精品文檔-下載后可編輯淺談?shì)旊娋€路故障測(cè)試儀的應(yīng)用【摘要】為了在線路發(fā)生故障時(shí)能快速確定故障發(fā)生區(qū)段及快速精確定位，必要利用高科技手段及一些現(xiàn)成的科技成果來(lái)處理這樣的停電事故。本文介紹了一種輸電線路故障測(cè)試儀的工作原理和使用方法，具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；故障測(cè)試儀；原理；使用方法

1故障測(cè)試儀用途

隨著我國(guó)電力事業(yè)的迅速發(fā)展及電網(wǎng)改造工程的深入，目前110KV、35KV以及10KV的高壓輸電線路，由于桿塔上絕緣瓷瓶的質(zhì)量問(wèn)題及雷電等自然災(zāi)害，常使一些輸電線路上發(fā)生絕緣故障，引發(fā)停電事故。通過(guò)大量實(shí)踐及現(xiàn)場(chǎng)分析，多數(shù)故障為絕緣瓷瓶被擊穿所致。導(dǎo)致送電時(shí)運(yùn)行瓷瓶有電閃絡(luò)現(xiàn)象引起跳閘；有的呈永久性擊穿，形成高阻泄漏性接地或低阻短路性接地，有時(shí)也會(huì)發(fā)生斷線及相間短路故障現(xiàn)象。

對(duì)于輸電線路，沿線有數(shù)十至數(shù)百個(gè)鐵塔。發(fā)生絕緣故障時(shí)要迅速排除故障十分困難。常常要派出大量人力沿線爬桿塔，一組一組地檢查各塔上瓷瓶狀況，或是用紅外熱成像儀一個(gè)瓷瓶一個(gè)瓷瓶地探測(cè)。效率非常低，耗費(fèi)大量人力及時(shí)間，所造成的經(jīng)濟(jì)損失有時(shí)難以估計(jì)。

為了在線路發(fā)生故障時(shí)能快速確定故障發(fā)生區(qū)段及快速精確定位，必要利用高科技手段及一些現(xiàn)成的科技成果來(lái)處理這樣的停電事故。本定位儀利用雷達(dá)測(cè)距原理，在線路出現(xiàn)高阻泄漏故障及閃絡(luò)性故障時(shí)能較精確地根據(jù)波形測(cè)試出故障點(diǎn)距測(cè)試端的距離，其誤差不超過(guò)一根鐵塔。此時(shí)如果外加足夠高的沖擊高壓，將會(huì)在故障瓷瓶上看到放電火花，并聽(tīng)到“叭、叭”放電聲。省去了逐塔檢測(cè)之苦。對(duì)于短路或開(kāi)路故障，也可從波形直接分析確定故障距離。得出結(jié)論也就是在數(shù)分鐘內(nèi)。真正作到了排除故障快、準(zhǔn)、省。

2主要性能

（1）本測(cè)試儀采用筆記本為數(shù)據(jù)處理終端，具有觸摸式液晶屏幕顯示，畫(huà)面清晰、色彩均勻，波形處理功能強(qiáng)大。由于采用先進(jìn)的波形處理算法，能真實(shí)地反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)波形，能可靠地分析各種故障波形。

（2）能檢測(cè)110KV、35KV以及10KV等級(jí)的架空輸電線路的瓷瓶擊穿引起的閃絡(luò)性故障、泄漏性高阻故障及短路、斷路故障，并給出故障距離數(shù)，其誤差一般不會(huì)超過(guò)正負(fù)一個(gè)桿塔的范圍。

（3）具有完善的波形處理功能，能將所采集的波形任意選擇顯示、左右平移。這樣便更有利于對(duì)特殊故障波形特征拐點(diǎn)的判斷。

3工作原理

3.1測(cè)試儀組成框圖

測(cè)試儀由特征信號(hào)取樣處理器（主機(jī)）及筆記本電腦組成完整的輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)。由專(zhuān)用軟件完成輸電線路常見(jiàn)故障的測(cè)試工作，較準(zhǔn)確地測(cè)量并顯示故障點(diǎn)距測(cè)量端的距離。操作簡(jiǎn)單查找故障極其方便。

