架空输电线路永久性接地短路或断路开路故障测量.docx
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架空输电线路永久性接地短路或断路开路故障测量
GDXG输电(架空)线路故障距离测试仪
一、概述
输电线路故障距离测试仪是用于架空输电线路发生永久性接地(短路)或断路(开路)时,测量故障点到测量点(变压器)的距离。
输电线路故障距离测试仪用于10kV及以上各电压等级的架空输电线,当发生故障时,只要在变电站对故障线路进行测试,就可准确地测出故障距离,确定故障杆塔,便于抢修人员快速查找故障,缩短抢修时间。
本仪器必须在线路停电的基础上才能使用。
它具有体积小,携带方便,自带锂电池,交直流两用,操作方便。
二、主要特点
v功能齐全
测试故障安全、迅速、准确;仪器采用低压脉冲法,可测试电缆的各种故障,准确测定故障点到测试点的距离;
v测试精度高
仪器采用高速数据采样技术,A/D采样速度为100MHz,使仪器读取分辨率为1m,探测盲区为1m;
v智能化程度高
测试结果以波形及数据自动显示在大屏幕液晶显示屏上,判断故障直观;并配有全中文菜单显示操作功能,无需对操作人员作专门的训练;
v采用非易失性器件,关机后波形、数据不易失,具有波形及参数存储、调出功能;
v具有双踪显示功能,可任意改变双光标的位置,直接显示故障点与测试点的直接距离或相对距离;
v可将故障电缆的测试波形与正常波形进行对比,有利于对故障进一步判断;
v具有波形扩展比例功能,改变波形比例,可扩展波形进行精确测试;
v具有根据不同的被测电缆随时修改传播速度功能;
v小体积便携式外形,装可充电的锂电池供电,方便携带和使用。
v具有打印功能,能将屏上的图形和数据实时打印出来。
v具有USB接口,通过上位机程序可与电脑进行通讯。
三、主要技术参数
应用围及用途
仪器可测试各种型号的电力电缆(电压等级1kV~35kV)和市话电缆、调频通信电缆、同轴电缆及金属架空线路上发生的短路、接地、和电缆的断线、接触不良等故障;并可测试电缆的长度和电波在电缆上的传播速度。
◆最远测试距离:
200Km
◆探测盲区:
1m
◆读数分辨率:
1m
◆功耗:
5VA
◆使用条件:
环境温度 0℃~+40℃
(极限温度 -10℃~+50℃)
相对湿度 40℃(20~90)%RH
大气压强 (86~106)Kpa
◆体积:
275×220×160mm3
◆重量:
4kg
四、仪器基本原理与方框图
1、仪器的基本原理
根据仪器采用的故障探测原理,当仪器处于脉冲触发方式时,仪器按一定周期发出探测脉冲加入被测电缆和输入电路,即时启动A/D工作,LCD显示屏上显示反射回波。
本仪器采用数字存储技术,利用高速A/D转换器采样,将输入的瞬态模拟信号实时地转换成数字信号,存储在高速存储器中,经CPU微处理器处理后,送至LCD显示控制电路,变为时序点阵信息,于是在LCD屏幕上显示当前采样的波形参数。
2、方框图
仪器是以微处理器为核心,控制信号的发射、接收及数字化处理过程;仪器的工作原理方框图如下图所示:
微处理器完成的数字处理任务包括:
数据的采集、储存、数字滤波、光标移动、距离计算、图形比较、图像的比例扩展,直到送至LCD显示。
也可根据需要由通讯口与PC机通讯。
脉冲发生器是根据微处理器送来的编码信号,自动形成一定宽度的逻辑脉冲。
此脉冲经发射电路转换成高幅值的发射脉冲,送至被测电缆上。
高速A/D发生器是将被测电缆上返回的信号经输入电路送高速A/D采样电路转换成数字信号,最后送微处理器进行处理。
键盘是人机对话的窗口,操作人员可根据测试需要通过键盘将命令输入给计算机,然后由计算机控制仪器完成某一测试功能。
五、面板结构
模式选择开关
六、键盘操作说明
1、接口功能说明
1)电源开关:
控制仪器电源的开启/关断;
2)电源插座:
外部220V交流电源输入;
3)模式选择开关:
共分为2档,按下时为闪络法工作方式,弹起时为脉冲法工作方式;
4)增益旋钮:
控制波形的幅度大小;
5)输出接口:
通过测试线连接被测电缆的测试端;
6)USB接口:
通过USB线与电脑连接,可与电脑通讯,将波形传至电脑;
7)充电指示灯:
通过电源线接通外部电源(交流220V),即可对仪器进行充电;充电指示灯为红色时表示正在充电,为绿色则表明已充满。
2、按键功能说明
开机初始界面:
1)“打印”键:
