输电线路故障距离测试仪唐山 <唐山>天正华意电气设备有限公司

唐山异频线路参数测试仪界面介绍仪器开机后会自动显示如下图型界面，其中曲线部分为上一次采样得到的数据波形。主要操作功能为分析、采样和缩放功能。分析功能主要是通过控制“左移”和“右移”键改变标识线的位置，寻找波谷发生的频率点。显示屏幕下方的L表示故障距离，会随着标识线位置的变化而给出对应距离数据。A表示驻波点的幅值，f为当前标识线所标定的频率点的频率值。采样是进行驻波点测量的过程。缩放是结合分析对所测的曲线在频率轴（x轴）方向进行曲线的压缩与放大（精细度的改变）。开路或短路提示为测量采样后，仪器根据数学模型分析得到的线路末端为开路断线或短路接地的故障状态标识，也是进行距离计算的数据。距离标识下方的电压等级标识主要是选择该电压等级下线路的波速用，其选择对应于所测线路电压等级。四﹑主要技术参数1．扫频范围 （100Hz～100kHz） 分段选择2．测量距离 2～100km3．被测线路电压等级 35kV～500kV4．显示LCD 240×128点阵 （黑白）5．显示方式 图形及文字6．输出电压 Vp_p≥8V7．精 度 1％8．内部电池使用时间 2～4小时/每次充电9．充电电流及时间 100～200mA/12小时10．体积 260(宽)×350(长)×190(高)mm11．重量 5Kg五﹑按键操作介绍本仪器除了电源开关外。还有五个简单的操作键，分别为“短路/开路”选择键，“功能”选择键，左移键和右移键在不同的功能状态下左﹑右移键还有其它一些定义。“功能”选择键，是用于选择分析、采样、缩放操作状态，每按一次顺序会改变一次，当前被选中的操作功能状态会反白显示。在分析过程中按下左、右移键，会使标识线左、右移动，当移动到图形的 左、右两端时，如果还有数据，会自动换页。

唐山异频线路参数测试仪近几年来，随着电网改造工程的实施，10kV配电线路由原来的“两线一地”供电方式改造为中性点不接地的“三相三线”供电方式。10kV配电线路供电方式的改变，增强了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的跳闸率，提高了供电可靠性，减少了线路损耗。但采取新的供电方式在实际运行中，经常的发生单相接地故障，特别是在大风、暴雨、冰雹、雪等恶劣天气情况下，接地故障频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的、经济运行。故障发生后，由于线长范围广，采用以往凭经验，分段逐段推拉，逐级杆塔检查等传统方法进行排查，费时费力，停电范围大，时间长，很难快速准确查到故障点。本公司单相接地故障定位仪用于10kV故障线路停电后快速准确定位接地点，可以实现配网设备在出现故障的情况下的快速查找。减小线路检修人员的劳动强度，省时省力，提高工作效率、供电可靠性和电力企业经济效益。二、组成、工作原理及操作步骤农村的配网线路中更为接地十分常见，发生接地故障时，常用摇表和人工逐级登杆目测法来寻找接地故障点。我们知道，用摇表查线是要将线路反复多次切割后一段一段地摇，非常麻烦，且又非常很耗时，更何况摇表只能摇到2-3kV，对高阻接地或隐形接地故障是无能为力的；而人工逐级登杆目测法又要耗费大量的时间和大量的人力物力。这种落后的寻线方法与当今电网高度自动化水平极不相适应。无数电力工作者为解决这一问题做出了长时间的巨大努力，但至今仍然没有满意的结果。因而成为困扰电力部门几十年无法解决的一个重大技术难题。本公司利用了公司经合了国内直流接地故障定位技术、小电流接地故障定位等原理，发明了“S注入法”原理，并成功研发的“高压恒流开路，交流信号自动跟踪定位”技术，基于傅氏算法，开发《配电网线路单相接地故障定位仪》，在10kV（35kV）配网单相接地故障定位的作业方法上取得了重大突破。

