、概述

HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀，適用于小電流接地系統(tǒng)架空線路，在線路發(fā)生單相接地故障而停運后，可用本設備對接地點進行定位，HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀是一套便攜設備，可進行多條線路的故障定位。整套設備由發(fā)射機、傳感器、接收機及附件組成。在故障線路停運后，由發(fā)射機向線路施加超低頻高壓信號使故障重現(xiàn)，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(shù)據(jù)，接收機顯示測量結果。在故障點前，電流持續(xù)存在，故障點后，電流消失?？上冗M行粗略分段，再定點，從而快速確定故障位置。

二、功能特點

1.  適用于小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng)，檢測架空線路的單相金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過渡電阻接地等多種故障。

2.  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。

3.  施加高壓信號使故障重現(xiàn)，電流信號穩(wěn)定，易于檢測。

4.  超低頻信號避免系統(tǒng)分布電容影響，能對高阻值故障進行定位。

5.  發(fā)射機安全特性：高壓啟動閉鎖功能、輸出允許直接短路。

6.  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。

7.  傳感器和接收機無線通訊傳輸，安全可靠。

8.  發(fā)射機可使用市電、發(fā)電機供電，傳感器和接收機干電池供電。

9.  發(fā)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。

10.  接收機采用大屏幕液晶顯示器，顯示傳感器狀態(tài)、電流波形和電流值。

三、技術指標  

1. 定位精度：0.2米。

2. 發(fā)射機輸出特性：

(1)  輸出頻率1Hz

(2)  開路電壓： 基波有效值0~2800V，

（脈動直流，峰值8kV，相當于10kV線路的相電壓峰值）；

(3)  短路電流： 基波有效值0~35mA（脈動直流，峰值100mA）

3. 傳感器與接收機的無線通訊距離：不小于100m。

4. 發(fā)射機電源：AC 220V市電，可接發(fā)電機（輸出功率≥1500W）。

5. 發(fā)射機功率：功率900W。

6. 傳感器電源：3節(jié)5號堿性干電池。

7. 接收機電源：5節(jié)5號堿性干電池。

8. 體積：

發(fā)射機417×234×318mm；傳感器180×100×35mm；接收機205 ×100×35mm

9. 質量：發(fā)射機16.8kg；傳感器0.45kg；接收機0.45 kg

10.    使用條件：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90％RH，海拔<4500m。

第二章 設備組成

本設備包括發(fā)射機、傳感器、接收機及相關附件：發(fā)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(fā)射機

       發(fā)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(xiàn)，電流由發(fā)射機輸出，流經(jīng)故障線路，在接地點入地并返回發(fā)射機。

       其中：

1.    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。

2.    高壓合按鈕：電源開關打開之后，需要電壓調整在零位時，按“高壓合”按鈕，設備才有高壓信號輸出。

3.    高壓分按鈕：用于停止設備輸出。

4.    零位指示：用于指示調壓旋鈕處在零位。

5.    保護指示：用于指示設備進入保護狀態(tài)。該指示燈亮時，表示設備處于保護閉鎖狀態(tài)，設備停止信號輸出。調整“輸出調整”旋鈕至零位，復位該指示燈。

6.    輸出調整旋鈕：用于調整輸出電流、電壓大小。該旋鈕只有在零位時（零位指示燈亮），才能按“高壓合”按鈕啟動發(fā)射機正常輸出信號。

7.    保護電流：用于指示設備輸入電流的大小，如輸入電流大于保護定值4A，則內部保護電路動作，設備停止工作。此時需要將電壓調整旋鈕調至零位后復位保護電路，然后重新調整電流大小。

8.    輸出電壓：用于指示設備輸出電壓的大小

9.    保護地端子：用于連接保護地線，接大地網(wǎng)。

10.  高壓輸出插座：用于連接故障線路。根據(jù)現(xiàn)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。

11.  測試地插座：接工作接地線，接大地網(wǎng)。

 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(shù)據(jù)。

三、接收機

接收機用于在地面接收傳感器的無線傳輸數(shù)據(jù)，并在液晶屏上顯示測量結果。 

第三章 使用方法

一、工作原理

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

發(fā)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(tǒng)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(jīng)過理論計算和實際驗證，1Hz信號已能滿足絕大多數(shù)現(xiàn)場測試需求。

發(fā)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(xiàn)。此限壓值可根據(jù)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(shù)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(fā)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(xù)存在，故障點后，電流消失?？上冗M行粗略分段，再定點，從而快速確定故障位置。

