HDDL-500A架空线路电缆故障定位仪的操作使用

一、使用概述

架空线路故障定位仪，适用于6-35kV架空线路故障的定位，能够解决低阻故障,高阻故障,弧光接地故障以及相间短路故障等多种故障类型。提供了一整套完整的架空线故障定位解决方案，集成故障诊断、交流定位、直流定位、直流耐压四种功能。创新的交流定位模式，在线路正下方检测特征信号, 无须登杆挂接传感器。具有操作简单，使用方便的特点。发射机内置大容量锂电池，方便使用和携带。

整套设备主要由发射机、接收机、交流传感器、直流无线传感器、弧光接地适配器及附件组成。

二、操作特点

用途：6-35kV 架空线路故障查找定位集成故障诊断、交流定位、直流定位、直流耐压四种功能。 故障诊断指导合适的定位方法。 线路绝缘电阻、电容测量。交流定位（线路故障停运，低过渡电阻接地）：发射信号：大功率特种低频交流信号主动注入。 接收信号：沿线分段查找，无须登杆挂接传感器。 高效工作：无须登杆，极大提高测试效率，降低工作强度。 直流定位（线路故障停运，高/低过渡电阻接地及弧光接地）： 发射信号：大功率脉动直流信号主动注入。 接收信号：沿线分段查找，需要登杆挂接传感器。 全能定位模式，尤其解决弧光接地定位难题。 直流耐压 故障修复后的验收测试。 发射机具有停止自动放电功能，确保操作安全。 发射机具有过流保护、超温保护功能。 发射机内置大容量锂离子电池组，携带方便。接收机采样全数字化高灵敏度信号处理，判据明确直观。具有数据记忆功能，掉电不丢失，定点更方便。

三、 量程指标

工作方式 故障诊断、交流注入、直流注入、直流耐压

故障诊断 电阻测量 量程：<10MΩ；精度：±10%

电容测量 量程：最大10uF；精度：±20%

交流注入 输出频率 20Hz

输出方式 限功率恒流输出

输出电流 200mA

输出电压 >AC400V（电池满电时）

直流注入

输出频率 脉动1Hz

输出方式 限功率恒流输出

输出电流 40mA

输出电压 >DC8kV（电池满电时）

直流耐压 输出电流 最大20mA

输出电压 >DC8kV（电池满电时）

保护功能 过热保护、过流保护，欠压关机，

2小时无操作自动关机。

最大功率 100W

显示方式 800×480高亮彩色液晶显示

电源 内置480WH锂电池组

充电器电源 输入：AC220V 50~60Hz;