仪器具有打印功能,按“打印”键可以将当前显示的容打印出来;
2)“存储”键:
仪器具有波形存储功能,用此功能可将仪器测试的波形存入仪器中,以备调出比较,具体操作步骤如下:
按“存储”键,则屏上波形将存于单片机FLASH中;
3)“波速”键:
仪器开机预设的波速为200m/μs,应根据电缆的实际类型输入对应的值,否则测距的结果将会不正确。
附表1列出了一些通用电缆的波速值,可供参考。
如果波速不能确定,应进行校准(见第七章1.2节“波速校验”)。
修改波速步骤如下:
①按“波速”键使波速菜单高亮,如下图;
②按或键修改波速值;
③调整到所需波速值后,再按“波速”键确认并退出波速菜单;
4)“围”键
调整液晶屏上显示的测量围,共有7档,每按一次围增加一倍,若最大时,按“围”键,将回到最小的那一档;
5)“通讯”键
将液晶屏上的容通过USB上传给上位机,上位机操作软件的安装和使用见附录二;
6)“调出”键
仪器可以将之前存储的波形及参数调出来分析,也可以将存储的波形调出来与当前测试的波形进行比较,可进一步精确判断故障点。
操作步骤如下:
按“调出”键,则存储在单片机FLASH中的最后一次波形将被调出来,按或键,可以查看其它存储波形;
7)“零点”键
开机时屏幕上有两光标分别在屏最左端(起点)和中间位置,即默认的零点位置为0(最左边),中间活动光标的默认值为中间值,当需要改变零点位置时,需进行以下操作:
①按或键将中间活动光标光标移动到要设置的零点位置;
②按“零点”键,此时原起点光标与活动光标重合变为新起点光标,液晶屏左上角的故障距离值显示为零;
③按或键,屏上左上角显示的是起点光标与活动光标之间的相对值;
8)“比例”键
显示比例和测量围有如下关系:
测量围
比 例
第1档
1:
1
第2档
1:
1
第3档
1:
1
2:
1
第4档
1:
1
2:
1
4:
1
第5档
1:
1
2:
1
4:
1
8:
1
第6档
1:
1
2:
1
4:
1
8:
1
16:
1
第7档
1:
1
2:
1
4:
1
8:
1
16:
1
32:
1
表中加粗字体表示在不同的测量围,默认的显示比例;
若要改变显示比例,需进行以下操作(注意:
在测量围的第1和第2档时,不能进行比例操作):
①按“比例”键,比例后面的数字高亮,界面如下:
②按或键修改比例值;
③再按“比例”键确认并退出比例菜单;
9)“扩展”键
按此键可以进入仪器扩展功能(默认关闭);
10)“脉冲”键
每按一次,仪器就发射一次脉冲并进行采样。
七、仪器使用和故障测试
1、测试前的准备
1.1、故障类型判断
在测试电缆故障之前,首先用万用表或兆欧表在电缆一端测量各相对地及相间的绝缘阻值,根据阻值高低确定是低阻短路还是断线开路,或者高阻闪络故障。
如果故障类型是开路、短路、接触不良、或低阻抗接地,应使用低压脉冲法进行测试。
如果是高阻故障,则应采用高压冲闪法。
如果故障类型不能确定,则可以使用波形比较法。
1.2、波速校验
当被测电缆的波速不能确定时,必须对它进行校验,以确保测量的准确性。
方法如下:
1)准备一根与被测电缆相同类型的标准电缆接到测试仪的输出端口上;
2)打开仪器电源开关;
3)将模式选择开关打到脉冲模式上,屏幕右上角显示“脉冲”;
4)按“测量围”键,将测量围调到大于标准电缆的长度;
5)按“脉冲”键发送测试脉冲,屏幕上得到反射波;
6)按或键将光标移到反射波的拐点;如果反射波不好辨别,应调节增益旋钮改变波形幅度,再按“脉冲”键,重新发送脉冲;
7)按“波速”键和或键,修改波速值,直到测得的距离值大致等于标准电缆的长度为止,然后记下此值以备使用。
例如:
有一卷电缆长度为100m,通过以下步骤可测出此电缆的波速
步骤一:
正确接线,然后开机,如下图:
步骤二:
移动光标到拐点处,如下图:
步骤三:
改变波速,使屏左上方显示的故障距离为100m左右,如下图:
步骤四:
说明此电缆的波速为135。
2、故障检测
2.1、低压脉冲法
1)将所有设备与被测电缆断开;
2)将被测电缆连接到测试仪的输出端口上,接线图如下:
3)打开仪器电源开关;
4)将模式选择开关打到脉冲模式上,屏幕右上角显示“脉冲法”;
5)将增益旋钮调到最大,然后按“发送脉冲”键发送测试脉冲,屏幕上得到反射波;
6)如果没有反射波,则应调整测量围然后重发脉冲,如此反复试几次,直到观察到反射波为止;
7)调整增益并重发脉冲,使反射波的前沿最陡;
