、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(hù)誤動，因?yàn)樘l線圈接直流電源負(fù)極，系統(tǒng)再有一點(diǎn)接地或絕緣不良，可能引起保護(hù)誤動；直流系統(tǒng)負(fù)極接地，系統(tǒng)再有一點(diǎn)接地或絕緣不良，可將跳閘回路或合閘回路短路，造成保護(hù)拒動，此時系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)的拒動必然導(dǎo)致系統(tǒng)事故擴(kuò)大，同時還可能燒壞繼電器的觸點(diǎn)或燒保險。

我公司自主設(shè)計(jì)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(jìn)計(jì)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(diǎn)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(diǎn)位置相對檢測點(diǎn)的方向，從而快速、準(zhǔn)確地實(shí)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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(jìn)行檢測，并在現(xiàn)場進(jìn)行了大量的實(shí)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(dú)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(bào)警整定值)，直流系統(tǒng)電壓監(jiān)測裝置發(fā)出警報(bào)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(shí)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(diǎn)準(zhǔn)確定位。

信號發(fā)生器、故障檢測器均采用微計(jì)算機(jī)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(qiáng)、故障定位準(zhǔn)確等特點(diǎn)。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(diǎn)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(diǎn)，為接地故障的查找提供了有力的保障。在硬件的檢測傳感器，直流信號檢測靈敏度高達(dá)0. 1mA，可檢測150K-500K接地的檢測靈敏度，使多點(diǎn)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(diǎn)

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(diǎn)接地，高阻接地點(diǎn)的定位；

2. 接地點(diǎn)方向顯示

該裝置具有接地點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)可能與接地查找點(diǎn)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(diǎn)進(jìn)行查找。

7. 運(yùn)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(shí)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(yùn)行、可靠運(yùn)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

質(zhì)損耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降，電纜的壽命明顯縮短。目前國內(nèi)外對水樹枝的生長研究尚不完善。一般認(rèn)為，水樹枝的發(fā)展過程有以下幾種形式：
　　1）剩余應(yīng)變使水樹枝增長。當(dāng)電纜在外加電壓下，若絕緣中含有水分，導(dǎo)體附近的絕緣材料中剩余的應(yīng)變就會增加，而應(yīng)變較大的局部區(qū)域便會生成水樹枝。
　　2）電場下的化學(xué)作用發(fā)展了水樹枝。
　　3）電泳與擴(kuò)散力的作用使水樹枝生長。介質(zhì)電泳可以認(rèn)為是不帶電荷的，但是已經(jīng)極化的粒子或分子在畸變的電場中運(yùn)動，若絕緣中含有帶水分的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會向?qū)щ娋€芯附近的高電場區(qū)聚集。這一區(qū)域的溫度相對偏高，水分因此而膨脹，形成較大的壓力，使間隙擴(kuò)大，引起水樹枝的擴(kuò)大和發(fā)展。
　　電樹枝往往在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微開裂，形成細(xì)小的通道，并在放電通道的管壁上產(chǎn)生放電后的碳化顆粒。水樹枝的產(chǎn)生，將會使介質(zhì)損耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此，電纜中的電樹枝和水樹枝對電纜的電氣性能將會帶來嚴(yán)重的故障隱患。
2　電纜試驗(yàn)
　　為了保證電纜安全可靠運(yùn)行，有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對電纜的各種試驗(yàn)做了明確的規(guī)定。主要試驗(yàn)項(xiàng)目包括：測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗(yàn)電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗(yàn)中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)是同步進(jìn)行的，其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來國內(nèi)外的試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：直流耐壓試驗(yàn)不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷，甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978～1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中，發(fā)生故障87次；瑞典的3 kV～24．5 kV電壓等級XLPE電纜投運(yùn)超出9 000 km，發(fā)生故障107次，國內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故，相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗(yàn)產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)引起。因此，國內(nèi)外有關(guān)部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
IEC62067／CD要求對于220 kV電壓等級以上的交聯(lián)電纜不允許直流耐壓。
　　研究表明，直流耐壓試驗(yàn)時對絕緣的影響主要表現(xiàn)在：
　　1）電纜的局部絕緣氣隙部位由于游離產(chǎn)生的電荷在此形成電荷積累，降低局部電場強(qiáng)度，使這些缺陷難以發(fā)現(xiàn)。攀枝花市便攜式直流接地故障查找儀制造廠家攀枝花市便攜式直流接地故障查找儀制造廠家
　　2）試驗(yàn)電壓往往偏高，絕緣承受的電場強(qiáng)度較高，這種高電壓對絕緣是一種損傷，使原本良好的絕緣產(chǎn)生缺陷，而且，定期性的預(yù)防性試驗(yàn)使電纜多次受到高壓作用，對絕緣的影響形成積累效應(yīng)。
　　3）試驗(yàn)時，其電場分布是按體積電阻分布的，與緣狀況。
　　4）交聯(lián)電纜絕緣層易產(chǎn)生電樹枝和水樹枝，在直流電壓下易造成電樹枝放電，加速絕緣老化。
　　交流耐壓試驗(yàn)由于試驗(yàn)狀況接近電纜的運(yùn)行工況，耐壓電壓值較低，而且，耐壓時間適當(dāng)加長，更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此，國內(nèi)外機(jī)構(gòu)大力推薦XLPE電纜的交流耐壓試驗(yàn)，取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗(yàn)。
3　交流耐壓試驗(yàn)
3．1　試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
　　根據(jù)IEC和CIGRE推薦的XLPE交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，國外現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)包括：標(biāo)準(zhǔn)一：試驗(yàn)電壓為1．7倍U0（額定相電壓），耐壓時間5 min 標(biāo)準(zhǔn)二：試驗(yàn)電壓為U0，耐壓時間24 h。