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唐山异频线路参数测试仪电源部分电源部分输出电源为：＋5V 12V。 4.1.1.2人机接口a) 直流电源指示、运行及接地指示；b) 液晶显示功能：汉字显示；c) 打印功能：可自动打印接地选线故障信息。d) 存储功能：存储装置定值参数，存储检测出的接地、谐振故障信息；e）键盘功能：触摸键盘。4.1.1.3信息处理部分a) 检测接地及选线功能；b) 检测谐振及消谐功能；c) 检测断线功能；d) 通迅功能：RS-232或RS-485通讯接口。4.2选型指南4.2.1装置尺寸MGL系列装置，结构都为标准的19" 4U机箱。详细尺寸及安装开孔见“ 机箱结构”一章。5装置使用说明5.1装置前面板说明装置面板示意图如图5.1所示。图5.1 前面板示意图 前面板示意图说明：①液晶显示屏：显示系统的运行状态及故障信息。②信号指示灯:1)运行信号灯（绿光）：装置处于运行状态时，此灯闪烁。2)接地信号灯（红光）：检测到系统发生接地故障时，此灯亮，接地消失后 灯灭。3)故障信号灯（红光）：检测到系统谐振、断线故障以及装置本身故障等情况之一时，此灯亮，故障解除后灯灭。4)跳闸信号灯（红光）：装置发出跳闸信号时，此灯亮，按“复归”键灯灭。③ 紧凑型键盘：共有六个键，“↑、↓、←、→”键完成光标的移动及数值的修改 “取消”键用于取消某项操作或退出某个菜单；“确认”键用于确认某项操作。5.1.1通电前检查通电前，检查电源电压是否正常，接线是否正确，装置各插接件是否插接牢固。5.1.2通电检查将装置通电，观察板上的运行指示灯和液晶显示屏。正常情况为：运行灯闪烁，液晶显示系统运行正常界面。5.2操作说明装置的操作可分为运行和设置两部分。装置在正常状态下工作时，液晶显示屏下行显示当前系统的日期和时间。如要对装置进行操作，按“确认”键进入主菜单。正常运行界面

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唐山异频线路参数测试仪各母线的启动电压值出厂设置为30V。启动电流值出厂设置为10A。菜单如图5.16所示：图5.16按“↑”键或“↓”键选择启动电压或启动电流，用“←”键或“→”键选择要修改的母线号，按“确认”键进入修改状态。此时按方向键修改数值，每按一次数值变化一次，“↑”增1；“↓”减1；“←” 增10；“→”减10。调到所需数值后按“确认”键保存，自动跳到下一项，若不保存，则可按“取消”退出。c)“电压等级”：设值每段母线所属系统的电压等级，电压等级共4个。分为0，1，2，3。 各母线的电压等级出厂设置为0。菜单如图5.17所示：图5.17按“↑”键或“↓”键选择母线，用“←”键或“→”键修改电压等级，按“确认”键保存。d)“接地方式”： 设置每段母线的接地方式，接地方式有两种选择：不接地、消弧接地；其中“不接地”项默认包括不接地和高阻接地两种接地方式。母线的接地方式出厂设置全部为不接地。 按“↑”键或“↓”键选择母线，用“←”键或“→”键修改接地方式，按“确认”键保存。e)“母线线路”：设置每段线路所属母线（如图5.17）；代号：表示的是装置出线的线路序号，如图5.17中的“01＃线路”，它对应装置后面端子的第1号出线CT1。母线号：指装置出线所属哪段母线，母线号1、2、3、4对应装置后面的PT1-PT4段母线。母线代号设置为“5”时，表示该出线不属任何母线，即无出线。图5.18按“↑”键或“↓”键选择线路，按“确认”键进入修改状态。用“←”键或“→”键选择线路所对应的的母线号，修改完毕后按“确认”键保存，并自动退出修改状态。按“取消”退出。f)“线路名称”：可根据需要定义每条线路的名称以方便查询，名称长度多可设为4字符，每位可用0~9的数字或A~Z的字母来表示。代号为4段母线和出线顺序号。如图5.19所示：图5.19按“↑”键或“↓”键选择修改项，按“确认”键进入修改状态。用“←”键或“→”键选定需要修改的字母或数字，按“↑”键或“↓”键进行修改，修改完毕后按“确认”键保存，自动跳到下一位。第四位修改完毕后自动跳出修改状态。按“取消”退出。修改名称为按位修改，每设定一位均要按确定保存，否则修改无效。g) “CT变比”：设置每一条线路的CT变比数值；实际变比值为设置值比