8)按或键将测量光标移动到反射波的前沿上;
9)参考附录一,调整波速值与被测电缆一致,此时屏幕左上角显示的就是故障距离;
10)为了提高精度,改变波形显示比例,将波形扩展后,再按上述方法进行精确定位;
11)故障类型可根据反射波的极性进行判断。
开路波形如下:
短路波形如下:
2.2、波形比较法
1)将所有设备与被测电缆断开;
2)将正常电缆连接到测试仪的输出端口上;
3)用低压脉冲法读取该正常电缆的测量波形并将它保存起来(参见第七章"2.1低压脉冲法"和第六章第2节“存储”);
4)将故障电缆接到测试仪的输出端口上,并测得它的反射波;
5)调出刚才保存的波形(参见第六章第2节“调出”);
6)比较这两种波形的差异并查找故障点。
八、注意事项
1、测试时,注意要甩掉故障电缆上的所有设备;
2、每次测试时,需选择好适当的测量围;
3、注意调整好波速和增益;
九、充电
当机电池能量不足时,应及时充电;如仪器长期不用,也应定期充电,以免损坏电池。
充电时充电指示灯会亮,红色表明正在充电,绿色表明已充满;充电大约需要8小时。
十、常见故障维修
故障现象
估计原因
维修办法
开机,电源指示灯不亮
1.电源开关指示灯坏;
2.电池没电;
3.主机中电路板有故障。
1.看屏上有无图像;
2.插上电源线充电;
3.与当地经销商或本公司联系。
开机,电源指示灯亮,但无图像
主机中电路板有故障。
与当地经销商或本公司联系。
开机,有图像,但无发射波形
1.增益调整不当;
2.主机中电路板有故障。
1.适当调整增益,再按发射脉冲;
2.与当地经销商或本公司联系。
测量时,有发射波形,但无反射波形
1.测量围不对;
2.输出测试线与被测电缆没有连接好;
3.主机中电路板有故障。
1.调整测量围;
2.检查接线;
3.与当地经销商或本公司联系。
十一、产品保证
本公司对产品严格实行三包,自发货之日起,壹年凡用户遵守运输、贮存和使用规则,而质量低于产品标准规定,本公司负责免费修理。
意外或人为如运输及保管不当、机械碰撞、电压过高、操作不当、私自拆机修理等等,以及不可抗力因素导致产品损坏的不在免费保修之。
欢迎您向我们反馈您使用产品过程中的任何意见和建议,我们将热忱为您服务。
如您有任何疑问,请与公司技术支持人员联系。
附录一:
常用电缆线的传播速度表(仅供参考)
电缆名称
型号规格
测试线对
传播速度
高频通讯电缆
HEQ-2527×4×1.2+6×0.9
本对芯线间
232m/μs
其它
240~244m/μs
HEQ-2521×4×1.2
本对芯线间
248/μs
HDYFLE22-156
本对芯线间
224m/μs
对其它芯线
230m/μs
低频通讯电缆
HEQ212×4×12
本对芯线间
240m/μs
其它
248m/μs
油浸通讯纸绝缘铅包电力电缆
ZUQ
6KV3×703×150
芯一芯
160m/μs
聚氯乙稀绝缘
电力电缆
VLZ
3×120+1×35
1KV3×50+1×16
芯一芯
178m/μs
聚氯乙稀绝缘电力电缆
VKV20
1KV3×50
芯一芯
172m/μs
中型同轴电缆
4×2.6/9.4
芯一屏蔽
283m/μs
小型同轴电缆
4×1.2/4.4
芯一屏蔽
274m/μs
市话电缆
0.5×50
芯一芯
196m/μs
0.4
芯一芯
190m/μs
0.32
芯一芯
182m/μs
明 线
芯一芯
288m/μs
单位:
m/μs
附录二:
上位机程序的安装和操作
1、上位机程序的安装
A)驱动程序安装
运行光盘上的PL-2303DriverInstaller.exe文件,将USB的驱动程序安装到默认路径;安装完成后,通过USB连接线将电脑与测试仪连接起来,打开测试仪电源开关,电脑提示检测到新硬件,且可以使用;
B)应用软件安装
运行光盘上的SETUP文件夹下的SETUP.EXE,按照安装向导完成应用软件的安装,在电脑桌面上创建快捷方式Project1;
C)通过USB连接线将电脑与测试仪连接起来,打开测试仪电源开关;
D)运行电脑桌面上的Project1程序,出现如下界面:
E)在“通讯端设置”选择相应的端口;再按右边的连接按钮;
F)按测试仪的“通讯”键,则测试仪上的波形将上传到电脑上,如下图:
G)使用鼠标可以对波速进行设定;
H)使用鼠标将活动光标移到相应的位置,则故障距离将在左上角显示出来;
I)若需对结果进行打印,可按打印按钮。