涂建國
、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。
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,電流信號穩定,易于檢測。
4. 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。
5. 發射機安全特性: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. 發射機可使用市電、發電機供電,傳感器和接收機干電池供電。
9. 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。
10. 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
1. 定位精度:0.2米。
2. 發射機輸出特性:
(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. 發射機電源:AC 220V市電,可接發電機(輸出功率≥1500W)。
5. 發射機功率:功率900W。
6. 傳感器電源:3節5號堿性干電池。
7. 接收機電源:5節5號堿性干電池。
8. 體積:
發射機417×234×318mm;傳感器180×100×35mm;接收機205 ×100×35mm
9. 質量:發射機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。
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。該指示燈亮時,表示設備處于保護閉鎖狀態,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。
10. 高壓輸出插座: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。
11. 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。
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。
第三章 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,再定點,從而快速確定故障位置。
二、發射機操作
1. 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!
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地線的)絕緣電阻的試驗周期為定期、大修后、必要時;測量與鐵芯絕緣的各緊固件的試驗周期為大修后、必要時。采用2500V兆歐表(對運行年久的電抗器可用1000V兆歐表)測量;夾件引出對地的可單獨對夾件進行測量;連接片不能拆開的可不進行。進行器身檢查的電抗器,應測量可接觸到的穿芯螺栓、軛鐵夾件及綁扎鋼帶對鐵軛、鐵芯、油箱及繞組壓環的絕緣電阻。鐵芯必須為一點接地,對電抗器上有的鐵芯接地線引出套管時,測量其對外殼的絕緣電阻。測試結果與以前相比無顯著差別。
5.4.4測量繞組的介質損失角正切值tgδ試驗周期為定期、大修后、必要時。試驗電壓為10kV。
由于電抗器的外殼直接接地,故現場測量時采用交流電橋反接法進行測量。為避免繞組電感和激磁損耗給測量帶來的誤差,試驗時需將繞組各相短路。
- 測量接線圖:
電抗器介質損耗測量接線圖5) 測量結果應符合以下規定:
a) 被測繞組的tgδ值與歷年的數值比較不應有顯著變化(一般不大于30%);b) 20℃時被測繞組的tgδ值不大于0.8%。
c) 測量溫度以頂層油溫為準,盡量在相近的溫度下試驗。
d) 盡量在油溫低于50℃時試驗,不同溫度下的tgδ值一般可用下式換算:
式中tgδt 、tgδ2分別為溫度t1、t2時的tgδ值5.4.5 測量電抗器電容型套管的tgδ和電容值1) 試驗周期為定期、大修后、必要時。2) 測量時記錄環境溫度及被試品頂層油溫。試驗方法、類別及試驗標準按《套管試驗作業指導書》規定進行。
5.4.6 絕緣油試驗1) 試驗周期為定期、大修后、必要時。
2) 絕緣油試驗方法、類別及試驗標準應符合《絕緣油試驗作業指導書》規定;3) 絕緣油擊穿電壓試驗標準如下:
投入運行前不應低于40kV;運行中不應低于35kV;
4)投入運行前的絕緣油tgδ(%)標準為:90℃時,不應大于1;運行的絕緣油的介損tgδ(%)標準為:90℃時,不應大于4 。5) 中溶解氣體的色譜分析,應符合下列規定:
a) 油中H2與烴類氣體含量(體積分數)超過下列任何一項數值時應引起注意:總烴含量大于150×10-6;H2含量大于150×10-6;C2H2含量大于5×10-測得的氫、乙炔、總烴含量,應無明顯差別。b) 烴類氣體總和的產氣速率大于0.25ml/h(開放式)和0.5 ml/h(密封式),或相對產氣速率大于10%/月則可認為設備有異常。6) 絕緣油其它詳細試驗項目見《絕緣油試驗作業指導書》。
5.4.7交流耐壓試驗
試驗周期為更換繞組后、必要時。試驗電壓的頻率為50Hz,電壓波形應盡可能接近正弦波形。試驗所需電源容量按下式計算: P = ωCxUs2×10-3 kVA 式中:ω——電源角頻率 Us——試驗電壓(kV)Cx——被試品的電容量(μF)
4) 試驗接線圖如下:工頻交流耐壓試驗接線圖中: T1---調壓器;T2---試驗變壓器;R1---限流電阻;R2---保護電阻; RC---阻容分壓器;CX---被試品;G---球間隙;K---短接開關;PA---毫安表。5) 限流電阻按照0.2~1.0Ω/V選取,保護電阻按1.0Ω/V選取。球隙的放電電壓應調整到試驗電壓的1.1~1.15倍。如果在試驗中需要測量電容電流,可在試驗變壓器高壓線圈尾端接入毫安表和與它并聯的短路保護開關。
繞組應兩端短接進行試驗,交流耐壓試驗標準如下表,試驗時間為1分鐘;
額定電壓 kV | 工作電壓 kV | 線端交流試驗 電壓值 (kV) | 中性點交流試驗 電壓值 (kV) | ||
全部更 換繞組 | 部分更 換繞組 | 全部更 換繞組 | 部分更 換繞組 | ||
110 | 126.0 | 200 | 170(195) | 95 | 80 |
注: 括號內數值適用于不固定接地或經小電抗接地系統
油浸式電抗器、消弧湖州市架空線小電流接地故障定位儀訂做湖州市架空線小電流接地故障定位儀訂做線圈定期試驗電壓值按部分更換繞組電壓值進行
5.4.8電抗器測溫裝置、氣體繼電器、冷卻裝置的絕緣電阻測量和二次回路試驗
1) 試驗周期為定期、大修后、必要時。2) 測量測溫裝置、氣體繼電器、冷卻裝置絕緣電阻,采用2500V兆歐表測量,絕緣電阻一般不低于1MΩ。