一、概述

     直流系統(tǒng)絕緣故障、直流互竄故障及交流竄電故障是一種易發(fā)生且對電力系統(tǒng)危害性較大的故障，危害電力系統(tǒng)正常運行。

為了能夠更好的幫助現(xiàn)場維護(hù)人員快速準(zhǔn)確地找出直流故障，我公司通過多年努力，總結(jié)大量現(xiàn)場經(jīng)驗，開發(fā)出了直流接地故障查找儀。

直流接地故障查找儀采用高精度電流鉗表，利用故障回路中的直流電流差值進(jìn)行故障查找與定位，將快速FFT變換技術(shù)引入到直流故障查找設(shè)備中，可以檢測出各電壓等級（24V，48V，110V，220V）直流系統(tǒng)中的各類絕緣故障、直流互竄故障、交流竄電故障。

隨著電力系統(tǒng)對安全運行的要求越來越高，電力系統(tǒng)中對各類直流故障查找的要求也將越來越高，因此，高精度、絕緣趨勢分析將成為電力系統(tǒng)對新一代直流接地故障查找儀的基本要求。

基于調(diào)頻調(diào)幅技術(shù)的新型直流故                  基于直流電流差值檢測原理的新型直流接地故障查找儀引入快速FFT變換技術(shù)，通過對檢測量幅頻特性的詳細(xì)分析平衡了直流接地故障查找安全性與靈敏度方面的矛盾，將直流接地故障技術(shù)推向了一個新的高度，具有廣泛的應(yīng)用前景。

二、原理

2． 裝置原理

2.1 絕緣故障查找原理

系統(tǒng)分析儀與被測直流母線相連，采用乒乓原理計算被測直流系統(tǒng)的平衡橋電阻及對地絕緣電阻，如果被測直流系統(tǒng)存在絕緣故障，系統(tǒng)分析儀則向直流系統(tǒng)投入設(shè)定好頻率和幅值的檢測橋，探測儀通過對各支路中電流信號的檢測來實現(xiàn)接地故障點的定位。

2.2.2 直流互竄查找原理

系統(tǒng)分析儀與被測兩段直流母線相連，向其中一段母線切換檢測橋，比較兩段母線電壓變化波形，通過電壓變化關(guān)系判斷系統(tǒng)是否存在環(huán)網(wǎng)故障或絕緣故障，如果存在環(huán)網(wǎng)故障或絕緣故障，則持續(xù)啟動檢測橋，以供支路探測儀實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)故障點的定位。

當(dāng)兩段支路存在環(huán)網(wǎng)故障時，可使用探測儀和采集器對可能存在環(huán)網(wǎng)故障的

2.2.3 交流竄電查找原理

系統(tǒng)分析儀與被測直流母線相連，分析儀實時檢測直流系統(tǒng)中的交流電壓分量，如果檢測到直流系統(tǒng)中的交流電壓分量超過整定值，則判斷直流系統(tǒng)中存在交流竄電故障。

    交流竄電故障點的查找過程與絕緣故障點的查找過程一樣。

三、功能特點

3.1主要功能介紹

（1）．系統(tǒng)對地電壓測量功能，儀器可測量系統(tǒng)正對地電壓，負(fù)對地電壓，系統(tǒng)電壓，可實現(xiàn)0—300V的電壓監(jiān)測范圍；

（2）．系統(tǒng)絕緣阻抗測量功能，儀器可測量系統(tǒng)正對地絕緣阻抗，負(fù)對地絕緣阻抗，平衡橋大小檢測，測量范圍0—999.9KΩ；

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

（4）．系統(tǒng)分布電容測量功能，儀器可測量系統(tǒng)的分布電容并實時顯示；

（5）．環(huán)網(wǎng)檢測及定位功能，儀器可以檢測兩段母線中存在的各種環(huán)網(wǎng)故障，包括正極環(huán)、負(fù)極環(huán)、兩極環(huán)及異極環(huán)等，并可通過波形顯示及方向顯示來實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)故障點的定位；

（6）．裝置具有調(diào)幅、復(fù)位、電流波形選擇和工作模式選擇功能，可實現(xiàn)高阻環(huán)網(wǎng)故障的查找定位。

（7）．支路絕緣阻抗測量及絕緣故障定位功能，儀器測量每條支路對地絕緣阻抗大小，并可通過波形顯示及方向顯示實現(xiàn)絕緣故障點的定位；

（8）．故障電流頻譜分析功能，裝置通過快速FFT變換實現(xiàn)電流變化的頻譜分析功能，有效提取被測電流頻點的信號幅值，提高檢測精度；

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

（10）．波形曲線顯示及方向顯示功能，在使用探測儀對被測支路進(jìn)行檢測時，顯示屏?xí)圆ㄐ吻€形式顯示被測支路電流變化情況，方便使用者快速準(zhǔn)確地實現(xiàn)故障點的查找,有環(huán)網(wǎng)故障及接地故障時顯示故障點方向。