唐山异频线路参数测试仪工作条件：温度 －10～＋45℃，相对湿度 80％，大气压力 750±30mmHg四、仪器的配套装置：1. 测试仪主机 1台2. Q9头测试线 2根3．加长线25米 1根 4．220V电源线 1根5. 电流取样盒 1个6. 使用说明书 1本五、仪器工作原理的简要说明1.仪器组成框图系统说明：本测试仪由特征信号取样处理器（主机）及通用笔记本电脑组成一个完整的输电线路故障检测系统。由专用软件完成高压输电线路常见故障的测试工作，较准确地测量并显示出故障点距测量端的距离。操作简单，查找故障极其方便。是高压输电线路管理维护部门不可或缺的测量设备。基于雷达测距原理，根据输电线路的故障性质可选择不同的测试方法。一般来说，对于输电线路的断路、金属性接地故障采用“脉冲测距法”。而对于常见的绝缘瓷瓶故障所表现的高阻泄漏性故障及高阻闪络性故障，必须利用高压发生器提供一定幅度的冲击高压，迫使故障点闪络放电，形成单次高速闪络波形，即通常所说的“冲击高压闪络测距法”。本机采用超高速A/D数模转换电路及单片机管理系统，首先将测试到的单次特征波形变成数字信号，再由笔记本电脑内专用数据处理程序对数据信号进行分析，并实时在屏幕上显示出测试结果来。我们还可以利用计算机的强大功能对显示的波形进行存储、任意压缩扩展、位移等。由于界面十分友好，全中文菜单提示，触摸屏操作，相当简单。2.测试原理输电线路故障一般可分为三大类：低阻、短路，断路，及高阻故障。

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唐山异频线路参数测试仪在线路年检或定期维护时，可以把每条输电线路的实际电波传播速度预先测试出来，保存在本机电脑内“附件”中的“写字板”内，重新建立一个专用文档备案待用。当某条线路发生故障时，即可在测试时，在仪器测试界面上点击“波速选择”模拟键，选择“自定义波速”，输入先前所测得的该线路的电波传播速度（从专用文档备案材料中获取）即可进行测试。这样就把测试精度大大提高了，减少了测试误差。点击“波速选择”、“采样”模拟键后，的界面如图二十六所示。九、仪器使用注意事项：1．在进行线路故障测试前应仔细阅读仪器使用说明书，掌握好操作步骤和仪器的接线。2．本线路故障定位仪的主要特点之一是可无外接电源，设备全部由机内内置电池提供。这给仪器的使用带来很大的方便，提高了因素。机内电源电池的状态由荧屏右上方电池电量显示百分比。电压不足时会有声音提示。在每次到现场测试线路故障时，必须将机的电池电压充足。外接电源充电时，“测试电源”开关上的指示灯亮，表示正在进行充电。一般充电四个小时即可。电池电压充足以后可以保证正常工作1小时以上。仪器在使用时可接交流电源进行浮充使用。但是在进行高压闪络测试时，必须与外部交流市电完全断开。3．为节约内置电源，在作波形分析而不进行数据采集时，可以按起“测试电源”开关，断开A/D采样器的电源。但进行数据采集时必须按下“测试电源”开关。否则，将无法进行采样，屏幕右上方将提示“没有联接仪器”。

