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架空线接地故障试验仪

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架空线接地故障试验仪
 

一、LYST4000架空线接地故障试验仪概述

适用于小电流接地系统架空线路,在线路发生单相接地故障而停运后,可用本设备对接地点进行精确定位。

是一套便携设备,可进行多条线路的故障定位。整套设备由发射机、传感器、接收机及附件组成。在故障线路停运后,由发射机向线路施加超低频高压信号使故障重现,在线路沿途用绝缘杆将传感器挂在线路上检测信号,并通过无线方式向地面上的接收机传输数据,接收机显示测量结果。在故障点前,电流持续存在,故障点后,电流消失。可先进行粗略分段,再精确定点,从而快速确定故障位置。

二、LYST4000架空线接地故障试验仪功能特点

适用于小电流接地系统配电网,检测架空线路的单相金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障。

在线路停运后进行定位,特别适用于有电缆分支的故障线路。

施加高压信号使故障重现,恒流信号稳定,易于检测。

超低频信号避免系统分布电容影响,能对高阻值故障进行定位。

发射机安全特性:高压启动闭锁功能、输出允许直接短路。

传感器使用高灵敏度传感器,开口设计,无需闭合,方便在线路上挂接。

传感器和接收机无线通讯传输,安全可靠。

发射机可使用市电、发电机或汽车逆变器供电,传感器和接收机干电池供电。

发射机体积小,重量轻;传感器为体积重量*小化设计,方便沿线挂接;接收机为手持式设计。

接收机采用大屏幕液晶显示器,显示传感器状态、电流波形和电流值。

三、技术指标  

定位精度:0.2米。

发射机输出特性:

输出频率1Hz

开路电压:    基波有效值2800V

(脉动直流,峰值8kV,相当于10kV线路的相电压峰值);

短路电流:    基波有效值35mA(脉动直流,峰值100mA

传感器与接收机的无线通讯距离:不小于30m

发射机电源:AC 220V市电,可接发电机/汽车逆变器(输出功率≥1500W)。

发射机功率:*高功率900W

传感器电源:37号碱性干电池。

接收机电源:55号碱性干电池。

体积:

发射机350×210×300mm;传感器180×100×35mm;接收机205 ×100×35mm

质量:发射机12kg;传感器0.45kg;接收机0.45 kg

使用条件:温度:-1040,湿度5-90RH,海拔<4500m


 

第二章 设备组成

本设备包括发射机、传感器、接收机及相关附件:发射机的接线盘、输出连接线、挂线杆、电源线及保护地线,传感器的挂线杆等组成。

一、发射机

发射机用于向故障线路施加超低频脉动直流信号使接地故障复现,电流由发射机输出,流经故障线路,在接地点入地并返回发射机。

发射机面板如图2-1-2所示:

其中:

启动按钮:电源开关打开之后,需要按“启动”按钮设备才进行输出。

停止按钮:用于停止设备输出。

测量按钮:用于测量线路的接地电阻、系统电容等参数。在启动状态下此按钮有效,显示参数3秒钟后自动转为正常输出状态。

电源插座、保险管、电源开关:用于连接220V电源线,更换保险管,以及进行电源的开关。

保护地端子:用于连接保护地线,接大地网。

线路插座:用于连接故障线路。根据现场情况,可使用短连接线夹在开关柜的线路侧;若必须接在架空的线路上,则选用接线盘装的长连接线,并用挂线杆挂在故障线路上。

测试地插座:接工作接地线,接大地网。


 

二、传感器

传感器用于挂在故障线路的沿线检测电流信号,并通过无线方式向地面上的接收机传输数据。

传感器面板如图2-2-1所示:

三、接收机

接收机用于在地面接收传感器的无线传输数据,并在液晶屏上显示测量结果。

接收机面板如图2-3-1所示:

第三章 使用方法

一、工作原理

在故障线路停运后,首先由发射机向线路施加电压使故障重现。电流由发射机发出,流经故障线路,在接地点入地并通过大地返回发射机。

发射机输出为脉动直流信号,频率为超低频1Hz,频率越低则受系统分布电容的影响越小。理论上讲纯直流信号抗分布电容影响的能力*强,但使用纯直流信号很难避免地磁影响,经过理论计算和实际验证,1Hz信号已能满足绝大多数现场测试需求。

发射机在脉动输出时间段内的表现为恒流限压源。若接地过渡电阻小于80kΩ,则输出为恒流100mA,电压随电阻的增大而变大,但不会超过8kV;若过渡电阻大于80kΩ,则输出为恒压8kV,电流随电阻的增大而减小。