3．2 設(shè)備特點

（1）高可靠性的設(shè)計

裝置采用進(jìn)口32位微控制器做主系統(tǒng)，硬件設(shè)計嚴(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，電壓與阻抗的測量準(zhǔn)確；

（3）人性化的人機(jī)交互界面

“分析儀”與“探測儀”均采用TFT液晶顯示屏供用戶查看信息；

操作簡單快捷，在實現(xiàn)對不同支路的檢測時，只需要按一次啟動鍵即可完成；

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

（4）智能化的檢測識別系統(tǒng)

“分析儀”可以自動識別系統(tǒng)電壓等級；

“分析儀”可判斷環(huán)網(wǎng)故障類別；

“探測儀”與“分析儀”信息同步一次之后，不受檢測距離的影響；

“探測儀”在進(jìn)行檢測時，采集器既可鉗單根電源線，也可鉗多根電源線，提高檢測效率；

“探測儀”檢測完成之后，如被測支路有環(huán)網(wǎng)或絕緣故障，會判斷出故障點相對測試點的方向信息。

（5）完備的測試功能與處理故障能力

   “分析儀”與“探測儀”之間內(nèi)置了無線數(shù)傳模塊進(jìn)行通信，測試功能與顯示信息完備，可以處理直流系統(tǒng)中的各類環(huán)網(wǎng)及絕緣故障情況。

“分析儀”具備“調(diào)幅”、“波形”、“模式”多種組合工作模式選擇功能，可適應(yīng)各種復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。

（6）高安全性

裝置采用微安級的檢測信號配合高分辨率的直流檢測采集器實現(xiàn)故障檢測及定位，對直流系統(tǒng)無任何影響。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

4．1分析儀主要技術(shù)指標(biāo)

使用環(huán)境

l 工作電源：DC22V-300V,

l 環(huán)境溫度：-20℃—55℃

l 相對濕度：0—90%

直流電壓測量

l 直流電壓測量范圍:22-300V

l 直流電壓測量分辨率：0.1V

l 直流電壓測量精度：220V直流電源系統(tǒng)（180V~286V）110V直流電源系統(tǒng)（90V~143V）±0.5%

交流電壓測量

l 測量交流與直流竄電電壓：10-280v

l 交流電壓測量分辨率：0.1V

l 交流電壓測量精度：±5%

絕緣電阻測量

l 絕緣電阻測量范圍:0-999.9KΩ；絕緣電阻測量分辨率：0.1KΩ

l 絕緣電阻測量精度：Ri < 10KΩ 顯示具體數(shù)值

                 10KΩ≤Ri≤500KΩ ±5%

檢測橋幅值調(diào)節(jié)范圍：0mA，0.25mA，0.5mA ，1mA，2mA

l 檢測環(huán)網(wǎng)阻值范圍：50KΩ以內(nèi)

系統(tǒng)分布電容測量

系統(tǒng)分布電容測量范圍：0-999.9uF ,精度 C < 10uF或C>200uF:顯示具體數(shù)值; 10uF≤C≤200uF:±10%或±3uF；

檢測波形類型選擇：正弦波、方波；

l 系統(tǒng)對地容抗測量：0－1000kΩ

檢測波形類型選擇：正弦波、方波

工作模式：強(qiáng)制信號啟動、自動信號啟動

顯示介質(zhì)及分辨率：TFT,320x240

4．2 探測儀主要技術(shù)指標(biāo)

絕緣電阻測量

l 絕緣電阻測量范圍:  0-500KΩ

l 絕緣電阻測量分辨率：0.1KΩ

l 絕緣電阻測量精度：Ri <10KΩ   顯示具體數(shù)值

10KΩ≤Ri≤500KΩ: ±10%

頻譜分析范圍

l 頻譜分析通道數(shù)量:1

l 頻譜分析頻段范圍:0.125-12.5Hz

l 頻率分辨率: 0.125Hz

電流波形顯示周期：8s；

可檢測饋線電流范圍：0—2A；

電流測量范圍：-100—+100mA；

電流測量分辨率： 0.01 mA

顯示介質(zhì)及分辨率：TFT,320x240

4．3無線通信技術(shù)指標(biāo)

l 速率：2Mbps，由于空中傳輸時間很短，極大的降低了無線傳輸中的碰撞現(xiàn)象

l 多頻點：125頻點，滿足多點通信和跳頻通信需要

l 超小型：內(nèi)置2.4GHz天線，體積小巧，15x29mm

l 低功耗：當(dāng)工作在應(yīng)答模式通信時，快速的空中傳輸及啟動時間，極大的降低了電流消耗。