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FZJ-B型便攜式直流接地故障定位儀

一、概 述(shu)

能夠(gou)適(shi)用于任何電(dian)壓等級的直流系統，配(pei)備了高精度的檢(jian)(jian)測鉗表，通過對(dui)多種信號的高效處理大大提高了檢(jian)(jian)測范(fan)圍與抗(kang)干(gan)擾(rao)能力；采(cai)用了的算法和*的模糊控制計算理論，將被(bei)檢(jian)(jian)測絕緣支路的優勢程(cheng)度以數值的形式表示出(chu)來，充(chong)分體現(xian)了人工智能的*性；對(dui)于接(jie)地(di)(di)點位(wei)置(zhi)的斷定，它(ta)們(men)更是擁有準確的判斷力，每次檢(jian)(jian)測都能夠(gou)指(zhi)出(chu)接(jie)地(di)(di)點位(wei)置(zhi)及方向。

本裝置(zhi)以系統安全為首要前提，按行業(ye)標準(zhun)的(de)zui高要求，以可靠(kao)的(de)低頻信號方式進行檢測，并(bing)在現場(chang)進行了大(da)量的(de)實際應用，對系統無任何影響。

發電(dian)廠、變(bian)電(dian)站的(de)直(zhi)(zhi)流(liu)系(xi)統(tong)為控制、保(bao)(bao)護、信(xin)號和自動裝置提(ti)供(gong)電(dian)源，直(zhi)(zhi)流(liu)系(xi)統(tong)的(de)安全連(lian)續運行對保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)發供(gong)電(dian)有著很大(da)的(de)重要性。由于直(zhi)(zhi)流(liu)系(xi)統(tong)為浮空制的(de)不(bu)接(jie)(jie)(jie)地(di)系(xi)統(tong)，如果發生兩點(dian)接(jie)(jie)(jie)地(di)，就可(ke)能引起上(shang)述裝置誤(wu)動、拒動，從而(er)造(zao)成(cheng)重大(da)事故(gu)。因(yin)此(ci)當發生一點(dian)接(jie)(jie)(jie)地(di)時，就應在保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)直(zhi)(zhi)流(liu)系(xi)統(tong)正常供(gong)電(dian)的(de)同(tong)時準確迅速地(di)探測出接(jie)(jie)(jie)地(di)點(dian)，排除(chu)接(jie)(jie)(jie)地(di)故(gu)障，從而(er)避免兩點(dian)接(jie)(jie)(jie)地(di)可(ke)能帶來的(de)危害(hai)。

用于在不斷(duan)電(dian)情(qing)況下查找發電(dian)廠、變電(dian)站(zhan)直流系統接地點(dian)的(de)準確位(wei)置。各種類型的(de)接地故障，均能(neng)迅速地查找出接地點(dian)，準確率達到100％。

本(ben)儀器與國內外(wai)同類(lei)型的儀器相比具有(you)以下優點：

1、使用(yong)簡單。本(ben)儀(yi)器只需(xu)打(da)開(kai)電源開(kai)關就可直(zhi)接(jie)使用(yong)，無需(xu)別的按鍵操作。

2、安全可(ke)靠。本儀器無需停浮充電(dian)(dian)機及其它(ta)一切電(dian)(dian)源，對直(zhi)流(liu)系統沒有任(ren)何影響。

3、適用電壓等(deng)級多。直流系統220V、110V、48V、24V都可(ke)以使用。

4、適用范(fan)圍廣。任(ren)何(he)類型電(dian)廠、變(bian)電(dian)站(zhan)、煤(mei)礦、化工廠等供電(dian)部門(men)都可使用。

5、攜帶(dai)(dai)方(fang)便，信號(hao)接(jie)收器自帶(dai)(dai)電(dian)池(chi)，無(wu)需外接(jie)電(dian)源，可(ke)以隨身(shen)攜帶(dai)(dai)到任何(he)地方(fang)查找接(jie)地點(dian)。