输出：54.6V，3A

工作方式 交流定位、直流定位

数据记忆 三种模式全部具有数据保存记录功能。

直流无线传感器

接收机间通信 2.4GHz，>100m。

显示方式 接收机：800×480高亮彩色液晶显示

电源 接收机：18650锂电池标称电压3.7V，6700mAH。

直流无线传感器：可充电锂电池3.7V，1500mAH。

充电器 输入AC100-240V，50/60Hz；输出5V/2A；

体积 接收机：226mm×140mm×55mm。

直流无线传感器：185mm×140 mm ×50mm

重量 接收机：0.9kg；

直流无线传感器：0.5kg；

第二章 设备组成

包括发射机、接收机、交流传感器，直流无线传感器、弧光接地适配器及相关附件组成，见图1。

一、发射机

在架空线处于离线状态下，向故障线路注入信号使接地故障复现，电流由华顶电力发射机输出，流经故障线路，在故障接地点入地并返回发射机。

发射机面板如图2-1-1所示：

其中：

1、 控制器见图2-1-2发射机控制器。

2、 保护地端子：用于连接保护地线，接大地网。

3、 测试地插座：接工作接地线，接大地网。

4、 高压输出插座：用于连接故障线路。

根据现场情况，可使用短连接线夹在开关柜的线路侧；若必须接在架空的线路上，则选用接线盘延长接线，并用挂线杆挂在故障线路上。

1、按键说明：

五向键中的[左键][右键]：用于修改工作模式。

[启动]键：弹出“高压输出”窗口，启动测试。

[停止]键：停止测试。

2、工作模式：武汉华顶电力设备支持的工作模式列表，当前工作模式反显。

3、高压输出指示和输出状态指示灯：

启动状态： 图标闪烁指示高压输出，指示区底色变为红色，红灯亮。

停止状态：图标停止闪烁，指示区底色为绿色，绿灯亮。

4、主显示区：指示当前输出的电压或电流等测量参数。

5、输出限制指示：

最高电压限制：输出已经达到最大电压，无法继续提高输出电流。

最大功率限制：输出已经达到最高功率，无法继续提高输出电流。

设备采用限功率恒流输出方式，当达到高电压或最高功率时，表明输出电流达到最大，无法继续提高。

6、机内温度：当温度超过65℃时，超温保护。测试停止，无法启动。请等待温度降低后再重新启动。

7、信息栏：故障诊断后显示推荐定点方式。

二、接收机

接收机面板如图2-2-1所示：

序号 名称 说明

1 液晶 显示界面

2 键盘区 【】：长按开关机

【保存】：长按保存当前测试波形和数据。

五向键：

【上键】【下键】直流定位调节增益。

【左键】【右键】调整工作模式。

【模式-】【模式+】调整工作模式。

3 USB充电接口与

充电指示 红灯：正在充电。绿灯：充电完成。

4 交流传感器接口

三、直流无线传感器

见图：2-3-1

四、弧光接地适配器

在直流定点模式时，发射机提示弧光接地故障或连续提示过流保护时，需要接入弧光接地适配器。

第三章 使用方法及简介

一、概述

武汉华顶电力提供了一整套完整的架空线接地故障定点解决方案，集成故障诊断、交流定位、直流定位、直流耐压四种功能。能够解决低阻故障,高阻故障,相间短路故障及弧光接地故障等多种接地故障类型。

l 离线故障定点步骤：

第一步：故障诊断

根据故障诊断给出的定点方式定点。

弧光接地故障需要接入弧光接地适配器。

提示线路存在PT接地点，需要将PT接地点解除后定点。

第二步：定点 使用【直流定点】或【交流定点】方式定点。

第三步：修复故障。

第四步：使用直流耐压方式验证线路故障是否解除。

二、发射机接线

1. 接线：

首先将故障线路的开关断开，使架空线路处于断电状态；保护地线连接“保护地”端子和大地网；测试地线（带黑色夹钳的高压导线）接“测试地”插座和大地网；至于接故障线路的输出线，可根据现场情况，使用短连接线（带红色夹钳的高压导线）接“高压输出”端子和开关柜的线路侧，若必须接在架空的线路上，则选用接线盘延长接线，其高压插头接“高压输出”端子，其另一端的线鼻压接在绝缘挂线杆的接线柱上，再将挂线杆挂在故障线路上。

交流定点方式，由于线路分布电容大小对定点会有影响，所以高压输出建议只接故障相，减小分布电容。故障相判断方法，分别对三相架空线路注入信号，选择注入电流最大的一条即为故障相。交流定点方式适用于低阻故障，测试地接地电阻影响环路电阻，所以该方式下要求测试地接地必须良好，请选择具有良好接地点的位置注入信号如图3-2-1。交流定点方式建议在整条线路的中点注入信号。

直流定点方式，高压输出连接全部三相架空线路如图3-2-2。当发生弧光接地故障时需要接入弧光接地适配器如图3-2-3。

其它工作方式根据需要选择连接三相或单相架空线路。

注意：在需要测试的故障线路全长范围内，均不能挂接地线！在大电流接地线路中,必须切除接地点.

