一、概述

電力系統(tǒng)中的直流系統(tǒng)接地故障是一種易發(fā)生且對(duì)電力系統(tǒng)危害性較大的故障。無(wú)論是正極接地或者負(fù)極接地，都可能造成保護(hù)誤動(dòng)或者保護(hù)拒動(dòng)，危害電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

《中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL /T856－2004》 規(guī)定了不同直流系統(tǒng)接地故障的整定值，當(dāng)直流系統(tǒng)接地阻抗低于該阻值時(shí)，表示系統(tǒng)已經(jīng)處于故障運(yùn)行狀態(tài)，需盡快處理。

由于直流系統(tǒng)的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，直流接地故障往往難以定位，而傳統(tǒng)的拉路法已無(wú)法滿足在保證系統(tǒng)**運(yùn)行的情況下找出接地故障點(diǎn)，近幾年來(lái)，相關(guān)規(guī)程中已經(jīng)明文禁止采用拉路法的方式來(lái)進(jìn)行接地故障點(diǎn)的定位。

為了能夠幫助現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員快速準(zhǔn)確地找出接地故障點(diǎn)，我公司通過(guò)多年努力，總結(jié)大量現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出了便攜式直流系統(tǒng)接地故障查找儀，該查找儀可以查找解決各電壓等級(jí)（48V，110V，220V）直流系統(tǒng)中的間接接地、非金屬接地、環(huán)路接地、正負(fù)同時(shí)接地、正負(fù)平衡接地、交直流竄電故障、多點(diǎn)接地等絕緣故障。

便攜式直流系統(tǒng)接地故障查找儀采用高分辨率傳感單元對(duì)直流系統(tǒng)中接地點(diǎn)的漏電流進(jìn)行采集，在220V電壓等級(jí)下檢測(cè)600KΩ以內(nèi)的對(duì)地絕緣阻抗，檢測(cè)速度快，定位精準(zhǔn)，真正解決了直流系統(tǒng)中的絕緣故障問(wèn)題。

二、工作原理

便攜式直流系統(tǒng)接地故障查找儀的基本原理是利用接地點(diǎn)的漏電流信號(hào)，當(dāng)直流系統(tǒng)中某條饋線回路發(fā)生絕緣異常后，該支路中對(duì)地絕緣阻抗中即會(huì)產(chǎn)生與阻值大小相關(guān)的漏電流大小，如下圖示：

基本原理圖示

  由上圖可以看出，當(dāng)負(fù)極發(fā)生對(duì)地阻抗為Rx的絕緣異常之后，A（給負(fù)載RL供電的正負(fù)電源線電流大小矢量和）處電流大小為：；

便攜式直流系統(tǒng)接地故障查找儀通過(guò)對(duì)系統(tǒng)對(duì)地電壓及各支路漏電流大小進(jìn)行分析，從而判斷系統(tǒng)的絕緣狀況及支路的絕緣故障點(diǎn)。

當(dāng)在接地點(diǎn)上方檢測(cè)時(shí)，會(huì)給出絕緣故障信號(hào)；當(dāng)在接地點(diǎn)下方檢測(cè)時(shí)，會(huì)給出絕緣正常信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)接地故障點(diǎn)的定位。

便攜式直流系統(tǒng)接地故障查找儀由“分析儀”與“探測(cè)儀”兩部分組成，使用時(shí)，將直流系統(tǒng)絕緣分析儀電源線按標(biāo)示接入被測(cè)直流系統(tǒng)母線的正極，負(fù)極與地線上，開啟電源后，分析儀即會(huì)對(duì)直流系統(tǒng)的絕緣情況進(jìn)行分析，并將直流系統(tǒng)正對(duì)地電壓，負(fù)對(duì)地電壓，接地阻抗等參數(shù)顯示在儀器液晶屏上，如果檢測(cè)到系統(tǒng)有絕緣異常的情況，用戶可以使用探測(cè)儀進(jìn)行接地點(diǎn)的定位。

分析儀與探測(cè)儀之間可通過(guò)無(wú)線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，探測(cè)儀配有高分辨率的采集器，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)支路漏電流大小的檢測(cè)，同時(shí)，其通過(guò)無(wú)線模塊讀取絕緣分析儀傳送的對(duì)地電壓信號(hào)，通過(guò)該電壓與電流值實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)支路絕緣阻抗的檢測(cè)。

三、功能特點(diǎn)

1．主要功能介紹

（1）．系統(tǒng)對(duì)地電壓測(cè)量功能，儀器可測(cè)量系統(tǒng)正對(duì)地電壓，負(fù)對(duì)地電壓，系統(tǒng)電壓，可實(shí)現(xiàn)0—300V的電壓監(jiān)測(cè)范圍；

（2）．系統(tǒng)絕緣阻抗測(cè)量功能，儀器可測(cè)量系統(tǒng)正對(duì)地絕緣阻抗，負(fù)對(duì)地絕緣阻抗，可實(shí)現(xiàn)0—999.9KΩ的測(cè)量；

（3）．交流竄電檢測(cè)功能，儀器可判斷直流系統(tǒng)中的交流竄電故障，并可測(cè)量直流系統(tǒng)中串入的交流電電壓值，交流電壓測(cè)量范圍為0—280V；

（4）．支路絕緣阻抗測(cè)量功能，儀器測(cè)量每條支路的正負(fù)對(duì)地絕緣阻抗大小；

（5）．支路接地故障點(diǎn)定位功能，儀器可實(shí)現(xiàn)接地故障支路接地故障點(diǎn)的定位功能；

（6）．電流表功能，裝置可做高精度電流表使用，電流測(cè)量分辨率可達(dá)0.01mA;

