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直流接地查找仪小版使用说明书


便携式直流接地故障查找仪

使 用 说 明 武汉华电柏特电气有限公司

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便携式直流接地故障查找仪

目 录

一、概述 ........................................................... 3 二、工作原理 ....................................................... 4 三.功能特点 ....................................................... 6 四、主要技术指标 ................................................... 8 五、使用方法 ...................................................... 11 六、注意事项 ...................................................... 29 七、装箱清单 ...................................................... 31 附:简要使用方法 .................................................. 32
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一、概述 电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。 无论是正极接 地或者负极接地,都可能造成保护误动或者保护拒动,危害电力系统正常运行。 《中华人民共和国电力行业标准 DL /T856-2004》 规定了不同直流系统接地故障的整定值, 当直流系统接地阻抗低于该阻值时,表示系统已经处于故障运行状态,需尽快处理。 由于直流系统的复杂性和动态性,直流接地故障往往难以定位,而传统的拉路法已无法满足在 保证系统安全运行的情况下找出接地故障点,近几年来,相关规程中已经明文禁止采用拉路法的方 式来进行接地故障点的定位。 为了能够帮助现场维护人员快速准确的找出接地故障点,广州市新颢机电设备有限公司通过多 年努力,总结大量现场经验,开发出了 HBJD 系列便携式直流接地故障查找仪,该查找仪可以查找解 决各电压等级(24V,48V,110V,220V)直流系统中的间接接地、非金属接地、环路接地、正负同 时接地、正负平衡接地、交直流串电故障、多点接地等绝缘故障。
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HBJD 便携式直流接地故障查找仪采用高分辨率传感单元对直流系统中接地点的漏电流进行采 集,在 220V 电压等级下检测 600KΩ 以内的对地绝缘阻抗,检测速度快,定位精准,真正解决了直 流系统中的绝缘故障问题。 二、工作原理 便携式直流接地故障查找仪的基本原理是利用接地点的漏电流信号, 当直流系统中某条馈线回路 发生绝缘异常后,该支路中对地绝缘阻抗中即会产生与阻值大小相关的漏电流大小,如下图示:

基本原理图示
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由上图可以看也,当负极发生对地阻抗为 Rx 的绝缘异常之后,A(给负载 RL 供电的正负电源线 电流大小矢量和)处电流大小为: I ?

Vss ; Rx

便携式直流接地故障查找仪即通过对系统对地电压及各支路漏电流大小进行分析,从而判断系 统的绝缘状况及支路的绝缘故障点。 当在接地点上方检测时,会给出绝缘故障信号;当地接地点下方检测时,给了绝缘正常信号, 从而实现接地故障点的定位。 便携式直流接地故障查找仪由“分析仪”与“探测仪”两部份组成,使用时,将直流系统绝缘 分析仪电源线按标示接入被测直流系统母线的正极,负极与地线上,开启电源后,分析仪即会对直 流系统的绝缘情况进行分析,并将直流系统正对地电压,负对地电压,接地阻抗等参数显示在仪器 液晶屏上,如果检测到系统有绝缘异常的情况,用户可以使用探测仪进行接地点的定位。 分析仪与探测仪之间可通过无线模块进行数据通信,探测仪配有一高分辨率直流钳表,实现对 被测支路漏电流大小的检测,同时,其通过无线模块读取绝缘分析仪传送的对地电压信号,通过该
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电压与电流值实现对被测支路绝缘阻抗的检测。 三.功能特点 1.主要功能介绍 (1) .系统对地电压测量功能,仪器可测量系统正对地电压,负对地电压,系统电压,可实现 0—300V 的电压监测范围; (2) .系统绝缘阻抗测量功能,仪器可测量系统正对地绝缘阻抗,负对地绝缘阻抗,可实现 0 —999KΩ 的测量; (3) .支路绝缘阻抗测量功能,仪器测量每条支路的正负对地绝缘阻抗大小; (4) .支路接地故障点定位功能,仪器可实现接地故障支路接地故障点的定位功能; (5) .电流检测功能,该功能可检测被测回路的漏电流情况,与系统分析仪配合使用可以在不 发信号的情况下对支路接地阻抗进行分析; (6) .方向显示功能,对于测试出有接地指示的支路,仪器将会有方向指示箭头提示用户接地 点与所查找接地点之间的相对方向,提高查找效率。
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(7) .绝缘指数分析功能,在使用接地功能检测时,检测完一条支路后,探测仪会显示该条支 路的绝缘指数情况,供用户参考分析。 (8) .波形曲线显示功能,在使用探测仪对被测支路绝缘状况进行检测时,显示屏会以波形曲 线形式显示被测支路电流变化情况,方便使用者快速准确的实现故障点的查找。 2. 设备特点 (1)高可靠性的设计 装置采用进口 16 位微控制器做主系统,硬件设计严格遵照电力及电磁兼容相关标准进行,内部 采用多处冗余方式保证装置与被测设备的可靠性。 (2)精密选材 装置采用高精度直流钳表做为信号采集单元,电压采样采用高精度的进口模数转换芯片,电压 与阻抗的测量准确; (3)人性化的人机交互界面 “分析仪”与“探测仪”均采用液晶显示屏供用户查看信息;
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操作简单快捷,在实现对不同支路的检测时,只需要按一次启动键即可完成; 测试结果显示直观明了,测试结果可通过多种显示形式呈现给用户,包括接地与否,波形曲线, 绝缘等级,绝缘阻抗,漏电流大小,方向信息等。 (4)智能化的检测识别系统 “分析仪”可以自动识别系统电压等级; “分析仪”在系统绝缘阻抗发生变化后可以快速显示绝缘阻抗信息; “探测仪”与“分析仪”信息同步一次之后,不受检测距离的影响; “探测仪”在进行检测时,钳表即可钳单根电源线,也可钳多根电源线,提高检测效率; “探测仪”检测完成之后,如被测支路有绝缘故障,会判断出故障点相对测试点的方向信息。 (5)完备的测试功能与处理故障能力 “分析仪”与“探测仪”之间内置了无线数传模块进行通信,测试功能与显示信息完备,可以处 理直流系统中的各类绝缘故障情况。 四、主要技术指标
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1.使用环境 环境温度:-30℃~+50℃; 相对湿度:≤95%; 2.分析仪技术指标 适用直流系统电压等级:48V,110V,220V 或按客户要求订制 系统电压测量范围:0—280V; 对地电压测量范围:0—280V; 系统对地阻抗测量范围:0—999KΩ ; 检测信号功率: ≤ 0.01W; 抗直流系统分布电容干扰:1000uF; 无线通信信号功能:≤ 10dbm; 3.探测仪技术指标 对地漏电流检测分辨率:0.1mA;
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抗直流系统支路分布电容干扰:100uF; 支路绝缘阻抗测量范围: 系统电压等级为 220V: 0 -600KΩ 系统电压等级为 110V: 0 -300KΩ 系统电压等级为 48V: 系统电压等级为 24V: 0 -60KΩ 0 -30KΩ