6、直流(liu)系(xi)統(tong)不(bu)斷(duan)電查找接地點，不(bu)影響系(xi)統(tong)正常工作。

7、抗(kang)干(gan)擾能(neng)力(li)強(qiang)，克服了系統(tong)分布電(dian)容的(de)影(ying)響。

8、智能化充(chong)電管(guan)理，減少充(chong)電時間(jian)，延(yan)長(chang)電池(chi)壽命。

FZJ-B型便攜式直流接地故障定位儀

二、工作原理

用(yong)于(yu)在不(bu)斷電情況下查找(zhao)發(fa)電廠、變電站直流系(xi)(xi)統接地點(dian)的準確位置。該儀器在原(yuan)理上(shang)引入一(yi)種全新的探測方法(fa)(fa)----波形分析法(fa)(fa)，其主(zhu)要特點(dian)和優點(dian)：檢測靈敏度高(gao)、排查系(xi)(xi)統分布(bu)電容能(neng)力強、不(bu)斷電查找(zhao)、不(bu)影響系(xi)(xi)統正常運行(xing)、抗(kang)干(gan)擾能(neng)力強、安(an)全可(ke)靠等。

波(bo)形(xing)分(fen)(fen)析(xi)法，就是(shi)利(li)用(yong)在(zai)直流母線與地(di)之間(jian)加入(ru)一種特定的(de)周期(qi)性電壓信(xin)號，通過卡鉗式探(tan)頭(tou)探(tan)測各支路(lu)電流，分(fen)(fen)析(xi)、計算電流信(xin)號基波(bo)與諧波(bo)的(de)相(xiang)位(wei)及(ji)相(xiang)位(wei)差，進而(er)判斷是(shi)否(fou)存在(zai)接(jie)地(di)故(gu)障及(ji)接(jie)地(di)故(gu)障點。

本裝置由信(xin)號發(fa)生(sheng)器(qi)、信(xin)號接收(shou)器(qi)和(he)信(xin)號采集器(qi)（卡鉗(qian)）三(san)部分組成。在查找(zhao)直(zhi)流系統故障時(shi)，三(san)者須(xu)同(tong)時(shi)配合使用。

本(ben)信號(hao)(hao)發(fa)生器(qi)不采用(yong)傳統的(de)LC或RC的(de)振蕩電(dian)路(lu)，而(er)采用(yong)全新的(de)數字技術，因而(er)具有(you)信號(hao)(hao)穩定的(de)特點。該信號(hao)(hao)發(fa)生器(qi)由單片機(ji)、A/D轉換電(dian)路(lu)、信號(hao)(hao)放大(da)濾波電(dian)路(lu)、功率放大(da)及隔直電(dian)路(lu)、輸出反饋及保(bao)護等部(bu)分組成，其實現(xian)原(yuan)理圖(tu)如下(xia)：

信(xin)號(hao)發生器原理圖(tu)

信號接收器(qi)原理圖(tu)

三、技術指標

1、信(xin)號發生器

輸出信號頻率(lv)：2.5Hz

信號空(kong)載(zai)輸出電壓：±20V±5%

信號電壓幅(fu)值誤差：<5%

信號短路輸出電流：≤80mA

輸出口(kou)抗沖擊(ji)能力：400V直(zhi)流沖擊(ji)

