一、使用概述

架空線路故障定位儀，適用于6-35kV架空線路故障的定位，能夠解決低阻故障,高阻故障,弧光接地故障以及相間短路故障等多種故障類型。提供了一整套完整的架空線故障定位解決方案，集成故障診斷、交流定位、直流定位、直流耐壓四種功能。創(chuàng)新的交流定位模式，在線路正下方檢測特征信號, 無須登桿掛接傳感器。具有操作簡單，使用方便的特點。發(fā)射機(jī)內(nèi)置大容量鋰電池，方便使用和攜帶。

整套設(shè)備主要由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、交流傳感器、直流無線傳感器、弧光接地適配器及附件組成。

二、操作特點

用途：6-35kV 架空線路故障查找定位集成故障診斷、交流定位、直流定位、直流耐壓四種功能。 故障診斷指導(dǎo)合適的定位方法。 線路絕緣電阻、電容測量。交流定位（線路故障停運(yùn)，低過渡電阻接地）：發(fā)射信號：大功率特種低頻交流信號主動注入。 接收信號：沿線分段查找，無須登桿掛接傳感器。 高效工作：無須登桿，極大提高測試效率，降低工作強(qiáng)度。 直流定位（線路故障停運(yùn)，高/低過渡電阻接地及弧光接地）： 發(fā)射信號：大功率脈動直流信號主動注入。 接收信號：沿線分段查找，需要登桿掛接傳感器。 全能定位模式，尤其解決弧光接地定位難題。 直流耐壓 故障修復(fù)后的驗收測試。 發(fā)射機(jī)具有停止自動放電功能，確保操作安全。 發(fā)射機(jī)具有過流保護(hù)、超溫保護(hù)功能。 發(fā)射機(jī)內(nèi)置大容量鋰離子電池組，攜帶方便。接收機(jī)采樣全數(shù)字化高靈敏度信號處理，判據(jù)明確直觀。具有數(shù)據(jù)記憶功能，掉電不丟失，定點更方便。

三、 量程指標(biāo)

工作方式 故障診斷、交流注入、直流注入、直流耐壓

故障診斷 電阻測量 量程：<10MΩ；精度：±10%

電容測量 量程：最大10uF；精度：±20%

交流注入 輸出頻率 20Hz

輸出方式 限功率恒流輸出

輸出電流 200mA

輸出電壓 >AC400V（電池滿電時）

直流注入

輸出頻率 脈動1Hz

輸出方式 限功率恒流輸出

輸出電流 40mA

輸出電壓 >DC8kV（電池滿電時）

直流耐壓 輸出電流 最大20mA

輸出電壓 >DC8kV（電池滿電時）

保護(hù)功能 過熱保護(hù)、過流保護(hù)，欠壓關(guān)機(jī)，

2小時無操作自動關(guān)機(jī)。

最大功率 100W

顯示方式 800×480高亮彩色液晶顯示

電源 內(nèi)置480WH鋰電池組

充電器電源 輸入：AC220V 50~60Hz;

輸出：54.6V，3A

工作方式 交流定位、直流定位

數(shù)據(jù)記憶 三種模式全部具有數(shù)據(jù)保存記錄功能。

直流無線傳感器

接收機(jī)間通信 2.4GHz，>100m。

顯示方式 接收機(jī)：800×480高亮彩色液晶顯示

電源 接收機(jī)：18650鋰電池標(biāo)稱電壓3.7V，6700mAH。

直流無線傳感器：可充電鋰電池3.7V，1500mAH。

充電器 輸入AC100-240V，50/60Hz；輸出5V/2A；

體積 接收機(jī)：226mm×140mm×55mm。

直流無線傳感器：185mm×140 mm ×50mm

重量 接收機(jī)：0.9kg；

直流無線傳感器：0.5kg；

第二章 設(shè)備組成

包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、交流傳感器，直流無線傳感器、弧光接地適配器及相關(guān)附件組成，見圖1。

一、發(fā)射機(jī)

在架空線處于離線狀態(tài)下，向故障線路注入信號使接地故障復(fù)現(xiàn)，電流由華頂電力發(fā)射機(jī)輸出，流經(jīng)故障線路，在故障接地點入地并返回發(fā)射機(jī)。

發(fā)射機(jī)面板如圖2-1-1所示：

其中：

1、 控制器見圖2-1-2發(fā)射機(jī)控制器。

2、 保護(hù)地端子：用于連接保護(hù)地線，接大地網(wǎng)。

3、 測試地插座：接工作接地線，接大地網(wǎng)。

4、 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(guān)柜的線路側(cè)；若必須接在架空的線路上，則選用接線盤延長接線，并用掛線桿掛在故障線路上。

