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10KV架空線路單相接地故障點巡檢裝置

一、產品概述

近幾年來，隨著電網改造工程的實施，10kV配電線路由原來的“兩線一地”供電方式改造為中性點不接地的“三相三線”供電方式。10kV配電線路供電方式的改變，增強了配電線路的絕緣水平，降低了配電線路的跳閘率，提高了供電可靠性，減少了線路損耗。但采取新的供電方式在實際運行中，經常的發生單相接地故障，特別是在大風、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下，接地故障頻繁發生，嚴重影響了變電設備和配電網的安全、經濟運行。故障發生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經驗，分段逐段推拉，逐級桿塔檢查等傳統方法進行排查，費時費力，停電范圍大，時間長，很難快速準確查到故障點。

本公司單相接地故障定位儀用于10kV故障線路停電后快速準確定位接地點，可以實現配網設備在出現故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動強度，省時省力，提高工作效率、供電可靠性和電力企業經濟效益。

10KV架空線路單相接地故障點巡檢裝置

二、組成、工作原理及操作步驟

農村的配網線路中更為接地十分常見，發生接地故障時，常用搖表和人工逐級登桿目測法來尋找接地故障點。我們知道，用搖表查線是要將線路反復多次切割后一段一段地搖，非常麻煩，且又非常很耗時，更何況搖表只能搖到2-3kV，對高阻接地或隱形接地故障是無能為力的；而人工逐級登桿目測法又要耗費大量的時間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當今電網高度自動化水平極不相適應。無數電力工作者為解決這一問題做出了長時間的巨大努力，但至今仍然沒有滿意的結果。因而成為困擾電力部門幾十年無法解決的一個重大技術難題。

本公司利用了公司經合了國內直流接地故障定位技術、小電流接地故障定位等原理，發明了“S注入法”原理，并成功研發的“高壓恒流開路，交流信號自動跟蹤定位”技術，基于傅氏算法，開發《LYST-2000架空線纜接地故障定位儀》，在10kV（35kV）配網單相接地故障定位的作業方法上取得了重大突破。它解決了因長時間找不到接地故障點而不能及時恢復送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經濟效益問題；也解決了因人海戰術即人工逐級登桿查找接地故障而耗費大量人力物力的問題。

使用該儀器就可以在極短的時間內找出接地故障點。儀器內置電池供電，一次可以工作6小時以上，重量小于8公斤，實用方便，從而很好的解決了上述問題，并使停電查線更為準確、快捷、方便、輕松，具有傳統方法所無可比似的*性。

2.1設備組成

單相接地故障點巡查裝置是由信號發生裝置、信號采集器、信號接收定位器三部分組成。

1）信號發生裝置：在故障線路停電狀態下，該裝置向10kV故障線路注入檢測信號，用以檢測接地故障。

2）信號采集器：為手持可移動測量裝置，檢測異頻電流信號用于定位單相接地點。

在線路正常運行時，可實時檢測線路負荷電流。

3）信號接收定位器： 用于接收并顯示信號采集器發送異頻電流、負荷電流和鉗表電壓及本機電壓等測量數據，確定故障點方向及位置。

2.2操作原理

當線路發生接地故障時，在停電狀態下，信號發生裝置向故障線路發送一個具有一定功率的異頻信號，該信號會通過接地點流向大地，即信號源、線路、接地點和大地之間形成回路。可以通過在線路任意位置檢測該信號的存在與否，判斷故障點的位置。

示意圖如下:

2.3操作步驟

*步：確認故障線路已經停電（可用信號采集器和信號接收定位器檢測）

第二步：用信號源（信號發生裝置）向故障線路注入檢測信號

第三步：用信號采集器和信號接收定位器根據二分法檢測信號

第四步：確定故障點

10KV架空線路單相接地故障點巡檢裝置

三、特點及技術參數

3.1特點

1）通過絕緣桿操作，內部有熔斷保護裝置，操作安全可靠

2）內置內置大容量鋰電池電源（可車載充電），無需另外提供電源，使用方便，經久耐用

3）信號發生裝置可以配置一組或多組信號采集接收器，可以進一步提高查找速度

4）電流采集接收無線天線內置，確保鉗表絕緣可靠

5）背光顯示可以設置，方便夜間使用

6）體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便

3.2技術參數

1）信號發生裝置

輸出范圍：0-70mA

輸出精度：±1mA

輸出功率：50W

測量范圍：0-80k

檢測線路長度：大于100km

顯示方式：中文液晶，背光功能

LCD尺寸： 90mm*73mm

電    源：鋰電池12V12Ah

工作時間：大于4h

工作溫度：-10℃～+50℃

裝置尺寸：327mm*282mm*218mm

裝置重量：8kg

2）信號采集器

檢測方式：鉗形CT,積分方式

傳輸方式：433MHz無線傳送

傳輸距離：40m

鉗口尺寸：Φ33mm

測量范圍：0.1mA-100.0mA(異頻電流)

1A-600A（負荷電流）

測試精度：±%

工作時間：大于10h

裝置尺寸：255mm*76mm*31mm

電    源：堿性干電池1.5V*4

裝置重量： 340g

3）信號接收定位器

顯示方式：中文液晶，背光功能

工作時間：大于10h

LCD尺寸：54mm*50mm

裝置尺寸：204mm*100mm*35mm

電    源：堿性干電池1.5V*5

裝置重量： 360g

四、使用方法

1 巡查裝置簡要介紹

1.1 信號發生裝置：

1.1.1界面說明

打開電源后，顯示主界面如下

分“輸出異頻信號”和“本機電池電壓”，通過“選擇”鍵相互切換。

“輸出異頻信號”即往線路注入異頻信號（對應異頻信號燈亮）。

“本機電池電壓”即檢測本機鋰電池電壓，電池充滿電壓為11.8V(充電器指示燈變為綠燈),當電壓低于9.6V時，會報警，界面顯示“電 池電壓過低，請充電！”，充電時，插上充電器，面板充電指示燈亮，表示充電正常。

1.1.2接線說明

信號輸出 將異頻信號輸出線（紅色）一端接入本端口，另一端接入掛鉤拉閘桿（內置保險絲），確保接線良好可靠。

大地 將接地線（黑色）一端接入本端口，另一端接入現場接地柱上，確保接地良好可靠。

充電接口 12V充電器接口。

1.2 信號采集器

長按紅色 “電源”鍵3秒，指示燈閃爍，即開啟本機，在任何狀態下均可長按下電源鍵3秒進入關機狀態。

將本采集器旋進絕緣令克棒。

1.3 信號接收定位器

1.3.1長按紅色“電源”鍵3秒，開機正常后直接進入主菜單界面，在任何狀態下均可長按下電源鍵3秒進入關機狀態。

1.3.2 按“上下”鍵、“確認”和“取消”鍵，可以選擇菜單并進入相應內容。

“檢測異頻電流” 檢測信號發生器注入的異頻電流值，超過門*，蜂鳴器報警。

“檢測負荷電流” 檢測線路運行的負荷電流，超過門*，蜂鳴器報警。

“檢測鉗表電壓” 檢測鉗表（即信號采集器）電池電壓，必須大于4.4V,否則需更換電池。

“檢測本機電壓” 檢測本機（信號接收定位器）電池電壓，必須大于5.0V,否則需更換電池。

1.3.3 當無線通訊失敗時，顯示“通訊失敗”，多臺接收機地址錯誤時，顯示“通訊地址錯誤”；當鉗表欠壓或本機欠壓時，會顯示“鉗表欠壓”或 “本機欠壓”。

1.3.4 參數設置相關說明：（1）、箭頭在“檢測異頻電流”狀態時，按“取消”鍵,顯示“參數校正密碼”（包括本機和鉗表版本）。

（2）、通過上下按鍵修改密碼000為001，進入“參數設置”。
（3）、通過上、下、確認和取消按鍵等修改本機地址、背光顯示和異頻門限等參數。

2 單線接地故障點巡查使用前確保巡查裝置各儀器電量足夠

2.1 確認線路已經停電（線路負荷電流檢測） 使用絕緣令克棒將鉗表卡入被測線路，信號接收定位器檢測負荷電流， 實時顯示線路負荷電流值（必須為0，確保停電狀態）。此功能也可以檢測正常運行線路的負荷電流。