发射机的输出限制电压为8kV,相当于10kV线路的相电压峰值。若电压过高则超过线路耐压等级,可能损坏线路(尤其是接入的分支电缆)的主绝缘;过低则可能无法使故障复现。此限压值可根据用户特殊要求进行工厂整定。

在线路沿线,将传感器通过绝缘杆挂接在线路上检测电流。传感器采用高灵敏度传感器,其磁路无需闭合,在很大程度上方便了挂、取操作。传感器检测线路上的电流,自动进行调零操作,将模拟信号转成数字信号后通过无线方式向外传送。

在地面上的接收机接收传感器发送的无线信号,在液晶屏上直观显示测量结果。在故障点前,电流持续存在,故障点后,电流消失。可先进行粗略分段,再精确定点,从而快速确定故障位置。

二、发射机操作

接线:

首先将故障线路的开关断开;发射机电源接220V市电;保护地线接“保护地”端子和大地网;测试地线(带黑色夹钳的高压导线)接“测试地”插座和大地网;至于接故障线路的输出线,可根据现场情况,使用短连接线(带红色夹钳的高压导线)接“线路”端子和开关柜的线路侧,若必须接在架空的线路上,则选用接线盘装的长连接线,其高压插头接“线路”端子,其另一端的线鼻压接在绝缘挂线杆的接线柱上,再将挂线杆挂在故障线路上。

注意:在需要测试的故障线路全长范围内,均不能挂接地线!

电源:

打开电源开关,此时发射机并没有输出,“停止”按钮上的指示灯亮,屏幕显示如下提示信息“按启动开始输出,若启动无效,请检查保护地是否接好!”,如图3-2-2a所示。

启动输出:

按“启动”按钮,发射机开始输出,“启动”按钮上的指示灯亮,液晶屏显示输出参数,界面如图3-2-2b所示。

参数测量:

若需要,可按“测量”按钮,此时“启动”指示灯灭, “测量”按钮上的指示灯亮。设备对线路的接地电阻和系统分布电容等参数进行测量。液晶屏的显示界面如图3-2-2c所示。

当线路接地电阻小于10kΩ时,则分布电容的影响可以忽略不计,此时电容值不再显示,仅显示“-”符号。

屏幕*下部显示的“接地点前电流”项目,是根据电阻、电容参数,通过计算得到的接地故障点前能够测量到的电流有效值的*小值。举例来说,若故障电阻小于80kΩ且分布电容很小,发射信号的电流值在0100mA之间按1Hz的频率变化,则计算得到1Hz基频电流有效值为35mA。系统分布电容越大,电流有效值越小。由于还不知故障点位置,无法得到分布电容的分布规律,只能假定分布电容全部在故障点之后(即假定故障点在出口位置),如此算出的电流有效值就是一个可能的*小值,意即在故障点前测量到的基频电流有效值均应大于等于此数,而一旦越过故障点,电流会急剧减小。由于测量存在误差,计算时也有假定条件,因此此结果仅作参考。

若需要,可以用测量的方法确定故障相,分别对三相进行测量,电阻*低的即为故障相。

注意:仅在启动状态下测量才有效,显示测量参数3秒钟后自动转为正常输出状态。

停止输出:

若需要停止输出,可按“停止”按钮。

工作完毕后,关闭电源,撤除接线。


 

三、传感器和接收机的操作

近端验证:

为了验证设备是否正常、验证故障线路的选线和选相是否正确、以及本线路是否符合设备的测试条件,建议在发射机端对传感器和接收机进行一次近端现场验证,如图3-3-1所示:

将传感器挂在输出高压导线上,长按“开关”键将传感器电源打开,其“电源”指示灯亮。

接收机与传感器间隔一定距离(小于30m),长按“开关” 键将接收机电源打开,当接收机和传感器成功建立无线连接后,传感器上的“通讯”指示灯闪烁,接收机的液晶屏上将显示传感器状态、电流波形、电流值等信息,如图3-3-2a所示。其中接收机和传感器的电池水平分别显示,当欠压后电池图标会闪烁;电流值是计算的1Hz基频电流有效值,应该和发射机在测量时显示的“接地点前电流”相近。

注意:传感器挂接应尽量保持稳定。若不稳定,则受地磁影响,波形将会出现漂移,若漂移过大超出显示范围,则自动进入调零过程,待1~2个周波(也即1~2秒)后,波形会回到正常范围。所以应注意观察,在波形稳定几个周波后再读数会得到比较可靠的数值。