1. 电源

打开电源开关，液晶屏幕点亮，但此时发射机并没有信号输出。

2. 选择工作模式

按【左键】或【右键】选择工作模式。

3. 启动输出

按【启动】按钮，弹出高压启动界面，如图3-2-4，按【左键】选择启动，再次点击按键【启动】启动高压输出。同时界面上高压输出指示变为红色并动态指示高压输出。当提示“最高电压限制”或“最大功率限制”时，输出电流已经达到最大输出。”

4. 停止输出

按【停止】或任意键停止高压输出。

三、故障诊断

检测线路故障状态，测量线路过渡电阻R，交流阻抗Zlr，分布电容C，给出合适的定点方式。故障诊断界面如图3-3-1：

测试完毕提示内容列表：

1. 推荐使用【交流注入】定位。

2. 请使用【直流注入】定位。

3. 弧光接地故障，请接入【弧光接地适配器】。

4. 可能存在PT接地点，切除后，请使用【直流注入】定位。

四、交流定位

1、工作原理

在故障线路停运后，首先由发射机向线路施加交流信号，电流由发射机发出，流经故障线路，在接地点入地并通过大地返回发射机。在架空线的正下方，接收机插入交流传感器，检测注入的交流信号，测量线路中注入电流和阻性电流含量。由于分布电容的存在，故障点前电流值为阻性电流和容性电流的合成，故障点后全部为容性电流（阻性电流含量为0%）且数值变小，比较故障前后电流值和阻性电流含量会发生明显变化。据此判断故障前后位置。可先进行粗略分段，再精确定点，从而快速确定故障位置

2、发射机：

发射机界面如图3-4-1所示：当注入信号不满足定点要求时，会提示采用【直流注入】方式定位故障点。

以测量值77（90%，170mA）100V为例：

l 77为归一化值=阻性电流含量×输出电流÷2。100% 200mA时该值为100。

l 90%为阻性电流含量。100%表示当前电流值全部为阻性电流，当前线路对地特性完全成阻性；0%表示当前电流值全部为容性电流，当前线路后对地完全为容性，无故障。

l 170mA为注入的电流值。

l 100V为输出的电压值。

扇形半径表示电流大小，最大200mA。扇形夹角表示阻性电流含量。

3、接收机操作：

将交流传感器插入接收机，手持接收机在架空线的正下方测试如图3-4-2。

注意：当进行测量时，必须保持接收机稳定，抖动会影响测量数据。

接收机界面如图3-4-3：

测量值含义同发射机。接收机电流值为距离架空线10m距离计算得到的数值，距离缩短数值成比例增加，距离增加数值成比例缩小。

扇形半径表示电流大小，最大200mA。扇形夹角表示阻性电流含量。

实时扇形区为绿色填充，对应实时值。

记忆扇形区为非填充，对应记忆值。

长按【保存】键保存实时值为记忆值。

状态指示：

异常数据，数据结果不可信。

处于故障线路下方。

信号太强。

故障前后判断方法：

故障前后电流值或阻性电流含量值任意一个测量值突然变小，说明越过故障点。

测量位置 信号特征

故障前 1.电流值为发射机输出电流;受交流传感器和架空线距离影响会有变化，但不会突变。

2.阻性电流含量>50%

故障后 1.电流值变小

2.阻性电流含量变小<30%或跳变不稳定。

邻近故障电流垂直入地点 1.由于距离急剧缩短，电流值和距离成反比，远远大于发射机电流。用此特性定位具体接地线杆。

2.阻性电流含量基本不变。

4、故障定位步骤：

按“二、发射机接线”一节介绍接线并启动发射机

近端验证：分别在发射机两侧距离约50米处电缆的正下方测量。电流值和阻性电流含量大的一侧为故障侧。两端电流之和约等于发射机电流。长按【保存】键记录故障侧测量参数。

分段定位：为快速逼近故障点，建议进行50%法分段。选择在故障侧线路中点检测特征信号。若故障电流和阻性电流含量值基本不变，说明故障点还在下游；若两个参数任意一个发生突变变小，说明已经越过故障点。本次分段成功后，在故障点所在的段中继续50%分段。分段越来越短，故障点也逐步逼近，直至精确找到故障位置。

精确定点：当邻近故障电流垂直入地点时(<5米)，电流值会随着距离的缩短，数值越来越大，当交流传感器紧贴故障电流入地点时电流值非常大(>5A),阻性电流含量值基本不变。则说明该线杆为故障接地点。