2.2 單線接地故障點定位

（1）、在信號發生裝置關機狀態下，將掛鉤拉閘桿接入故障線路（同時接入三相），打開裝置電源，選擇進入“輸出異頻信號”，調節“電流調節”旋鈕，確保電流大小在15-50mA之間。

（2）、建議使用二分法，將鉗表沿故障線路巡查，實時查看信號接收定位器顯示的異頻電流值。當某一點的兩側異頻電流值發送跳變，則確定這一點就是接地故障點。

（3）、檢測完成，關閉所有設備電源，對信號發生裝置進行充電。

五、注意事項

①  在每次使用前應檢查單相接地故障信號發生裝置、信號采集器、信號接收定位儀電池電量足夠。

② 本設備必須在故障線路停電的情況下操作，信號輸出線與被檢測故障線路的連接與斷開應采用絕緣桿操作。

③ 設備在注入異頻電流時具有一定的電壓，操作時確保接地良好并注意安全。

④ 在使用設備信號源前，先把電流調節旋鈕調到小等線路接好，根據實際情況調節電流，確保操作安全。

⑤ 在使用信號采集器檢測時，必須在靜止狀態下檢測多次確保數據穩定準確。

⑥ 操作完畢后，要將信號輸出端對地放電。 

⑦ 為減少故障定位儀的電量消耗，建議在現場暫停巡檢時退出異頻發送，再次繼續檢測時重新打開電源使其工作。

⑧ 啟用一臺發生裝置配置多臺信號采集接收器時，需確保信號采集器和信號接收器地址一一對應且不能重復。信號采集器地址在儀器背面顯示(編碼尾號數字)且不能修改，信號接收器地址在“檢測本機電壓”中顯示可以通過上下按鍵修改（范圍為1-9）。

⑨ 長期未使用本巡查裝置時，取下信號采集器和信號接收定位器的干電池，并定期對信號發生裝置充電。

⑩ 請使用之前，詳細閱讀本儀器說明書。 使用中，如果發現儀器故障，請及時與本公司，本公司負責修理與更換，不得自行拆卸。

六、常見故障處理

當信號發生裝置，打開電源，指示燈不亮，可能電池沒電，請充電。

當信號采集器與信號定位器通訊不上，可能電池沒電，請更換電池。

*章 概述

一、概述

LYST-2000架空線路接地故障定位儀，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。

LYST-2000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（LYST-2000B）、傳感器（LYST-2000S）、接收機（LYST-2000R10）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