1、按鍵說明：

五向鍵中的[左鍵][右鍵]：用于修改工作模式。

[啟動]鍵：彈出“高壓輸出”窗口，啟動測試。

[停止]鍵：停止測試。

2、工作模式：武漢華頂電力設(shè)備支持的工作模式列表，當(dāng)前工作模式反顯。

3、高壓輸出指示和輸出狀態(tài)指示燈：

啟動狀態(tài)： 圖標(biāo)閃爍指示高壓輸出，指示區(qū)底色變?yōu)榧t色，紅燈亮。

停止?fàn)顟B(tài)：圖標(biāo)停止閃爍，指示區(qū)底色為綠色，綠燈亮。

4、主顯示區(qū)：指示當(dāng)前輸出的電壓或電流等測量參數(shù)。

5、輸出限制指示：

最高電壓限制：輸出已經(jīng)達(dá)到最大電壓，無法繼續(xù)提高輸出電流。

最大功率限制：輸出已經(jīng)達(dá)到最高功率，無法繼續(xù)提高輸出電流。

設(shè)備采用限功率恒流輸出方式，當(dāng)達(dá)到高電壓或最高功率時，表明輸出電流達(dá)到最大，無法繼續(xù)提高。

6、機(jī)內(nèi)溫度：當(dāng)溫度超過65℃時，超溫保護(hù)。測試停止，無法啟動。請等待溫度降低后再重新啟動。

7、信息欄：故障診斷后顯示推薦定點方式。

二、接收機(jī)

接收機(jī)面板如圖2-2-1所示：

序號 名稱 說明

1 液晶 顯示界面

2 鍵盤區(qū) 【】：長按開關(guān)機(jī)

【保存】：長按保存當(dāng)前測試波形和數(shù)據(jù)。

五向鍵：

【上鍵】【下鍵】直流定位調(diào)節(jié)增益。

【左鍵】【右鍵】調(diào)整工作模式。

【模式-】【模式+】調(diào)整工作模式。

3 USB充電接口與

充電指示 紅燈：正在充電。綠燈：充電完成。

4 交流傳感器接口

三、直流無線傳感器

見圖：2-3-1

四、弧光接地適配器

在直流定點模式時，發(fā)射機(jī)提示弧光接地故障或連續(xù)提示過流保護(hù)時，需要接入弧光接地適配器。

第三章 使用方法及簡介

一、概述

武漢華頂電力提供了一整套完整的架空線接地故障定點解決方案，集成故障診斷、交流定位、直流定位、直流耐壓四種功能。能夠解決低阻故障,高阻故障,相間短路故障及弧光接地故障等多種接地故障類型。

l 離線故障定點步驟：

第一步：故障診斷

根據(jù)故障診斷給出的定點方式定點。

弧光接地故障需要接入弧光接地適配器。

提示線路存在PT接地點，需要將PT接地點解除后定點。

第二步：定點 使用【直流定點】或【交流定點】方式定點。

第三步：修復(fù)故障。

第四步：使用直流耐壓方式驗證線路故障是否解除。

二、發(fā)射機(jī)接線

1. 接線：

首先將故障線路的開關(guān)斷開，使架空線路處于斷電狀態(tài)；保護(hù)地線連接“保護(hù)地”端子和大地網(wǎng)；測試地線（帶黑色夾鉗的高壓導(dǎo)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(dǎo)線）接“高壓輸出”端子和開關(guān)柜的線路側(cè)，若必須接在架空的線路上，則選用接線盤延長接線，其高壓插頭接“高壓輸出”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。

交流定點方式，由于線路分布電容大小對定點會有影響，所以高壓輸出建議只接故障相，減小分布電容。故障相判斷方法，分別對三相架空線路注入信號，選擇注入電流最大的一條即為故障相。交流定點方式適用于低阻故障，測試地接地電阻影響環(huán)路電阻，所以該方式下要求測試地接地必須良好，請選擇具有良好接地點的位置注入信號如圖3-2-1。交流定點方式建議在整條線路的中點注入信號。

直流定點方式，高壓輸出連接全部三相架空線路如圖3-2-2。當(dāng)發(fā)生弧光接地故障時需要接入弧光接地適配器如圖3-2-3。

其它工作方式根據(jù)需要選擇連接三相或單相架空線路。

注意：在需要測試的故障線路全長范圍內(nèi)，均不能掛接地線！在大電流接地線路中,必須切除接地點.

