概述
HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀，適用于小電流接地系統(tǒng)架空線路，在線路發(fā)生單相接地故障而停運后，可用本設備對接地點進行定位，HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀是一套便攜設備，可進行多條線路的故障定位。整套設備由發(fā)射機、傳感器、接收機及附件組成。在故障線路停運后，由發(fā)射機向線路施加超低頻高壓信號使故障重現(xiàn)，在線路沿途用絕緣桿將傳感器掛在線路上檢測信號，并通過無線方式向地面上的接收機傳輸數(shù)據(jù)，接收機顯示測量結果。在故障點前，電流持續(xù)存在，故障點后，電流消失?？上冗M行粗略分段，再定點，從而快速確定故障位置。
二、功能特點
1. 適用于小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng)，檢測架空線路的單相金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過渡電阻接地等多種故障。
2. 在線路停運后進行定位，特別適用于有電纜分支的故障線路。
3. 施加高壓信號使故障重現(xiàn)，電流信號穩(wěn)定，易于檢測。
4. 超低頻信號避免系統(tǒng)分布電容影響，能對高阻值故障進行定位。
5. 發(fā)射機安全特性：高壓啟動閉鎖功能、輸出允許直接短路。
6. 傳感器使用高靈敏度傳感器，開口設計，無需閉合，方便在線路上掛接。
7. 傳感器和接收機無線通訊傳輸，安全可靠。
8. 發(fā)射機可使用市電、發(fā)電機供電，傳感器和接收機干電池供電。
9. 發(fā)射機體積小，重量輕；傳感器為體積重量小化設計，方便沿線掛接；接收機為手持式設計。
10. 接收機采用大屏幕液晶顯示器，顯示傳感器狀態(tài)、電流波形和電流值。
三、技術指標
1. 定位精度：0.2米。
2. 發(fā)射機輸出特性：
(1) 輸出頻率1Hz
(2) 開路電壓： 基波有效值0~2800V，
（脈動直流，峰值8kV，相當于10kV線路的相電壓峰值）；
(3) 短路電流： 基波有效值0~35mA（脈動直流，峰值100mA）
3. 傳感器與接收機的無線通訊距離：不小于100m。
4. 發(fā)射機電源：AC 220V市電，可接發(fā)電機（輸出功率≥1500W）。
5. 發(fā)射機功率：功率900W。
6. 傳感器電源：3節(jié)5號堿性干電池。
7. 接收機電源：5節(jié)5號堿性干電池。
8. 體積：
發(fā)射機417×234×318mm；傳感器180×100×35mm；接收機205 ×100×35mm
9. 質(zhì)量：發(fā)射機16.8kg；傳感器0.45kg；接收機0.45 kg
10. 使用條件：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90％RH，海拔<4500m。
第二章 設備組成
本設備包括發(fā)射機、傳感器、接收機及相關附件：發(fā)射機的接線盤、輸出連接線、掛線桿、電源線及保護地線，傳感器的掛線桿等組成。
一、發(fā)射機
發(fā)射機用于向故障線路施加超低頻脈動直流信號使接地故障復現(xiàn)，電流由發(fā)射機輸出，流經(jīng)故障線路，在接地點入地并返回發(fā)射機。
其中：
1. 電源插座、保險管、電源開關：用于連接220V電源線，更換保險管，以及進行電源的開關。
2. 高壓合按鈕：電源開關打開之后，需要電壓調(diào)整在零位時，按“高壓合”按鈕，設備才有高壓信號輸出。
3. 高壓分按鈕：用于停止設備輸出。
4. 零位指示：用于指示調(diào)壓旋鈕處在零位。
5. 保護指示：用于指示設備進入保護狀態(tài)。該指示燈亮時，表示設備處于保護閉鎖狀態(tài)，設備停止信號輸出。調(diào)整“輸出調(diào)整”旋鈕至零位，復位該指示燈。
6. 輸出調(diào)整旋鈕：用于調(diào)整輸出電流、電壓大小。該旋鈕只有在零位時（零位指示燈亮），才能按“高壓合”按鈕啟動發(fā)射機正常輸出信號。
7. 保護電流：用于指示設備輸入電流的大小，如輸入電流大于保護定值4A，則內(nèi)部保護電路動作，設備停止工作。此時需要將電壓調(diào)整旋鈕調(diào)至零位后復位保護電路，然后重新調(diào)整電流大小。
8. 輸出電壓：用于指示設備輸出電壓的大小
9. 保護地端子：用于連接保護地線，接大地網(wǎng)。
10. 高壓輸出插座：用于連接故障線路。根據(jù)現(xiàn)場情況，可使用短連接線夾在開關柜的線路側(cè)；若必須接在架空的線路上，則選用接線盤裝的長連接線，并用掛線桿掛在故障線路上。
11. 測試地插座：接工作接地線，接大地網(wǎng)。
二、傳感器
傳感器用于掛在故障線路的沿線檢測電流信號，并通過無線方式向地面上的接收機傳輸數(shù)據(jù)。
三、接收機
接收機用于在地面接收傳感器的無線傳輸數(shù)據(jù)，并在液晶屏上顯示測量結果。
第三章 使用方法
一、工作原理
在故障線路停運后，首先由發(fā)射機向線路施加電壓使故障重現(xiàn)。電流由發(fā)射機發(fā)出，流經(jīng)故障線路，在接地點入地并通過大地返回發(fā)射機。