電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)：AC220V±10%

電(dian)壓(ya)頻率：50Hz±5%

輸入保險：200mA

zui大功率(lv)：3W

體積：300mm×270mm×200mm

2、信(xin)號接(jie)收(shou)器

信號電流檢測靈敏度：0.5mA

信號(hao)發生器阻抗(kang)：40KW

zui大輸(shu)出(chu)電流：2.5毫安

接收器顯(xian)示：數字(zi)0-19

體積：210mm×100mm×32mm

A鉗口尺寸：Φ50mm

B鉗口尺寸：Φ7mm×9mm

3、整機

檢測zui大接地(di)電阻：300KΩ

檢測zui大電容：20μF

接(jie)地(di)電阻測量精(jing)度：0-4.5K&Omega; 誤差≤0.5KΩ

接地電容檢測范圍：3-60uF

接地電容測量(liang)精度(du)：3-10uF&nbsp;&nbsp;誤(wu)差≤1uF

四、結構

1、整機(ji)構(gou)成

①信號(hao)發(fa)生器   ②信號(hao)接收(shou)器   ③A鉗(qian)(qian)（大鉗(qian)(qian)）

④B鉗(qian)（小鉗(qian)）  ⑤信號輸(shu)出線   ⑥電源線

2、信號發生(sheng)器（見圖1）

 圖(tu)(tu)1&nbsp;信(xin)號發生器面板圖(tu)(tu)示意(yi)圖(tu)(tu)

【電源(yuan)輸入】：信號發(fa)生器工作(zuo)時需(xu)要外接AC220V電源(yuan)，該電源(yuan)插座下(xia)部方框內有一保險絲（2A）。

【電源開關(guan)】：開機(ji)時將(jiang)開關(guan)標有“I"的一端(duan)(duan)按下(xia)，關(guan)機(ji)時將(jiang)另一端(duan)(duan)標有“O"的一端(duan)(duan)按下(xia)。

【輸出(chu)指示(shi)(shi)】：打開(kai)(kai)電(dian)源后信(xin)號(hao)發生器即開(kai)(kai)始輸出(chu)信(xin)號(hao)，信(xin)號(hao)輸出(chu)正(zheng)常時，輸出(chu)指示(shi)(shi)燈會(hui)閃(shan)爍，表示(shi)(shi)有正(zheng)常低頻電(dian)壓輸出(chu)。

【信號(hao)輸出(chu)】：信號(hao)輸出(chu)口。使用時(shi)插入輸出(chu)引線(xian)，通過其輸出(chu)信號(hao)。

信號發生器(qi)的(de)接入：

信(xin)號(hao)(hao)輸出引線插(cha)入信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)器，紅夾(jia)夾(jia)母線，黑夾(jia)接地線。確定信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)器正(zheng)確接好后，打開信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)器電源開關(guan)。

根據直(zhi)流(liu)系統接(jie)地(di)故障(zhang)的(de)情(qing)況，將(jiang)信(xin)號(hao)發生(sheng)器接(jie)到(dao)靠近蓄電池輸出(chu)端(duan)(duan)的(de)母線(xian)和地(di)線(xian)上。已檢(jian)測到(dao)有接(jie)地(di)但回路走向較遠的(de)支路，為提高檢(jian)測精度(du)，可把信(xin)號(hao)發生(sheng)器接(jie)在(zai)(zai)離故障(zhang)區域更近的(de)支路始(shi)端(duan)(duan)的(de)直(zhi)流(liu)保(bao)險出(chu)口處(chu)，或回路下面的(de)直(zhi)流(liu)小母線(xian)上。檢(jian)測時，應使信(xin)號(hao)發生(sheng)器始(shi)終接(jie)在(zai)(zai)直(zhi)流(liu)支路的(de)電源端(duan)(duan)，而故障(zhang)檢(jian)測器和鉗(qian)表始(shi)終在(zai)(zai)直(zhi)流(liu)支路的(de)負荷端(duan)(duan)進行檢(jian)測。

3、信號接收(shou)器

信號(hao)接收器(qi)面板(ban)(見(jian)圖２)