如果通讯未建立连接,则显示界面如图3-3-2b所示。若显示此界面,应首先检查传感器电源是否已开;接收机与传感器的距离是否过远等。

分段定位:

近端验证成功后,再进行沿线实际定位。

为快速逼近故障点,建议进行50%法或0.618黄金分割法分段。以50%法为例,首先选择在线路中点处登杆,用绝缘杆将传感器挂接在故障线路的故障相,挂接应尽量保持稳定,如图3-3-3所示:

接收机在地面上接收数据,若波形和读数均稳定,电流值接近近端验证时的读数,说明故障点还在下游;若波形很小、电流值很低,说明已经越过故障点。

本次分段成功后,在故障点所在的段中继续50%分段。分段越来越短,故障点也逐步逼近,直至精确找到故障位置。

若线路存在分支,应重点在分支处测量,以判断故障发生在主干还是分支。若判断是分支故障,则继续在分支线路上分段定位。若分支线路的电缆发生故障,则应换用电缆故障测试仪进行测距和定点。


 

第四章 维护

一、更换电池

传感器更换电池:

当传感器无法开机,或开机后立即自动关机,或使用中“电源”指示灯闪烁,此时需要更换电池。

在接收机和传感器建立通讯后,可以从接收机液晶屏上观察到传感器的电池水平,若其电池符号闪烁,应立即检查传感器的电源灯状态。

更换电池时,将传感器背面电池盒盖的螺钉拧下,取下盒盖,取出电池组,更换新的37号碱性电池并装回,盖好电池盖,拧上固定螺钉。

更换电池时注意电池极性,切勿装反。

接收机更换电池:

当接收机液晶屏上显示的本机电池符号闪烁,说明电池欠压,需要更换电池。

更换电池时,将接收机背面电池盒下方的锁定开关拨到解锁位置,取下盒盖,更换新的55号碱性电池并装回,盖好电池盖,将锁定开关拨到锁定位置。

更换电池时注意电池极性,切勿装反。

二、质保和维护

若出现质量问题,仪器主机及附件三年保修。超过上述期限,维修时只收取更换的的器件成本费。若因为使用不当造成损坏(包括保修期内),或超过保修期限发生产品质量问题,我公司负责维修,维修时只收取更换的器件成本费。传感器和接收机出厂配装新的碱性干电池,电池耗尽后需要自行更换,不在质保范围。

注意:设备长时间不使用,应将电池取出,以免漏液造成腐蚀。若换装新电池仍不能开机或使用时间过短,请检查电池极片,若出现腐蚀,需将其清理干净。

出现下列问题时,用户可以尝试自行解决:

不开机,或开机后立即关机:可能是电池已耗尽,请更换电池后再使用。

自动关机:可能是因为电池欠压自动关机,或长时间未进行任何操作自动关机,请尝试重新开机。

若出现其他问题,请不要试图自行维修,以免扩大故障,请与本公司联系,以便及时维修和服务。

 

一.简介

是我公司十多年致力于“接地电阻检测技术研究”的又一高新技术产品,采用精密三线法或简易二线法测试接地电阻,采用平均值整流法测试接地电压,在线检测、实时监测。用户可以选择RS232RS485通讯,并可根据提供的MODBUS通讯协议进行二次开发、组建网络、实现远程多点在线监测等。

由检测仪、监控软件等组成,检测仪超大LCD显示,非常直观;可以通过其按键设置报警临界值,具有声光报警指示;外壳材料有耐高低温、防腐、阻燃等特性,确保野外、矿井下、室内等长时间在线监测的高精度、高稳定性、高可靠性。监控软件可以实时显示被测接地电阻、接地电压的值,可以通过检测仪或监控软件设置自动监控记录间隔时间,间隔记录时间设置范围为1999小时,其自动记录存储的数据可以生成报表,方便保存、历史数据查询、打印、分析等。

适用于输电线路杆塔接地,地下矿井设备接地,气象防雷接地,石油化工接地,通讯接地,变配电站接地,铁路设施接地,建筑仓库接地,电气设备接地等。

 

二.量程及精度

测量功能

 

精度

分辨率

接地电阻

0.01Ω~20Ω

±1%rdg±3dgt

(辅助接地电阻100Ω±5%,对地电压<10V)

0.01Ω

0.1Ω~200Ω

0.1Ω

1Ω~2000Ω

1Ω

接地电压

0600V AC

±1%rdg±3dgt

1V

(注:23℃±575%rh以下)