發(fā)射機輸出為脈動直流信號，頻率為超低頻1Hz，頻率越低則受系統(tǒng)分布電容的影響越小。理論上講純直流信號抗分布電容影響的能力較強，但使用純直流信號很難避免地磁影響，經(jīng)過理論計算和實際驗證，1Hz信號已能滿足絕大多數(shù)現(xiàn)場測試需求。
發(fā)射機的輸出限制電壓為8kV，相當于10kV線路的相電壓峰值。若電壓過高則超過線路耐壓等級，可能損壞線路（尤其是接入的分支電纜）的主絕緣；過低則可能無法使故障復現(xiàn)。此限壓值可根據(jù)用戶特殊要求進行工廠整定。
在線路沿線，將傳感器通過絕緣桿掛接在線路上檢測電流。傳感器采用高靈敏度傳感器，其磁路無需閉合，在很大程度上方便了掛、取操作。傳感器檢測線路上的電流，自動進行調(diào)零操作，將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號后通過無線方式向外傳送。
在地面上的接收機接收傳感器發(fā)送的無線信號，在液晶屏上直觀顯示測量結果。在故障點前，電流持續(xù)存在，故障點后，電流消失?？上冗M行粗略分段，再定點，從而快速確定故障位置。
二、發(fā)射機操作
1. 接線：
首先將故障線路的開關斷開；發(fā)射機電源接220V市電；保護地線接“保護地”端子和大地網(wǎng)；測試地線（帶黑色夾鉗的高壓導線）接“測試地”插座和大地網(wǎng)；至于接故障線路的輸出線，可根據(jù)現(xiàn)場情況，使用短連接線（帶紅色夾鉗的高壓導線）接“線路”端子和開關柜的線路側(cè)，若必須接在架空的線路上，則選用接線盤裝的長連接線，其高壓插頭接“線路”端子，其另一端的線鼻壓接在絕緣掛線桿的接線柱上，再將掛線桿掛在故障線路上。
注意：在需要測試的故障線路全長范圍內(nèi)，均不能掛接地線！
武漢華頂電力設備有限公司版
- 終端下方的測試應保證所有操作處于電氣安全距離范圍內(nèi)。其他電力設備
對于其他電力設備，如旋轉(zhuǎn)電機、開關設備以及變壓器等，利用高頻電流互感器進行局部放電檢測方法與電纜類似，都是在連接設備電纜本體或接地線上進行測量，圖5-7是幾種利用HFCT進行帶電或在線監(jiān)測時的檢測示意圖。對于這些設備，在進行局部放電測試前，同樣需要對局部放電檢測系統(tǒng)進行校驗，以確保檢測設備的正常運行。由于開關柜、旋轉(zhuǎn)電機等正常運行時電壓均較高，在進行傳感器安裝、設備調(diào)試過程中務必佩戴相應等級的絕緣手套以及在一定的電氣安全距離內(nèi)操作，確保人生安全。
圖5-7 帶接地引下線設備高頻局部放電檢測原理圖診斷方法
對于不同電力設備，高頻局部放電檢測的診斷方法基本*，主要包括兩大部分：噪聲抑制及放電信號區(qū)分、局部放電源的準確定位。
- 噪聲抑制、干擾排除及局放缺陷診斷
對不同電力設備進行高頻局部放電檢測時，高頻傳感器耦合出來的信號并非單純的放電信號，而是混合著電磁干擾噪聲，如何將干擾噪聲去除是局部放電帶電檢測過程中較為困難和關鍵的問題之一。
按照時域波形特征，外部背景噪聲主要包括周期型干擾信號、脈沖型干擾信號和白噪聲干擾信號。針對不同干擾信號的特征和性質(zhì)，需采用不同的抑制措施。在已有的各種系統(tǒng)中，干擾信號抑制主要包括硬件和軟件兩個方面的措施。雖然硬件抑制方法有一定的效果，但是現(xiàn)場干擾會隨著環(huán)境、設備負載以及運行方式的改變而改變，硬件抑制方法難以達到理想的效果。
隨著數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，高頻局部放電檢測中的干擾抑制措施主要依靠軟件實現(xiàn)。目前常用的數(shù)字化抗干擾方法主要有：脈沖平均法、數(shù)字平頂山架空線小電流接地故障定位儀選型濾波法、信號相關法、神經(jīng)網(wǎng)絡法以及小波分析法。小波變換是基于非平穩(wěn)信號的分析手段，在時域、頻域同時具有良好的局部化性質(zhì)，非常適合于不規(guī)則、瞬變信號的處理，越來越多的用于高頻局部放電檢測的干擾抑制措施中。
對于放電信號的區(qū)分，一方面可利用前述的抗干擾技術，將外界干擾噪聲抑制到較小水平，另一方面也可通過與不同缺陷放電特征數(shù)據(jù)庫進行對比，即進行放電信號的模式識別。模式識別的主要步驟包括放電信號的測量、放電信號特征提取與分類和特征指紋庫比對三個步驟，從而判斷所測信號是否為真實的放電信號以及是何種放電。一種模式識別方法是利用相位統(tǒng)計譜圖的形狀特點，通過計算統(tǒng)計譜圖的偏斜度、陡峭度以及相互關聯(lián)因素等特征參數(shù)，從而對缺陷類型進行確認和識別。另外一種是聚類分析法，該方法主要將放電信號按其各自的等效頻率、等效時長或其它與波形相關的特征參量進行分類，形成時頻域映射譜圖。時頻譜圖的特點是多個放電源、不同放電類型的局部放電脈沖會被映射到不同聚點，這樣便于在局部放電相位譜圖上將真實放電和噪聲干擾區(qū)分開來如圖5-8所示。還有一種聚類原理是利用三相同步局部放電檢測技術，對耦合到的信號進行幅度、相位或頻率的計算，從而進行平頂山架空線小電流接地故障定位儀選型分類，如圖5-9所示。
圖5-8 局部放電時頻映射譜圖[16] 圖5-9 三相局部放電同步檢測聚類譜圖[28]
