可得出該變壓器繞組頻率響應(yīng)特性。
3.6 兩條頻率響應(yīng)特性曲線 (1 和 2) 差值
—兩條頻響曲線的差值 ( 方均根值 );
—1 條頻響曲線 i 點幅值 ,dB;
—2 條頻響曲線 i 點幅值 ,dB;
N—離散點總數(shù) ( 高壓側(cè)計算頻率范圍是 10~515 KHZ , 中壓、低壓側(cè)計算頻率范圍是 10~700 KHZ。 )
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4安全措施
負(fù)責(zé)人制定安全措施 , 作業(yè)參加人在負(fù)責(zé)人的監(jiān)督下進行試驗工作。本試驗要注意為 了保護測試儀 , 測量前應(yīng)對試驗前應(yīng)將被試變壓器線端對地放電 , 以防靜電或感應(yīng)電損壞 儀器。