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。

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。

施加高壓信號使故障重現，電流信號穩定，易于檢測。

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。

發射機安全特性：高壓啟動閉鎖功能、輸出允許直接短路。

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。

傳感器和接收機無線通訊傳輸，安全可靠。

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。

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。

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

定位精度：0.2米。

發射機輸出特性：

輸出頻率1Hz

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）；

短路電流：基波有效值0~35mA（脈動直流，峰值100mA）

傳感器與接收機的無線通訊距離：不小于30m。

發射機電源：AC 220V市電，可接發電機（輸出功率≥1500W）。

發射機功率：高功率900W。

傳感器電源：3節7號堿性干電池。

接收機電源：5節5號堿性干電池。

體積：

發射機400×300×200mm；傳感器180×100×35mm；

接收機205 ×100×35mm

質量：發射機10kg；傳感器0.45kg；接收機0.45 kg

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。

發射機如圖2-1-2所示：

圖2-1-2 發射機面板

其中：

電源插座、電源開關：用于連接220V電源線，以及進行電源的開關。

高壓合按鈕：電源開關打開之后，按“高壓合”按鈕，設備才有高壓信號輸出。

高壓分按鈕：用于停止設備輸出。

電源指示：用于指示設備工作電源。

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。

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，則內部保護電路動作，設備停止工作。

輸出電壓：用于指示設備輸出電壓的大小。

保護地端子：用于連接保護地線，接大地網。

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。

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。

傳感器面板如圖2-2-1所示：

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。

接收機面板如圖2-3-1所示：

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

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！

發射機接線如圖3-2-1所示：

電源：

打開電源開關，電源指示燈亮，但此時發射機并沒有信號輸出。

啟動輸出：

按“高壓合”按鈕，發射機開始輸出，“高壓合”按鈕上的指示燈亮，設備有高壓信號輸出。

停止輸出：

若需要停止輸出，可按“高壓分”按鈕。

工作完畢后，關閉電源，撤除接線。

三、傳感器和接收機的操作

近端驗證：

為了驗證設備是否正常、驗證故障線路的選線和選相是否正確、以及本線路是否符合設備的測試條件，建議在發射機端對傳感器和接收機進行一次近端現場驗證，如圖3-3-1所示：

圖3-3-1 近端驗證示意圖

將傳感器掛在輸出高壓導線上，長按“開關”鍵將傳感器電源打開，其“電源”指示燈亮。

接收機與傳感器間隔一定距離（小于30m），長按“開關” 鍵將接收機電源打開，當接收機和傳感器成功建立無線連接后，傳感器上的“通訊”指示燈閃爍，接收機的液晶屏上將顯示傳感器狀態、電流波形、電流值等信息，如圖3-3-2a所示。其中接收機和傳感器的電池水平分別顯示，當欠壓后電池圖標會閃爍；電流參考值是計算的1Hz基頻電流有效值與輸出額定電流有效值的比值。

注意：傳感器掛接應盡量保持穩定。若不穩定，則受地磁影響，波形將會出現漂移，若漂移過大超出顯示范圍，則自動進入調零過程，待1~2個周波（也即1~2秒）后，波形會回到正常范圍。所以應注意觀察，在波形穩定幾個周波后再讀數會得到比較可靠的數值。

如果通訊未建立連接，則顯示界面如圖3-3-2b所示。若顯示此界面，應首先檢查傳感器電源是否已開；接收機與傳感器的距離是否過遠等。

分段定位：

近端驗證成功后，再進行沿線實際定位。

為快速逼近故障點，建議進行50%法或0.618黃金分割法分段。以50%法為例，首先選擇在線路中點處登桿，用絕緣桿將傳感器掛接在故障線路的故障相，掛接應盡量保持穩定，如圖3-3-3所示：

接收機在地面上接收數據，若波形和讀數均穩定，電流值接近近端驗證時的讀數，說明故障點還在下游；若波形很小、電流值很低，說明已經越過故障點。

本次分段成功后，在故障點所在的段中繼續50%分段。分段越來越短，故障點也逐步逼近，直至找到故障位置。

若線路存在分支，應重點在分支處測量，以判斷故障發生在主干還是分支。若判斷是分支故障，則繼續在分支線路上分段定位。若分支線路的電纜發生故障，則應換用電纜故障測試儀進行測距和定點。

第四章 儀器維護

一、更換電池

傳感器更換電池：

當傳感器無法開機，或開機后立即自動關機，或使用中“電源”指示燈閃爍，此時需要更換電池。

在接收機和傳感器建立通訊后，可以從接收機液晶屏上觀察到傳感器的電池水平，若其電池符號閃爍，應立即檢查傳感器的電源燈狀態。

更換電池時，將傳感器背面電池盒蓋的螺釘擰下，取下盒蓋，取出電池組，更換新的3節7號堿性電池并裝回，蓋好電池蓋，擰上固定螺釘。

更換電池時注意電池極性，切勿裝反。

接收機更換電池：

當接收機液晶屏上顯示的本機電池符號閃爍，說明電池欠壓，需要更換電池。

更換電池時，將接收機背面電池盒下方的鎖定開關撥到開鎖位置，取下盒蓋，更換新的5節5號堿性電池并裝回，蓋好電池蓋，將鎖定開關撥到鎖定位置。