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唐山异频线路参数测试仪功 能：断开测试输出电源，并将外部接线全部接地；测试过程中遇到突发事件时，按此键可在不断开输入电源的情况下紧急快速地关断所有输出电源并使所有接线接地，保证使用；3.2、系统复位按键安装位置：如图3—1—。功 能：提供仪器内部中央处理器复位；注 意：此复位键是复位仪器内部所有控制器件，而非直接操作输出断开，因此若测量过程中遇到紧急情况请先按紧急停止按键来快速地断开输出；3.3、USB接口安装位置：如图3—1—。功 能：U盘插入口，把仪器内部保存的所有测量数据自动导入U盘中并生成文件保存，提供给用户在电脑操作系统下通过仪器附带的软件操作查看数据并生成报告文件；注 意：当U盘插入仪器USB接口并开始传输数据的时候，严禁中途拔出U盘，否则可能导致数据传输错误，严重的可能损毁U盘；3.4、液晶触摸显示屏安装位置：如图3—1—。功 能：超大屏幕中文显示每一步操作过程，用户只需在相应的地方轻轻触碰一下，即可自动完成整个测量过程；注 意：触摸式液晶显示屏属于精密配件，应避免长时间阳光暴晒或重物挤压和利器划伤；在操作液晶屏的时候使用铅笔头或者其它笔形塑料物件操作可以提高操作准确度；3.5、测试电源输出（A、B、C、N）插孔（电流测量端子）安装位置：如图3—1—。功 能：包含A（黄色）、B（绿色）、C（红色）和N（黑色）共4个端子，提供仪器测试输出电源；注 意：测试过程中此输出端子有较大电流输出，严禁用手触碰端子金属部分，以防电击；3.6、电压测量输入（UA、UB、UC、UN）插孔（电压测量端子）安装位置：

唐山异频线路参数测试仪选中项目显示区；此区域多能同时添加四个测试项目，如需要添加其它测试项目请先点击下方删除单项数据或清空单项列表，然后再另行添加。3，项目详细数据显示区；此区域又分为四个小表格；个表格为基本信息栏，显示一些基本测量条件供用户自行填写，以便生成报告文件的时候一起写入报告中保存。第二个表格为测试过程中45Hz和55Hz详细数据。第三个表格为每一相的测试结果数据。第四个表格为总结果以及每公里换算值。4，功能按键选择区；此区域共七个键从左至右分别为导入数据、添加、生成标准报告、单项数据报表、删除单项数据、清空数据列表和推出系统。6.2、数据导入点击导入数据按键，在弹出的对话框中选择数据文件。6.3、基本信息填写因为报告文件中需要一些做试验时的环境参数，所以在右边的基本信息栏中提供一些可供用户自行填写的空白区域，当这些参数在软件中填写好之后，那么生成的报告文件中就会自动添加；如果在软件中没有填写，那么报告中相应的选项也为空。附录A ___工频参数测量试验报告试验日期: 报告日期:）铭牌参数位置线路型号地线型号长度(km)（二）线路参数理论计算值 （架空线路部分） 正序阻抗（Ω）零序阻抗（Ω）（三）现场干扰测量感应电压测量结果（相对地感应电压）

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唐山异频线路参数测试仪小电流接地系统单相接地时故障电流的暂态分量比稳态故障电流大几倍甚至更大，而且暂态量的频率比较高，消弧线圈接近开路，补偿感性电流对暂态分量的影响比较小。小波变换从暂态故障电流中提取故障特征，克服了傅里叶变换不能对信号同时进行时频局部化分析的缺点，可以对信号进行分析，特别是对暂态突变信号或微弱信号的变化敏感，能可靠地提取出故障特征，显著地提高了故障选线的精度和可靠性。小波分析法利用接地初始时的一段波形来分析。每条线路，由于长短不一，阻抗值不同导致暂态过程中零序电流所含的谐波分量不同，线路越短，高频分量越多。小波分析法提取某一频率段的谐波分量后，各支路的零序电流分布也满足上述结论。而且，突出的优点是，这种分析法能克服消弧线圈和CT不平衡的影响，这是因为，消弧线圈在暂态过程中还未起作用，而CT不平衡电流分量已被滤去（选择频段时去掉基波分量）。但小波分析法在稳态时要同谐波法和能量法相结合。整个装置工作过程如下：系统无单相接地故障时，装置处于监视状态，液晶屏显示当前日期与时间，当PT开口三角输出零序电压大于整定值（出厂设置为30V）时，表示系统发生单相接地，此时CPU将采集的零序电压数据和所有的零序电流数据进行滤波、排序、判断、经过多次综合分析后，将接地故障信息（如接地起始时刻、故障线路号、故障累计时间等），送液晶屏显示，并将判断结果送继电器输出或串口输出。4装置硬件组成4.1装置技术说明TH-ZJD型装置的基本组成：由一片DSP统一管理各部分，如图4.1所示。图4.1 装置主要组成部分结构图4.1.1主要组成部分简介各部分及功能简要说明如下：