（7）．具有不發(fā)信號(hào)接地查找功能，裝置可以在不向系統(tǒng)注入任何信號(hào)的條件下實(shí)現(xiàn)接地故障點(diǎn)的定位；

（8）．方向顯示功能，對(duì)于測(cè)試出有接地指示的支路，儀器將會(huì)有方向指示箭頭提示用戶接地點(diǎn)與所查找接地點(diǎn)之間的相對(duì)方向，提高查找效率。

（9）．絕緣指數(shù)分析功能，在使用接地功能檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)完一條支路后，探測(cè)儀會(huì)顯示該條支路的絕緣指數(shù)情況，供用戶參考分析。

（10）．波形曲線顯示功能，在使用探測(cè)儀對(duì)被測(cè)支路絕緣狀況進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，顯示屏?xí)圆ㄐ吻€形式顯示被測(cè)支路電流變化情況，方便使用者快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的查找。

2． 設(shè)備特點(diǎn)

（1）高可靠性的設(shè)計(jì)

裝置采用進(jìn)口16位微控制器做主系統(tǒng)，硬件設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵照電力及電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，內(nèi)部采用多處冗余方式保證裝置與被測(cè)設(shè)備的可靠性。

（2）精密選材

裝置采用高精度采集器作為信號(hào)采集單元，電壓采樣采用高精度的進(jìn)口模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，電壓與阻抗的測(cè)量準(zhǔn)確；

（3）人性化的人機(jī)交互界面

“分析儀”與“探測(cè)儀”均采用液晶顯示屏供用戶查看信息；

操作簡(jiǎn)單快捷，在實(shí)現(xiàn)對(duì)不同支路的檢測(cè)時(shí)，只需要按一次啟動(dòng)鍵即可完成；

   測(cè)試結(jié)果顯示直觀明了，測(cè)試結(jié)果可通過(guò)多種顯示形式呈現(xiàn)給用戶，包括接地與否，波形曲線，絕緣等級(jí)，絕緣阻抗，漏電流大小，方向信息等。

（4）智能化的檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)

“分析儀”可以自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)電壓等級(jí)；

“分析儀”在系統(tǒng)絕緣阻抗發(fā)生變化后可以快速顯示絕緣阻抗信息；

“探測(cè)儀”與“分析儀”信息同步一次之后，不受檢測(cè)距離的影響；

“探測(cè)儀”在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，采集器既可鉗單根電源線，也可鉗多根電源線，提高檢測(cè)效率；

“探測(cè)儀”檢測(cè)完成之后，如被測(cè)支路有絕緣故障，會(huì)判斷出故障點(diǎn)相對(duì)測(cè)試點(diǎn)的方向信息。

（5）完備的測(cè)試功能與處理故障能力

   “分析儀”與“探測(cè)儀”之間內(nèi)置了無(wú)線數(shù)傳模塊進(jìn)行通信，測(cè)試功能與顯示信息完備，可以處理直流系統(tǒng)中的各類絕緣故障情況。

（6）高**性

裝置可以在不向直流系統(tǒng)注入信號(hào)的條件下實(shí)現(xiàn)接地故障點(diǎn)的定位，在信號(hào)模式下，裝置內(nèi)部設(shè)有限流限壓模塊，對(duì)直流系統(tǒng)無(wú)任何影響。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

（1）使用環(huán)境

l 環(huán)境溫度：-30℃～+50℃；

l 相對(duì)濕度：≤95%；

（2）無(wú)線通信技術(shù)指標(biāo)

l 信號(hào)功率：≤ 10dbm；

l 信號(hào)頻段：433Mhz；

l 靈敏度：－106dBm；

l 傳輸距離：在視距情況下，離地2米可靠傳輸距離250米

(3)分析儀技術(shù)指標(biāo)

l 適用直流系統(tǒng)電壓等級(jí)： 48V，110V，220V或用戶指定電壓等級(jí)

l 系統(tǒng)正負(fù)電壓測(cè)量范圍：0—300V

l 對(duì)地直流電壓測(cè)量范圍：0—300V

l 對(duì)地交流電壓測(cè)量范圍：0—280V

l 交流竄電故障告警門限：5V

l 電壓測(cè)量分辨率：0.1V

l 系統(tǒng)對(duì)地電阻測(cè)量范圍：0—999.9KΩ

l 接地電阻測(cè)量分辨率：0.1KΩ

l 顯示方式：LCD

l 檢測(cè)信號(hào)電流大?。?/span>0—2mA可調(diào)

l 檢測(cè)信號(hào)電壓幅值：0—50V可調(diào)

l 信號(hào)頻率：無(wú)信號(hào)模式與0.16Hz可選

l 抗直流系統(tǒng)分布電容干擾：1000uF

 (4)探測(cè)儀技術(shù)指標(biāo)

l 信號(hào)模式下支路絕緣阻抗檢測(cè)范圍：

系統(tǒng)電壓等級(jí)為220V： 0 -600KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為110V：  0 -300KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為48V： 0 -60KΩ

絕緣阻抗測(cè)量分辨率：0.1KΩ

l 無(wú)信號(hào)模式下支路絕緣阻抗檢測(cè)范圍：

系統(tǒng)電壓等級(jí)為220V： 0 -50KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為110V：  0 -25KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為48V： 0 -10KΩ

l 絕緣阻抗測(cè)量分辨率：0.1KΩ

l 波形顯示時(shí)間： 12秒

l 電流測(cè)量范圍：±100mA

l 電流測(cè)量分辨率：0.01mA

l 顯示方式：LCD

l 方向顯示方式：同向或反向標(biāo)示

l 抗直流系統(tǒng)支路分布電容干擾：100uF

l 與分析儀之間的使用距離：無(wú)距離限制

l 鉗口大小：Ф30mm