 

三.技术规格

    

在线监测接地电阻、接地电压、等电位联结电阻、低值电阻等

    

标准:12V±1VDC150mA Max. 选配:24V±1VDC 

测量方式

精密三线测量、简易两线测量

测量方法

接地电阻:额定电流变极法,测量电流3mA Max820Hz

对地电压:平均值整流

数据模式

平均值

显示模式

4位超大LCD显示

测量指示

测量中LCD倒计数指示

LCD尺寸

128mm×75mm;显示域:124mm×67mm

仪表尺寸

高宽厚:190mm×117mm×54mm

测量时间

对地电压:约2/秒;接地电阻:约30/

测量次数

5000次以上(测量10Ω,测1次,停30秒再测)

线路电压

测量对地电压:AC 600V以下测量

仪表接口

插拔式接线端子:9针端子座

通讯方式

RS485(或选配RS232)

  线

USBRS485通讯线(或选配USBRS232通讯线)

    

自动换档

数据存储

400组,闪烁显示“FULL”符号表示存储已满

间隔时间

自动监测间隔时间设置范围:1999小时

数据查阅

数据查阅功能:“READ”符号显示

溢出显示

超量程溢出功能:“OL”符号显示

    

背光:20mA Max

待机: 25mA Max

测量:70mA Max

报警提示

声光报警

电源电压

当电源电压低于7.8V时,电源电压低符号显示,提醒更换电源。

    

检测仪:450g

工作温湿度

-104080%rh以下

存放温湿度

-206070%rh以下

过载保护

测试接地接地电阻时:E-PE-C各端口间AC 280V/3

绝缘电阻

10MΩ以上(电路与外壳之间500V)

    

AC 3700V/rms(电路与外壳之间)

电磁特性

IEC61010-4-3,无线频率电磁场≤1V/m

适合安规

IEC61010-1IEC1010-2-31IEC61557-1,5IEC60529(IP54)、污染等2CAT  300V

 

四.结构尺寸

            

1. 电源正接口(Vin)                 2. 电源地(GND)

3. 通讯地(GND)                     4. RS232R/RS485B(R/B)

5. RS232T/RS485A(T/A)   6. 预留备用端子(暂不使用)

7. C(电流极)                     8. P(电压极)

9. E(接地极)                    10. 液晶屏

11. 报警指示灯(ALARM)              12. 发送指示灯(SEND)

13. 接收指示灯(RECEIVE)            14. 电源指示灯(POWER)

15. ENTER                       16. 向下键

17. 向上键                         18. SET

19. TEST                        20. 安装孔

五.测量原理

1. 对地电压测量采用平均值整流法。

2.接地电阻值测量采用额定电流变极法,即在测量对象E(接地极)C(电流极)之间流动交流额定电流I(3mA Max820Hz);求取EP(电压极)的电位差V,然后求取接地电阻Rx的方法。

3.其工作误差(B)是额定工作条件内所得误差,由使用仪表存在的固有误差(A)和变动误差(Ei)计算得出。

A:固有误差                    E1:位置变化产生的变动

E2:电源电压变化产生的变动     E3:温度变化产生的变动

E4:干扰电压变化产生的变动     E5:接触电极电阻产生的变动

E7:系统频率变化产生的变动     E8:系统电压变化产生的变动

六.液晶显示

1.特殊符号说明

(1)“ 电源电压低符号,当电源电压低于7.8V时显示,请检查电源。

(2)OL”符号,表示超出了检测仪的测量上限。

(3)MEM”存储模式,数据存储过程中显示。

(4)READ”查阅数据符号,在查阅数据时显示,同时显示所存数据组编号。

2.显示示例

(1) 被测电阻为:0.02Ω

 (2) 查阅所存第03组数据

        被测电阻为:0.03Ω

(3) 被测电阻为:571Ω

        电源电压低符号显示,

请检查所接入的电源。

七.操作方法

1.安装连接

接线必须一一对应,否则损坏仪表或其他设备。

电源地线先接,*后拆除;电源正输入线*后接,*先拆除。

首先:用户需要在被监测接地极E的附近同一直线上,每间隔510米做好辅助接地极PC。辅助接地极应用接地材料或不锈钢材制作,防止锈蚀腐烂,辅助接地极的接地电阻值越小越好,一般要求辅助接地极的接地电阻值不超过100Ω,对地电压小于10V,这样才能保证在线监测的准确性。