唐山异频线路参数测试仪 参考接线测试开始前，将测量端的线路引下线可靠接入大地，并将面板左上角的仪器接地端子可靠接入大地，然后分别将电源输出信号地N和电压输出信号地UN分别可靠接入大地，将测试电源输出端子A、B、C连接到线路测量引下线仪器电源侧，将电压测量端子 UA、UB、UC接入线路引下线线路侧，仪器测试接线完成后，再打开线路引下线的接地，以保证设备和操作人员的。5.1、正序阻抗接线（如下图），零序阻抗也可采用此种接线方法接线，仪器内部会自动在内部切换接线。图5—1、正序阻抗接线5.2、零序阻抗接线图（如下图）图5—2、零序阻抗接线5.3、线路互感接线（如下图）图5—3、线路互感接线5.4、正序电容接线（如下图），零序阻抗也可采用此种接线方法接线，仪器内部会自动在内部切换接线。图5—4、正序电容接线5.5、零序电容接线（如下图）图5—5、零序电容接线5.6、耦合电容接线（如下图）图5—6、耦合电容接线仪器测试采用四极法原理，被测线路需要电流引下线3根，电压引下线3根，电流测试线位于测试电源侧，电压引下线位于线路侧，以测量端的测试线和接触电阻的影响。如果测试引下线只引出3个端子，尽量用截面积足够大的导线，并保证与线路测量端可靠连接，避免引入较大的接线误差。仪器测试接线极为简捷，只需一次接入上述测试线，通过仪器自动控制测量方式和被测线路对端接线方式配合，即可完成所有序参数测量，大大提高测试效率和操作性。仪器内部已经将N、UN、左上角的仪器接地端等三个柱子可靠连接，现场接线时可以只连接左上角的仪器接地端到大地就可以了。

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唐山异频线路参数测试仪面板说明图3-1仪器面板指示图1、紧急停止按键2、系统复位按键3、USB接口4、液晶触摸显示屏5、测试电源输出（A、B、C、N）插孔（电流测量端子）6、电压测量输入（UA、UB、UC、UN）插孔（电压测量端子）7、测量输入保险管8、接地接线柱9、输入电源开关10、电源输入插座（AC220）11、打印机3.1、紧急停止按键安装位置：如图3—1—。功 能：断开测试输出电源，并将外部接线全部接地；测试过程中遇到突发事件时，按此键可在不断开输入电源的情况下紧急快速地关断所有输出电源并使所有接线接地，保证使用；3.2、系统复位按键安装位置：如图3—1—。功 能：提供仪器内部中央处理器复位；注 意：此复位键是复位仪器内部所有控制器件，而非直接操作输出断开，因此若测量过程中遇到紧急情况请先按紧急停止按键来快速地断开输出；3.3、USB接口安装位置：如图3—1—。功 能：U盘插入口，把仪器内部保存的所有测量数据自动导入U盘中并生成文件保存，提供给用户在电脑操作系统下通过仪器附带的软件操作查看数据并生成报告文件；注 意：当U盘插入仪器USB接口并开始传输数据的时候，严禁中途拔出U盘，否则可能导致数据传输错误，严重的可能损毁U盘；3.4、液晶触摸显示屏安装位置：如图3—1—。功 能：超大屏幕中文显示每一步操作过程，用户只需在相应的地方轻轻触碰一下，即可自动完成整个测量过程；注 意：触摸式液晶显示屏属于精密配件，应避免长时间阳光暴晒或重物挤压和利器划伤；在操作液晶屏的时候使用铅笔头或者其它笔形塑料物件操作可以提高操作准确度；