若线路存在分支，应重点在分支处测量，以判断故障发生在主干还是分支。若判断是分支故障，则继续在分支线路上分段定位。若分支线路的电缆发生故障，则应换用电缆故障测试仪进行测距和定点。

五、直流定位

1、工作原理

在故障线路停运后，首先由发射机向线路施加电压使故障重现。电流由发射机发出，流经故障线路，在接地点入地并通过大地返回发射机。该模式同时适用于低阻、高阻、相间短路、弧光放电等故障。弧光接地故障需要接入弧光接地适配器。

发射机输出为脉动直流信号，频率为超低频1Hz，频率越低则受系统分布电容的影响越小。理论上讲纯直流信号抗分布电容影响的能力最强，但使用纯直流信号很难避免地磁影响，经过理论计算和实际验证，1Hz信号已能满足绝大多数现场测试需求。

发射机的输出限制电压为8kV，相当于10kV线路的相电压峰值。若电压过高则超过线路耐压等级，可能损坏线路（尤其是接入的分支电缆）的主绝缘；过低则可能无法使故障复现。

在线路沿线，将传感器通过绝缘杆挂接在线路上检测注入电流。传感器采用高灵敏度传感器，其磁路无需闭合，在很大程度上方便了挂、取操作。传感器检测线路上的电流，自动进行调零操作，将模拟信号转成数字信号后通过无线方式向外传送。

在地面上的接收机接收传感器发送的无线信号，在液晶屏上直观显示测量结果。在故障点前，电流波形持续存在，故障点后，电流波形消失。可先进行粗略分段，再精确定点，从而快速确定故障位置。

2、发射机

按【左键】或【右键】调整为直流注入模式，发射机界面如图3-5-1所示。

3、接收机

按【模式+】或【模式-】调整工作模式为直流定位，界面如图3-5-2所示：实时区显示当前直流无线传感器采集波形，记忆区为保存波形。长按【保存】键保存实时波形。

4、故障定位

长按直流无线传感器【】键将传感器电源打开，其“电源”指示灯亮。

长按接收机【】键将接收机电源打开，接收机与传感器间隔一段距离（大于2米小于100m，太近无线信号饱和无法通信），接收机的液晶屏上将显示传感器无线连接状态、电池电量、电流波形等信息，如图3-5-3a所示。如果通讯未建立连接，则显示界面如图3-5-3b所示。若显示此界面，应首先检查传感器电源是否已开；接收机与传感器的距离是否过远或太近等。

近端验证：

为了验证设备是否正常、验证故障线路的选线和选相是否正确、以及本线路是否符合设备的测试条件，建议在发射机端对传感器和接收机进行一次近端现场验证。 将直流无线传感器挂接在发射机高压输出线上，距离发射机2米远，防止发射机辐射干扰。接收波形应为标准矩形波形如图3-5-2所示，长按【保存】键保存当前波形。

注意：传感器挂接应尽量保持稳定。若不稳定，受地磁影响波形将会出现漂移，若漂移过大超出显示范围，则自动进入调零过程，待1~2个周波（也即1~2秒）后，波形会回到正常范围。

分段定位：

近端验证成功后，再进行沿线实际定位。

为快速逼近故障点，建议进行50%法分段。首先选择在线路中点处登杆，用绝缘杆将传感器挂接在故障线路的故障相，挂接应尽量保持稳定，如图3-5-4所示：

接收机在地面上接收数据，若波形稳定，幅值和近端验证波形无明显变化，说明故障点还在下游；若波形很小、说明已经越过故障点。

本次分段成功后，在故障点所在的段中继续50%分段。分段越来越短，故障点也逐步逼近，直至精确找到故障位置。

若线路存在分支，应重点在分支处测量，以判断故障发生在主干还是分支。若判断是分支故障，则继续在分支线路上分段定位。若分支线路的电缆发生故障，则应换用电缆故障测试仪进行测距和定点。

六、直流耐压

该功能用于在故障修复后进行验收测试。发射机界面如图3-6-1所示。单次执行时间最长5分钟，到时自动退出。因直流耐压时输出功率较大，应避免连续多次执行直流耐压功能。