绝缘阻抗测量分辨率:0.1KΩ ; 绝缘指数大小显示范围:0—99,值越大,表示绝缘情况越差; 方向显示方式:向上或向下(向上表示故障点所处位置与钳表标示方向一致,向下表示故障点 所处位置与钳表标示方向相反) 4. 外形 总质量: 2.2kg

外形尺寸(包装箱) :420x320x150(mm)
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五、使用方法 1.设备外观及各功能键说明

分析仪外观示意图
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探测仪外观示意图 2. 操作方法 (1 )分析仪接入直流系统
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关闭分析仪电源开关,将随设备配置的电源线一端插入分析仪,另一端按颜色分别接入直 流系统的正极,负极与地线。 棕:正极;蓝:负极;黄/绿:地 确定接线无误之后开启电源开关,进入分析仪的主界面,如下图示:

分析仪主界面 开启电源开关后,分析仪电源指示灯亮,并自动识别系统电压等级,判断系统绝缘阻抗, 并显示在 LCD 上, 如果系统绝缘正常, 正常指示灯亮, 如果检测出系统正对地或负对地绝缘异常,
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则正接地或负接地告警指示灯亮。 (2)探测仪自检 将 4 节 5 号电池按标示放入探测仪电池仓中,开启电源开关,进入探测仪主界面,如下图示:

探测仪主界面 当分析仪检测到系统有绝缘故障时,将探测仪钳表钳钳住分析仪的地线,用功能键将检测功能 选择为故障探测功能,按下测试键进行检测,如果出现“通信测试?请稍候”的提示界面,请 将探测仪靠近分析仪,检测开始后,探测仪将会出现接地检测波形图,检测过程图示如下:
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探测仪自检接地检测波形图