1. 電源

打開電源開關(guān)，液晶屏幕點亮，但此時發(fā)射機(jī)并沒有信號輸出。

2. 選擇工作模式

按【左鍵】或【右鍵】選擇工作模式。

3. 啟動輸出

按【啟動】按鈕，彈出高壓啟動界面，如圖3-2-4，按【左鍵】選擇啟動，再次點擊按鍵【啟動】啟動高壓輸出。同時界面上高壓輸出指示變?yōu)榧t色并動態(tài)指示高壓輸出。當(dāng)提示“最高電壓限制”或“最大功率限制”時，輸出電流已經(jīng)達(dá)到最大輸出。”

4. 停止輸出

按【停止】或任意鍵停止高壓輸出。

三、故障診斷

檢測線路故障狀態(tài)，測量線路過渡電阻R，交流阻抗Zlr，分布電容C，給出合適的定點方式。故障診斷界面如圖3-3-1：

測試完畢提示內(nèi)容列表：

1. 推薦使用【交流注入】定位。

2. 請使用【直流注入】定位。

3. 弧光接地故障，請接入【弧光接地適配器】。

4. 可能存在PT接地點，切除后，請使用【直流注入】定位。

四、交流定位

1、工作原理

在故障線路停運(yùn)后，首先由發(fā)射機(jī)向線路施加交流信號，電流由發(fā)射機(jī)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(jī)。在架空線的正下方，接收機(jī)插入交流傳感器，檢測注入的交流信號，測量線路中注入電流和阻性電流含量。由于分布電容的存在，故障點前電流值為阻性電流和容性電流的合成，故障點后全部為容性電流（阻性電流含量為0%）且數(shù)值變小，比較故障前后電流值和阻性電流含量會發(fā)生明顯變化。據(jù)此判斷故障前后位置。可先進(jìn)行粗略分段，再精確定點，從而快速確定故障位置

2、發(fā)射機(jī)：

發(fā)射機(jī)界面如圖3-4-1所示：當(dāng)注入信號不滿足定點要求時，會提示采用【直流注入】方式定位故障點。

以測量值77（90%，170mA）100V為例：

l 77為歸一化值=阻性電流含量×輸出電流÷2。100% 200mA時該值為100。

l 90%為阻性電流含量。100%表示當(dāng)前電流值全部為阻性電流，當(dāng)前線路對地特性完全成阻性；0%表示當(dāng)前電流值全部為容性電流，當(dāng)前線路后對地完全為容性，無故障。

l 170mA為注入的電流值。

l 100V為輸出的電壓值。

扇形半徑表示電流大小，最大200mA。扇形夾角表示阻性電流含量。

3、接收機(jī)操作：

將交流傳感器插入接收機(jī)，手持接收機(jī)在架空線的正下方測試如圖3-4-2。

注意：當(dāng)進(jìn)行測量時，必須保持接收機(jī)穩(wěn)定，抖動會影響測量數(shù)據(jù)。

接收機(jī)界面如圖3-4-3：

測量值含義同發(fā)射機(jī)。接收機(jī)電流值為距離架空線10m距離計算得到的數(shù)值，距離縮短數(shù)值成比例增加，距離增加數(shù)值成比例縮小。

扇形半徑表示電流大小，最大200mA。扇形夾角表示阻性電流含量。

實時扇形區(qū)為綠色填充，對應(yīng)實時值。

記憶扇形區(qū)為非填充，對應(yīng)記憶值。

長按【保存】鍵保存實時值為記憶值。

狀態(tài)指示：

異常數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)果不可信。

處于故障線路下方。

信號太強(qiáng)。

故障前后判斷方法：

故障前后電流值或阻性電流含量值任意一個測量值突然變小，說明越過故障點。

測量位置 信號特征

故障前 1.電流值為發(fā)射機(jī)輸出電流;受交流傳感器和架空線距離影響會有變化，但不會突變。

2.阻性電流含量>50%

故障后 1.電流值變小

2.阻性電流含量變小<30%或跳變不穩(wěn)定。

鄰近故障電流垂直入地點 1.由于距離急劇縮短，電流值和距離成反比，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)射機(jī)電流。用此特性定位具體接地線桿。

2.阻性電流含量基本不變。

4、故障定位步驟：

按“二、發(fā)射機(jī)接線”一節(jié)介紹接線并啟動發(fā)射機(jī)

