直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀操作方法

一、直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀工作原理

    直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀用于在不斷電情況下查找發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)接地點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。在原理上引入一種全新的探測(cè)方法----波形分析法，其主要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)靈敏度高、不斷電查找、不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠等。
    波形分析法，就是利用在直流母線與地之間加入一種特定的周期性電壓信號(hào)，通過(guò)卡鉗式探頭探測(cè)各支路電流，分析、計(jì)算電流信號(hào)基波與諧波的相位及相位差，進(jìn)而判斷是否存在接地故障及接地故障點(diǎn)。
    直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀由信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)接收器和信號(hào)采集器（卡鉗）三部分組成。在查找直流系統(tǒng)故障時(shí)，三者須同時(shí)配合使用。
    信號(hào)發(fā)生器不采用傳統(tǒng)的LC或RC的振蕩電路，而采用全新的數(shù)字技術(shù)，因而具有信號(hào)穩(wěn)定的特點(diǎn)。信號(hào)發(fā)生器由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大濾波電路、功率放大及隔直電路輸出反饋及保護(hù)等部分組成，其實(shí)現(xiàn)原理圖如下：
信號(hào)發(fā)生器原理圖 信號(hào)接收器原理圖

二、直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)

（一） 信號(hào)發(fā)生器

輸出信號(hào)頻率：2.5Hz
信號(hào)空載輸出電壓：±20V±5%
信號(hào)電壓幅值誤差：<5%
信號(hào)短路輸出電流：≤80mA
輸出口抗沖擊能力：400V直流沖擊
電源電壓：AC220V±10%
電壓頻率：50Hz±5%
輸入保險(xiǎn)：200mA
最大功率：3W
體積：300mm×270mm×200mm
輸出信號(hào)頻率：2.5Hz
信號(hào)空載輸出電壓：±20V±5%
信號(hào)電壓幅值誤差：<5%
信號(hào)短路輸出電流：≤80mA
輸出口抗沖擊能力：400V直流沖擊
電源電壓：AC220V±10%
電壓頻率：50Hz±5%
輸入保險(xiǎn)：200mA
最大功率：3W
體積：300mm×270mm×200mm

（二）信號(hào)接收器

信號(hào)電流檢測(cè)靈敏度：0.5mA
信號(hào)發(fā)生器阻抗：40K?
最大輸出電流：2.5毫安
接收器顯示：數(shù)字0-19
體積：210mm×100mm×32mm
A鉗口尺寸：Φ50mm
B鉗口尺寸：Φ7mm×9mm

（三)整機(jī)

檢測(cè)最大接地電阻：300KΩ
接地電阻測(cè)量精度：0-4.5KΩ 誤差≤0.5KΩ； 4.5KΩ-300KΩ 誤差≤10%。

三、直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀結(jié)構(gòu)

（一） 整機(jī)構(gòu)成

（二） 信號(hào)發(fā)生器（見(jiàn)圖1）

圖1 信號(hào)發(fā)生器面板圖示意圖 【電源輸入】：信號(hào)發(fā)生器工作時(shí)需要外接AC220V電源，該電源插座下部方框內(nèi)有一保險(xiǎn)絲（2A）。
【電源開(kāi)關(guān)】：開(kāi)機(jī)時(shí)將開(kāi)關(guān)標(biāo)有"I"的一端按下，關(guān)機(jī)時(shí)將另一端標(biāo)有"O"的一端按下。
【輸出指示】：打開(kāi)電源后信號(hào)發(fā)生器即開(kāi)始輸出信號(hào)，信號(hào)輸出正常時(shí)，輸出指示燈會(huì)閃爍，表示有正常低頻電壓輸出。
【信號(hào)輸出】：信號(hào)輸出口。使用時(shí)插入輸出引線，通過(guò)其輸出信號(hào)。
信號(hào)發(fā)生器的接入：
    信號(hào)輸出引線插入信號(hào)發(fā)生器，紅夾夾母線，黑夾接地線。確定信號(hào)發(fā)生器正確接好后，打開(kāi)信號(hào)發(fā)生器電源開(kāi)關(guān)。根據(jù)直流系統(tǒng)接地故障的情況，將信號(hào)發(fā)生器接到靠近蓄電池輸出端的母線和地線上。已檢測(cè)到有接地但回路走向較遠(yuǎn)的支路，為提高檢測(cè)精度，可把信號(hào)發(fā)生器接在離故障區(qū)域更近的支路始端的直流保險(xiǎn)出口處，或回路下面的直流小母線上。檢測(cè)時(shí)，應(yīng)使信號(hào)發(fā)生器始終接在直流支路的電源端，而故障檢測(cè)器和鉗表始終在直流支路的負(fù)荷端進(jìn)行檢測(cè)。