其次:按下表对应连接检测仪、电脑、电源等。检测仪与辅助地极的连接*好使用电力线扣固定(便于后期维护拆卸),也可以焊接。

端子标识

接线说明

E

被测接地极

P

电压极

C

电流极

T/A

RS232T端或RS485A

R/B

RS232R端或RS485B

GND

通讯地

GND

电源输入地

Vin

电源输入正

2.通电工作

当电源接入检测仪即自动开机进入工作状态,断开电源则关机,检测仪无自动关机功能。

开机后,如果LCD显示电源电压低符号“”,表示接入的电源电压偏低,请依照说明检查电源。

3.监测

本检测仪不能用于商用电源电压的测量,否则在断路器的接地回路中测量电压,断路器可能启动。

接地电压测量时,请勿在测量接口间施加超过600V的电压。

测量时,请勿触摸被测量裸露导体以及接线端子裸露部分,以免触电。

接地电阻测量时,EC接口间将产生*大约50V电压!请勿在测量接口间另施加电压,请注意避免触电事故

在测量接地电阻时,先确认对地电压值必须在10V以下,如果此电压值在10V以上,则接地电阻的测量值可能会产生误差,此时先将被测接地体的设备断电,使接地电压下降后再进行接地电阻测量。

短按TEST键测试接地电阻,长按TEST 键不放手3秒后测试接地电压,手松开返回等待接地电阻测试,LCD显示测试值。在线监测时,电脑上位机软件可以自动发送测试命令并完成接地电阻或接地电压测试,无需手动操作。

接地电阻在线监测一般采用精密三线法,也可以使用简易二线法测试。简易二线法测量接地电阻是利用现有的接地电阻值较小的接地极作为辅助接地极,把CP接口短接。可以利用金属自来水管、消防栓等金属埋设物、商用电力系统的共同接地或建筑物的防雷接地极等来代替辅助接地棒CP,测量时注意去除所选金属辅助接地体连接点的氧化层。简易二线法测试接线如下图:

简易法测量接地电阻,其检测仪读数为被测接地体的接地电阻值与商用接地体的接地电阻值之和,即:

RE=RXre

其中:RE为检测仪读数值;

RX为被测接地体的接地电阻值;

re为商用电力系统等共同接地体的接地电阻值。

那么,被测接地体的接地电阻值为:

RX=REre

采用简易法测量接地电阻,尽量选择re值小的接地体作为辅助接地极,这样检测仪读数才更接近真实值。

4.报警设置

检测仪通电工作后,在测试模式下按“SET 键进入设置模式,并按“SET”键移动光标直到液晶显示“SE1”为止,此时处于报警设置模式,按“”或“”键改变当前数字大小,按“SET”键移动光标,再按“ENTER”键保存退出。当监测值大于报警临界设定值时,仪表将闪烁将显示报警LED指示灯,并发出“嘟------”报警声。

如图:设定报警临界值为10Ω。

5.自动监测间隔时间设置

自动监测间隔时间设置有2种,可以通过检测仪设置,用户也可以通过上位机软件设置,检测仪所设置的自动监测数据存入仪表内,上位机软件设置的自动监测数据是存入电脑里,2种设置的自动监测间隔时间是独立的,且存储的位置不一样。

检测仪通电工作后,在测试模式下按“SET 键进入设置模式,并按“SET”键移动光标直到显示“SE2”时,开始设置自动监测间隔时间,按“”或“”键改变当前数字大小,间隔时间设定范围为1999小时。按“SET”键移动光标,按“ENTER”键保存退出。

监测的数据存入检测仪会自动编号存储,*多存储400组数据,若存满显示“FULL”符号。

如:自动监测间隔时间设置为1小时,存储的第19组数据为5.1Ω。

6.数据查阅/删除

当检测仪有存储数据时,长按“ENTER”键(超过3)进入数据查阅,按“”或“”键以步进值为1选择查阅数组号,再按“ENTER”键退出查阅。在数据查阅状态下,长按“SET(超过3)删除并返回测试状态。

 

八.通讯方式

采用RS232RS485通讯,RS232通讯适用于近距离的单个接地电阻监测,RS485通讯适用于1500米距离内的多点接地电阻监测。用户二次开发可以选择RS232RS485通讯,并提供MODBUS协议。

九.装箱单

检测仪

1台

包装盒

1个

监控软件光盘

1份

USB转RS485通讯线(或选配USB转RS232通讯线)

1条

用户手册/保修卡/合格证

1份

 

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