圖1儀器組成框圖

基于雷達(dá)測(cè)距原理，根據(jù)輸電線路的故障性質(zhì)可選擇不同測(cè)試方法。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于輸電線路的斷路、金屬性接地故障采用“脈沖測(cè)距法”。而對(duì)于常見(jiàn)的絕緣瓷瓶故障所表現(xiàn)的高阻泄漏性故障及高阻閃絡(luò)性故障，必須利用高壓發(fā)生器提供一定幅度的沖擊高壓，迫使故障點(diǎn)閃絡(luò)放電，形成單次高速閃絡(luò)波形，即“沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)距法”。

3.2測(cè)試原理

輸電線路故障一般可分為三大類(lèi)：低阻、短路，斷路，及高阻故障。本儀器根據(jù)電波在線路中的傳播過(guò)程中遇到特性阻抗發(fā)生變化的地方會(huì)產(chǎn)生反射波的原理對(duì)故障距離進(jìn)行測(cè)試。如果已知電波在線路上的傳播速度，便可由兩次反射波的特征拐點(diǎn)計(jì)算出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離來(lái)。其公式為：S=1/2（V×T）。式中：S代表故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離；V代表電波在線路上的傳播速度；T代表電波在故障點(diǎn)與測(cè)試端間來(lái)回反射的時(shí)間。

人們可根據(jù)屏顯波形，用雙游標(biāo)卡住兩次反射波的特征拐點(diǎn)，稍加人工干預(yù)就可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成測(cè)距過(guò)程。測(cè)試過(guò)程迅速，結(jié)果準(zhǔn)確。

4測(cè)量方法步驟

接通電源后機(jī)器自動(dòng)進(jìn)入測(cè)試界面，即可進(jìn)行測(cè)量。

圖2測(cè)試界面圖。

（1）首先用低壓脈沖法測(cè)量線路全長(zhǎng)。適用于對(duì)輸電線路的全長(zhǎng)、開(kāi)路故障和短路故障的測(cè)試。凡是輸電線路相間或相地的絕緣電阻降至線路的特性阻抗（大約等于400Ω），甚至直流電阻為零的故障均為低阻或短路故障。凡是相對(duì)地電阻無(wú)窮大或雖與正常的絕緣電阻相同，但電壓卻不能饋至用戶(hù)端的故障均為開(kāi)路故障或稱(chēng)斷路故障。

（2）根據(jù)被測(cè)輸電線路的長(zhǎng)度，選擇脈沖長(zhǎng)度

一般情況下：小于5Km選取“短距離”，5～10Km選取“中距離”，大于10Km選取“長(zhǎng)距離”

（3）按一下“測(cè)試”鍵，測(cè)試屏右下角將彈出采樣菜單，待完成條結(jié)束，屏幕將顯示測(cè)試的特征波形，并不斷地重復(fù)采樣顯示。在重復(fù)采樣的過(guò)程中可調(diào)節(jié)“主機(jī)”的“輸入振幅”電位器，直到回波拐點(diǎn)清晰為止。

由于輸電線路上有較強(qiáng)的感應(yīng)電壓（可能有數(shù)百上千伏），在用低壓脈沖法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，儀器不能直接用夾子線夾在故障相上。如果直接接入線路，將因?yàn)榫€路上的感應(yīng)電壓使一起的輸入電路燒毀。

用低壓脈沖僅能測(cè)得輸電線路上的開(kāi)路、低阻短路及線路全長(zhǎng)，對(duì)于線路上的高阻泄漏故障及閃絡(luò)性故障卻無(wú)能為力。必須采用“高壓閃絡(luò)法”，即用外加沖擊高壓強(qiáng)行將故障點(diǎn)擊穿，使故障點(diǎn)產(chǎn)生閃絡(luò)放電，利用放電瞬間的突變電壓信號(hào)在故障點(diǎn)與測(cè)試點(diǎn)間來(lái)回反射的特征波形來(lái)判斷實(shí)際故障距離。

（4）“高壓閃絡(luò)法”測(cè)試高阻故障時(shí)，先將沖擊高壓輸出端接到故障相上，將電流信號(hào)傳感器放在高壓發(fā)生器與系統(tǒng)地的連線旁。

（5）在顯示屏幕上，采樣方法選擇“高壓閃絡(luò)法”，然后按采樣鍵。面板工作