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唐山异频线路参数测试仪按住开始测试不放，当进度条跑满整个方格的时候，仪器将自动进入的测试过程。为更好的保证测量精度和测量性，仪器首先将对外界干扰信号进行检测并分析；当然，仪器内部采用的是高端的专业DSP快速处理器来处理，相对用户来说整个干扰检测过程就是一瞬间的事情，用户根本不用担心此过程会占据过多的时间而导致测试过程时间过长。干扰检测完成后仪器立即启动变频输出装置；首先变频到55Hz使输出端快速平缓地输出至200伏电压或者4安培电流，整个过程仪器内部均采用实时监控的手段，保证输出的稳定可靠。升压或升流成功后，保持200伏电压或4安培电流然后进行55Hz（如图4—4）环境下的检测分析；当55Hz检测分析完成后，仪器自动变频到45Hz进行45Hz（如图4—5）环境下的检测分析；经过仪器内部中央处理器的高精度处理，得出并显示各项测试结果及数据（如图4—6），包括55Hz所有数据和45Hz所有数据，用户可以自行选择查看并打印。整个测试过程的所有数据均是采取的实时检测并显示的方式，用户可以很直观的观察监视整个测试过程发生的变化。 图 4—3图 4—4图 4—5图 4—64.4、时间设置图 4—74.4、数据管理图4—8图4—9图4—10 图4—11图4—12图4—13五参考接线测试开始前，将测量端的线路引下线可靠接入大地，并将面板左上角的仪器接地端子可靠接入大地，然后分别将电源输出信号地N和电压输出信号地UN分别可靠接入大地，将测试电源输出端子A、B、C连接到线路测量引下线仪器电源侧，将电压测量端子 UA、UB、UC接入线路引下线线路侧，仪器测试接线完成后，再打开线路引下线的接地，以保证设备和操作人员的。5.1、正序阻抗接线（如下图），零序阻抗也可采用此种接线方法接线，

唐山异频线路参数测试仪输电线路故障距离测试仪一、用途输电线路故障距离测试仪是用于架空输电线路发生性接地(短路)或断路(开路)时，测量故障点到测量点(变压器)的距离。该仪器适用于35kV及以上各电压等级的架空输电线，当发生性单相接地或断线故障时，只要在变电站内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，自带电池交直两用，具有图形和数字显示功能，操作方便。二、原理 根据波的传输理论，波在架空线路上传播遇到开路或短路点时，会发生反射，在线路上产生驻波。波的频率不同，驻波波峰波谷出现的位置则不同。通过改变波的频率，可使波的波谷正好出现在信号的注入点。由于架空线路波速是固定的，在已知波速的情况下，就可以计算出线路的长度。设： f: 注入的信号频率；v: 注入的信号沿线路传输的速度；: 注入信号的波长；L: 线路长度；因为: f×＝v由理论公式推导，可得出:对于末端短路的线路，当注入的信号频率由低向高变化，在注入点出现个驻波波谷时，线路长度为波长的一半，即: L＝ /2＝0.5V/F。对于末端开路的线路，当注入信号的频率由低向高变化，在注入点出现个驻波波谷时，线路长度为波长的四分之一，即: L＝/4＝0.25V/F。据这一结论，就可以计算出故障距离。本仪器带有测频电路及对驻波波谷进行检测的模块，可检测出发生驻波时的频率，再根据已有的各电压等级下的波速，换算出发生故障的点到测量点之间的距离L。由于本仪器带有数据记忆电路，对测量出的各频率下的数据进行记录，可在测试完成后进一步分析。

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