二、發(fā)射機操作

1.    接線：

首先將故障線路的開關斷開；發(fā)射機電源接220V市電；保護地線接“保護地”端子和大地網(wǎng)；測試地線（帶黑色夾鉗的高壓導線）接“測試地”插座和大地網(wǎng)；至于接故障線路的輸出線，可根據(jù)現(xiàn)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！

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和CT因為帶有電感線圈和鐵磁材料，故頻帶不寬，線性范圍窄。系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，短路電流將使CT的鐵心飽和，二次側信號波形發(fā)生畸變。PT二次側直接與電壓表連接，相當于運行在變壓器的空載狀態(tài)，短路會引起很大的短路電流，使用中不允許短路；CT二次側直接與負載和電流表連接，相當于運行在變壓器的短路狀態(tài)，二次側開路會引起很高電壓，使用中不允許開路。

電磁式互感器都有一定的額定容量，從電力網(wǎng)中消耗功率，成為系統(tǒng)的負載，存在負荷分擔問題。而PT存在的為嚴重的問題是可能出現(xiàn)鐵磁諧振：PT的鐵心電感和系統(tǒng)的電容元件由于感抗與容抗的交換，組成許多復雜的振蕩回路，如果滿足一定的條件，就可能激發(fā)起持續(xù)時間較長的鐵磁諧振，這種諧振現(xiàn)象，某些元件的電壓過高危及設備的絕緣，同時可能在非線性電感元件中產生很大的過電流，使電感線圈引起溫度升高，擊穿絕緣，以致燒損。我國3～220kV電網(wǎng)，不論中性點接地方式如何，都曾發(fā)生過由于電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過電壓。

電阻式電壓互感器設計有10kV和35kV兩個電壓等級，它們的主要技術參數(shù)有：

1、額定電壓：10/3 kV；35/3 kV

2、設備高電壓：12 kV；40.5 kV

3、額定頻率：50Hz

4、準確度等級：計量0.2級保護3P

5、額定二次輸出電壓：6.5/3 V

試驗依據(jù)：

1、標準IEC 60044-7《電子式電壓互感器》

2、國家標準GB 1207-1997《電壓互感器》

GB 311。1-1997《高壓輸變電設備的絕緣配合》

對電阻式電壓互感器的試驗共分2個階段：

1、實驗室階段。這一階段主要是進行傳感器部分的線性度、角差和穩(wěn)定性試驗。

通過試驗，考核所設計的傳感器能否可能達到測量0.2級，保護3P的準確度。

2、委托試驗階段。這一階段的試驗在武漢高壓研究所進行。測試內容包括誤差試

驗、絕緣性能等，以確定達到測量0.2級，保護3P的準確度。

下面先對在實驗室所做試驗作介紹，再介紹型式試驗情況，然后后對互感器的性能以及存在的問題進行總結和分析。

PT為標準電壓互感器，準確度0。05％。EVT為被校驗的電阻式電壓互感器（包含信號處理電路）。標準電壓互感器測量線圈的輸出送入6位半數(shù)字萬用表V1，被校驗電壓互感器的輸出送入數(shù)字萬用表V2，兩個數(shù)字萬用表型號相同，準確度為0.05％，同時讀取兩個電壓值U1和U2，此處定義分壓比為：

其中K1是標準電壓互感器的變比，K1＝350。

定義分壓比的相對誤差為：

其中K0為實際施加接近于額定電壓時的分壓比。

對電壓互感器進行的線性度實驗，間隔一段時間先后兩次測敦化市架空線小電流接地故障定位儀廠家敦化市架空線小電流接地故障定位儀廠家量2％UN～120％UN范圍內的分壓比。兩次測量的電壓百分比-分壓比相對誤差曲線如下，其中電壓百分比是實際施加電壓與額定電壓的比值。

該互感器不能與傳統(tǒng)電壓互感器校驗裝置接口。在武漢高壓研究所進行的角差、比差測試時，采用該所研制的GHJ-H型光電式互感器校驗儀。

試驗變壓器產生試驗電壓，這個高電壓經(jīng)過準確度為0.05％的標準電壓互感器PT和準確度為十萬分之一的精密感應分壓器GDZ-I后，產生標準電壓信號UN，被校驗的電子式電壓互感器EVT的輸出信號經(jīng)過后續(xù)電子線路信號處理模塊的放大、相位補償之后，得到電壓信號UX，兩個信號同時送入校驗儀，校驗儀顯示兩者的比差、角差以及試驗電壓與于額定電壓的百分比。