（三）信號(hào)接收器

信號(hào)接收器面板(見(jiàn)圖２)圖2　信號(hào)接收器面板圖 【A鉗接口】：接標(biāo)記為"A"的接收鉗，此鉗為大鉗。
【B鉗接口】：接標(biāo)記為"B"的接收鉗，此鉗為小鉗。
【液晶屏】：點(diǎn)陣式液晶顯示器。
【電源開(kāi)關(guān)】：開(kāi)機(jī)或者關(guān)機(jī)均按"ON/OFF"鍵。
    信號(hào)接收器的使用： 用卡鉗分別鉗在與故障母線相聯(lián)的各個(gè)主回路上，并分別看液晶顯示器顯示情況。絕緣值由低到高用0-19顯示，01表示絕緣較差，19表示絕緣良好。當(dāng)液晶顯示器顯示一較低的數(shù)值時(shí)便可確定故障出現(xiàn)在此主回路上，然后再將卡鉗分別測(cè)與故障主回路相聯(lián)的各分支路，通過(guò)液晶顯示器狀態(tài)確定故障支路，依次類(lèi)推，用同樣的方法便可找到最終的故障支路。檢測(cè)出接地支路后，對(duì)具體接地故障點(diǎn)進(jìn)行定位檢測(cè)。用戶(hù)在檢測(cè)時(shí)，可以采取二分法進(jìn)行故障區(qū)域的檢測(cè)定位。在每次檢測(cè)后，故障區(qū)域均按二分取點(diǎn)方式進(jìn)行下一次的檢測(cè)定位，以便迅速地檢測(cè)出具體的接地故障點(diǎn)；假設(shè)在A處檢測(cè)時(shí)有接地狀況，在B處檢測(cè)時(shí)沒(méi)有接地狀況，就可以判斷接地故障點(diǎn)在A-B之間。同時(shí)可根據(jù)饋線電纜走向和設(shè)備連接情況對(duì)故障支路的各個(gè)饋線入口分別進(jìn)行檢測(cè)，找出故障支路，進(jìn)一步將故障定位。
    直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀所配卡鉗可用來(lái)測(cè)量母線上的電流、饋線上的電流，其靈敏度極高。由于其靈敏度高，在手拿卡鉗抖動(dòng)時(shí)，可能因磁通變化而造成故障檢測(cè)儀顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。因此，測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量拿穩(wěn)卡鉗或鉗住饋線后松開(kāi)手，讓它固定在測(cè)試位置，直到測(cè)量到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)為止。

（四）信號(hào)輸出線

紅色引線接故障母線端。黑色引線接地。紅色插頭插入信號(hào)發(fā)生器的" L"端，黑色插入" "
圖3 信號(hào)輸出線示意圖

四、直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀注意事項(xiàng)

1. 由于裝置是精密儀器，在運(yùn)輸、使用和存放時(shí)要小心輕放，各部件要防止摔、跌等強(qiáng)烈震動(dòng)。
2. 信號(hào)源應(yīng)加在故障母線和地上。
3. 直流系統(tǒng)接地故障測(cè)試儀鉗型卡鉗只能卡直流回路不能卡交流回路。
4. 當(dāng)各個(gè)支路都無(wú)明顯接地時(shí)，應(yīng)注意接地點(diǎn)是否在供電部分，例如蓄電池、充電機(jī)等部位。
5. 在檢測(cè)過(guò)程中，鉗表和信號(hào)接收器不用時(shí)請(qǐng)關(guān)閉電源，以延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間。
6. 信號(hào)接收器電量不足時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換電池，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
7. 由于鉗表的靈敏度很高，檢測(cè)時(shí)不要用手握鉗表，應(yīng)讓鉗表處于靜止?fàn)顟B(tài)，以免影響檢測(cè)準(zhǔn)確度。