图中向下箭头为信号同步辅助箭头,其出现在波形由高向低的转折处; 探测仪检测时,会显示两个周期的信号波形图,实测波形图可能与上述图形有所差别,只 要正确显示了两个周期的波形图则可判定设备自检正常。 接地点方向指示箭头可以反映故障点相对测试点的方向,具体判断方法见后面关于“利用
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“接地点方向”检测环路接地”的介绍。 在没有接地的情况下,系统分析仪不会向系统发出任何信号,同时也不会向探测仪发出同 步信号。 在自检时,请确保直流系统中不存在其它向直流系统发出信号的设备,如有,请退出后测 试,包括在后面的查找过程中均需将存在信号源的设备退出直流系统,否则有可能对检测带来 干扰。 (3 )检测开始 设备自检通过后,即可对系统支路逐一检测,为了保证检测的顺利进行,在将探测仪远离分析 仪进行检测时,不要关闭探测仪电源。 探测仪共有三项功能可供用户使用,分别是“故障探测” “绝缘分析” “电流检测” ,三项功能可 通过功能键进行切换。 故障探测功能 设备内部设定了不同电压等级系统的支路接地阻抗检测门限值,当支路绝缘故障小于该门限值
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时,检测结果显示接地故障告警信号,并告之接地故障点方向; 当支路绝缘故障大于该门限值时,检测结果显示非接地信号; 同时,为方便用户判断被测支路的绝缘状况,测试结果还将显示检测的绝缘量化指数,绝缘指 数越高表示绝缘情况越差,越低表示绝缘情况越好。

电压等级/V 接地检测门限值/KΩ

24 7

48 15

110 30

220 60

设备接地检测门限表

绝缘分析功能

选择该功能项之后, 探测仪会把被测支路的绝缘阻抗大小及波形显示出来并且指示接地点方向,
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可测量的阻抗范围如下表:

电压等级/V 阻抗测量范围/KΩ

24 0-70

48 0-150

110 0-300

220 0-600

探测仪阻抗测量范围表

如果被测支路存在绝缘故障,检测完成之后显示示意图如下:

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绝缘分析功能 电流检测功能 电流检测功能将直接以电流大小的形式显示被测支路的漏电流大小, 该功能项的使用方法 如下:
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(1) 令钳表处于自然状态(不钳任何电流支路,并保持钳口正常闭合) ,通过功能菜单选定 该功能项,按下测试键进入该功能项显示界面; (2) 将钳表钳入被测支路,显示屏上将显示被测支路的漏电流大小;如下图电流检测功能 1 所示; (3) 在电流检测功能显示界面下,按下“测试”键即实现对当前电流的清零,在对下一支 路进行电流检测时,先令钳表处于自然状态,按下“测试”键当显示屏上电流显示为 零后,再钳入被测支路; (4) 电流检测功能显示界面下会显示支路状态,在系统分析仪处于“非信号检测”模式下 可以用此功能实现各支路状态的检测,在此模式下对支路状态进行检测,钳表只能正 负支路一起钳,支路状态显示三种结果:正常;带方向的绝缘阻抗值;异常。显示“异 常”说明此回路漏电流较大,存在环路的可能。检测完成后如下图电流检测功能 2 所 示; (5) 当系统分析仪处于其它检测模式时,支路状态信息公供参考,默认情况下,系统分析
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仪都是处于信号检测模式。

电流检测功能 1

电流检测功能 2

说明:系统分析仪后板三个小孔对应了三个按钮,三个按钮的开关状态可对系统分析仪的工作 模式进行调整,按钮按下时于开的位置,三个按钮的排列出下:
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3

2 铭牌

1

分析仪工作模式按钮分布图

开关状态 1 关 关 2 关 关 3 关 开

工作模式

小信号模式 中信号模式

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关 关 开 开 开 开

开 开 关 关 开 开

关 开 关 开 关 开

非信号模式 大信号模式 强制小信号模式 强制中信号模式 强制大信号模式 强制大信号模式

分析仪工作模式设置表 设备出厂默认为小信号模式,通常情况下用户不需要对其进行任何修改。如果用户选择在强制 信号模式工作,则开启系统分析仪后无论系统绝缘是否异常,均会向系统产生一低频信号。

(4 )检测技巧 “钳单根”的检测方法 如果是正极接地,将钳表钳在正极电缆上,检测方法同上;如果是负极接地,则钳在负极电缆
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上,检测方法同上。 多回路线一起检测提高检测效率 将钳表钳在这扎电缆上(注:钳表口必须能完全闭合) ,如果检测出绝缘正常,说明被检测的这 扎电缆都没有接地故障;如果通过检测判断该扎线缆存在绝缘故障,说明被检测的这扎电缆中有一 回路或多回路有接地故障,必须将该扎电缆分开检测。 分析仪接入点说明 根据直流系统接地故障的情况,将分析仪接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。检测 时,应使分析仪始终接在直流支路的电源端,而探测仪始终在直流支路的负荷端进行检测。 (因为分析仪内部有平衡电桥,如果接在某一条支路中,在使用探测仪进行查找时将会误以为 该支路存在绝缘异常现象) 利用“绝缘量化指数”检测多点接地: 系统有多个接地故障,或者正、负直流母线均有接地故障,在各回路的检测中,装置会自动探 测出接地故障较严重的支路, 然后检测出接地故障点。 检测中分析检测结果, 接地故障较严重的 (正
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或负)接地故障。也可利用“绝缘程度条”和参考“绝缘程度百分比”的量化指数,比较测试结果 的微小差异。该故障排除后再进行其他支路的检测,并将接地故障点逐一检测排除。 接地点方向的判定: 接地点方向的判定是由卡线时钳表箭头的方向与探测仪所显示的箭头方向共同决定:以钳表箭 头方向为参考方向,在检测时,钳表方向不变,当探测仪显示的箭头方向向下,说明接地点方向与 钳表箭头方向是相反方向;当探测仪显示的箭头方向向上,说明接地点方向与钳表箭头方向是相同 方向,如下图示:

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探测仪显示向下箭头时接地点方向 利用“接地点方向”检测环路接地:

探测仪显示向上箭头时接地点方向

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系统中如果有两条支路的一极或两极连接在一起,形成闭环系统,称之为环路。通常环路以以 下几种形式出现: (1)两条支路的正极和负极分别相连形成环路; (2)两条支路的正极或者负极中的一极相连形成环路; (3)两条支路中一条支路的正极通过负载与另一条支路的负极相连形成环路。 如果现场条件允许,建议在检测时断开环路的连接压片,以提高检测效率,减少检测时间。不 能断开环路或环路本身就是非正常的,这时分析仪所发信号都会被环路把信号分流,造成在环路内 都能检测到接地信号,导致找不到接地点的具体方向。可根据方向判断接地点。

下 面 就 第 1 种 环 路 情 形 举 例 说 明 查 找 环 路 接 地 点 的 方 法 , 如 图 所 示 :

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支路 1
+ -

支路 2

A

C

。。。。 。。。

分析仪



B

E

D

......

F

探 测 仪 支路 3

接地电阻 地

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如图所示:支路 1 和支路 2 形成一条环路,而支路 3 是环路上的一条分支并有接地故障。用探 测仪分别在 A、B、C、D、E 五个点检测,其箭头指的方向是探测仪所检测的接地点方向,根据 A、B、 C、D、E 点所检测接地点的箭头方向可知 E 点所在的支路是环路的分支,有接地故障并能故障定位。 其它类型的环路接地可以采用类似的方法进行故障点定位。

利用“波形”来判断接地 通过波形可以判断被检测支路的接地程度:波形幅值越大说明被检测支路接地阻抗越小;波形 越平滑,说明被检测支路绝缘越好。 六、注意事项 (1)由于装置是精密仪器,在运输、使用和存放时要小心轻放,各部件要防止摔、跌等强烈震动, 保证使用的高精度。 (2)每次开启探测仪后进行检测前,探测仪与分析仪之间要进行一次信号的同步,同步时需保持 探测仪与分析仪之间在 5 米以内的距离,信号同步完成之后,探测仪可以远离分析仪,使用时,
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信号同步后请保持探测仪开启状态。 (3)每次使用完成后,需将探测仪的电池从电池仓中拔出,充满电后以供下次使用,探测仪电量 不足时,应立即更换电池以保证检测的顺利进行。 (4)分析仪一定要接在被检测支路之前(按电流流向) ,正、负、地三条线分别对应接在直流正 母线、负母线和地线上,保证接地线接地良好。 (5) 由于钳表的灵敏度很高,在检测时应让钳表处于静止状态,以免影响检测准确度。 (6) 探测仪检测时如果出现 “钳表饱合” 的字样, 请确保钳表所钳支路的漏电流大小没有超过 2A, 如超过此数值,请钳正负极双根线。 (7)由于探测仪钳表采用齿片交错工艺,在使用时,打开钳表卡好线后,钳表要完全自然闭合, 若是不能自然闭合,应观察后小心闭合,不能外加大力强行闭合,如强行闭合,会导致钳口上的 齿片错位,损坏钳表。

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七、装箱清单

1.分析仪 1 台 2.探测仪 1 台(配钳表) 3.五号电池 4 节 4.充电器 1 个 6.三芯电缆 1 根 7.说明书 1 本 8.合格证 1 份 9.保修卡 1 份 10.手提箱 1 个

附:简要使用方法
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1、将分析仪接入系统母线。 棕色线接“正母线” (红夹) ;蓝色线接“负母线” (黑夹) ;黄绿线接“地” (黄夹) ; 2、打开分析仪电源开关。 (自动判断系统电压等级、自动显示系统电压、自动显示系统对地绝缘总阻抗) 。 3、将探测仪钳表钳住分析仪的地线进行自检并同步信号; 注:在没有接地的情况下,系统分析仪不会向系统发出任何信号,同时也不会向探测仪发 出同步信号,探测仪无法进行接地检测。 4、自检完成后,选择探测仪功能项,用钳表钳住要测的回路(可单回路或多回路) 。 5.按下探测仪“测试”按钮,检测开始。 6.根据故障点前显示绝缘故障信号,故障点后不显示绝缘故障信号实现接地点的定位。

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