圖2　信號接收器面板圖

【A鉗接(jie)(jie)口】：接(jie)(jie)標(biao)記為“A"的接(jie)(jie)收鉗，此(ci)鉗為大鉗。

【B鉗接口】：接標記(ji)為(wei)“B"的(de)接收鉗，此鉗為(wei)小鉗。

【液晶(jing)屏(ping)】：點陣式液晶(jing)顯示器。

【電源開關】：開機(ji)或者關機(ji)均按“ON/OFF"鍵(jian)。

信號(hao)接收(shou)器的(de)使用(yong)：

用卡鉗分別(bie)鉗在與故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)母線相(xiang)聯的(de)(de)各個主(zhu)回路(lu)(lu)上，并分別(bie)看液晶顯(xian)示(shi)(shi)(shi)器顯(xian)示(shi)(shi)(shi)情況(kuang)。絕(jue)緣(yuan)值(zhi)由(you)低到(dao)高(gao)用0-19顯(xian)示(shi)(shi)(shi)，01表(biao)示(shi)(shi)(shi)絕(jue)緣(yuan)較差，19表(biao)示(shi)(shi)(shi)絕(jue)緣(yuan)良好。當(dang)液晶顯(xian)示(shi)(shi)(shi)器顯(xian)示(shi)(shi)(shi)一(yi)較低的(de)(de)數值(zhi)時，便(bian)可(ke)確定(ding)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)出現在此主(zhu)回路(lu)(lu)上，然后再將卡鉗分別(bie)測(ce)與故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)主(zhu)回路(lu)(lu)相(xiang)聯的(de)(de)各分支(zhi)路(lu)(lu)，通過(guo)液晶顯(xian)示(shi)(shi)(shi)器狀(zhuang)態確定(ding)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)支(zhi)路(lu)(lu)，依次類(lei)推，用同樣的(de)(de)方(fang)法便(bian)可(ke)找(zhao)到(dao)zui終(zhong)的(de)(de)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)支(zhi)路(lu)(lu)。

   檢(jian)測(ce)(ce)出(chu)接(jie)地支路(lu)后(hou)，對具(ju)體接(jie)地故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點進行定位(wei)(wei)(wei)檢(jian)測(ce)(ce)。用戶在(zai)檢(jian)測(ce)(ce)時(shi)(shi)，可以(yi)采取二分(fen)法進行故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)區域(yu)的檢(jian)測(ce)(ce)定位(wei)(wei)(wei)。在(zai)每次(ci)檢(jian)測(ce)(ce)后(hou)，故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)區域(yu)均(jun)按二分(fen)取點方式(shi)進行下一次(ci)的檢(jian)測(ce)(ce)定位(wei)(wei)(wei)，以(yi)便迅速地檢(jian)測(ce)(ce)出(chu)具(ju)體的接(jie)地故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點；假設在(zai)A處檢(jian)測(ce)(ce)時(shi)(shi)有接(jie)地狀況(kuang)，在(zai)B處檢(jian)測(ce)(ce)時(shi)(shi)沒有接(jie)地狀況(kuang)，就可以(yi)判斷接(jie)地故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)點在(zai)A-B之(zhi)間(jian)。同時(shi)(shi)可根據饋線電纜走向和設備連接(jie)情(qing)況(kuang)，對故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)支路(lu)的各(ge)個饋線入口(kou)分(fen)別(bie)進行檢(jian)測(ce)(ce)，找出(chu)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)支路(lu)，進一步將故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)定位(wei)(wei)(wei)。

本(ben)儀器所配(pei)卡(ka)鉗(qian)可(ke)用(yong)來(lai)測量母線上的電(dian)流、饋(kui)線上的電(dian)流，其靈(ling)敏度*。由(you)于其靈(ling)敏度高，在(zai)手拿(na)卡(ka)鉗(qian)抖動時(shi)，可(ke)能(neng)因(yin)磁通(tong)變化而造成(cheng)故(gu)障檢測儀顯示數(shu)據不穩(wen)(wen)定。因(yin)此(ci)，測量時(shi)應盡量拿(na)穩(wen)(wen)卡(ka)鉗(qian)或鉗(qian)住饋(kui)線后松開手，讓它(ta)固(gu)定在(zai)測試位置，直到測量到穩(wen)(wen)定的數(shu)據為止(zhi)。

4、信(xin)號輸(shu)出線

紅色引線接故障母線端。黑色引線接地。紅色插頭插入信號發生器的“L"端，黑色插入“"

圖3 信號(hao)輸出線示意(yi)圖