近端驗證：分別在發(fā)射機(jī)兩側(cè)距離約50米處電纜的正下方測量。電流值和阻性電流含量大的一側(cè)為故障側(cè)。兩端電流之和約等于發(fā)射機(jī)電流。長按【保存】鍵記錄故障側(cè)測量參數(shù)。

分段定位：為快速逼近故障點，建議進(jìn)行50%法分段。選擇在故障側(cè)線路中點檢測特征信號。若故障電流和阻性電流含量值基本不變，說明故障點還在下游；若兩個參數(shù)任意一個發(fā)生突變變小，說明已經(jīng)越過故障點。本次分段成功后，在故障點所在的段中繼續(xù)50%分段。分段越來越短，故障點也逐步逼近，直至精確找到故障位置。

精確定點：當(dāng)鄰近故障電流垂直入地點時(<5米)，電流值會隨著距離的縮短，數(shù)值越來越大，當(dāng)交流傳感器緊貼故障電流入地點時電流值非常大(>5A),阻性電流含量值基本不變。則說明該線桿為故障接地點。

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

五、直流定位

1、工作原理

在故障線路停運(yùn)后，首先由發(fā)射機(jī)向線路施加電壓使故障重現(xiàn)。電流由發(fā)射機(jī)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(jī)。該模式同時適用于低阻、高阻、相間短路、弧光放電等故障。弧光接地故障需要接入弧光接地適配器。

發(fā)射機(jī)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最強(qiáng)，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(jī)的輸出限制電壓為8kV，相當(dāng)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(fù)現(xiàn)。

在線路沿線，將傳感器通過絕緣桿掛接在線路上檢測注入電流。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(jìn)行調(diào)零操作，將模擬信號轉(zhuǎn)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(jī)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(jié)果。在故障點前，電流波形持續(xù)存在，故障點后，電流波形消失。可先進(jìn)行粗略分段，再精確定點，從而快速確定故障位置。

2、發(fā)射機(jī)

按【左鍵】或【右鍵】調(diào)整為直流注入模式，發(fā)射機(jī)界面如圖3-5-1所示。

3、接收機(jī)

按【模式+】或【模式-】調(diào)整工作模式為直流定位，界面如圖3-5-2所示：實時區(qū)顯示當(dāng)前直流無線傳感器采集波形，記憶區(qū)為保存波形。長按【保存】鍵保存實時波形。

4、故障定位

長按直流無線傳感器【】鍵將傳感器電源打開，其“電源”指示燈亮。

長按接收機(jī)【】鍵將接收機(jī)電源打開，接收機(jī)與傳感器間隔一段距離（大于2米小于100m，太近無線信號飽和無法通信），接收機(jī)的液晶屏上將顯示傳感器無線連接狀態(tài)、電池電量、電流波形等信息，如圖3-5-3a所示。如果通訊未建立連接，則顯示界面如圖3-5-3b所示。若顯示此界面，應(yīng)首先檢查傳感器電源是否已開；接收機(jī)與傳感器的距離是否過遠(yuǎn)或太近等。

近端驗證：

為了驗證設(shè)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(shè)備的測試條件，建議在發(fā)射機(jī)端對傳感器和接收機(jī)進(jìn)行一次近端現(xiàn)場驗證。 將直流無線傳感器掛接在發(fā)射機(jī)高壓輸出線上，距離發(fā)射機(jī)2米遠(yuǎn)，防止發(fā)射機(jī)輻射干擾。接收波形應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)矩形波形如圖3-5-2所示，長按【保存】鍵保存當(dāng)前波形。

注意：傳感器掛接應(yīng)盡量保持穩(wěn)定。若不穩(wěn)定，受地磁影響波形將會出現(xiàn)漂移，若漂移過大超出顯示范圍，則自動進(jìn)入調(diào)零過程，待1~2個周波（也即1~2秒）后，波形會回到正常范圍。

分段定位：

近端驗證成功后，再進(jìn)行沿線實際定位。

為快速逼近故障點，建議進(jìn)行50%法分段。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(yīng)盡量保持穩(wěn)定，如圖3-5-4所示：

接收機(jī)在地面上接收數(shù)據(jù)，若波形穩(wěn)定，幅值和近端驗證波形無明顯變化，說明故障點還在下游；若波形很小、說明已經(jīng)越過故障點。

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

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

六、直流耐壓

該功能用于在故障修復(fù)后進(jìn)行驗收測試。發(fā)射機(jī)界面如圖3-6-1所示。單次執(zhí)行時間最長5分鐘，到時自動退出。因直流耐壓時輸出功率較大，應(yīng)避免連續(xù)多次執(zhí)行直流耐壓功能。