GS917電纜電線路故障距離測試儀

一、用途

   HM-16C型輸電線路故障距離測試儀是用于架空輸電線路發(fā)生接地(短路)或斷路(開路)時,，測量故障點到測量點(變壓器)的距離。

    該儀器適用于35kV及以上各電壓等級的架空輸電線，當(dāng)發(fā)生單相接地或斷線故障時,，只要在變電站內(nèi)對故障線路進(jìn)行測試,，就可準(zhǔn)確地測出故障距離，確定故障桿塔,，便于搶修人員快速查找故障,，縮短搶修時間。

該儀器必須在線路停電的基礎(chǔ)上才能使用,。它具有體積小,，攜帶方便，自帶電池交直兩用,，具有圖形和數(shù)字顯示功能,，操作方便。

GS917電纜電線路故障距離測試儀

二,、原理    

    根據(jù)波的傳輸理論,，波在架空線路上傳播,遇到開路或短路點時，會發(fā)生反射,，在線路上產(chǎn)生駐波,。波的頻率不同，駐波波峰波谷出現(xiàn)的位置則不同,。通過改變波的頻率,，可使波的波谷正好出現(xiàn)在信號的注入點。由于架空線路波速是固定的,，在已知波速的情況下,，就可以計算出線路的長度。

    設(shè)：  f:注入的信號頻率;

          v:注入的信號沿線路傳輸?shù)乃俣?

          l:注入信號的波長;

          L:線路長度;

    因為: f×l=v

    由理論公式推導(dǎo),，可得出:

    對于末端短路的線路,，當(dāng)注入的信號頻率由低向高變化，在注入點出現(xiàn)*個駐波波谷時,，線路長度為波長的一半,，即:

 L=l/2=0.5V/F。

    對于末端開路的線路,，當(dāng)注入信號的頻率由低向高變化,，在注入點出現(xiàn)*個駐波波谷時，線路長度為波長的四分之一,，即:

 L=l/4=0.25V/F,。

    據(jù)這一結(jié)論，就可以計算出故障距離,。

本儀器帶有精確測頻電路及對駐波波谷進(jìn)行檢測的模塊,，可檢測出發(fā)生駐波時的頻率，再根據(jù)已有的各電壓等級下的波速，換算出發(fā)生故障的點到測量點之間的距離L,。由于本儀器帶有數(shù)據(jù)記憶電路,，對測量出的各頻率下的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，可在測試完成后進(jìn)一步精確分析,。

三﹑界面介紹

儀器開機(jī)后會自動顯示如下圖型界面,，其中曲線部分為上一次采樣得到的數(shù)據(jù)波形。

主要操作功能為分析,、采樣和縮放功能,。

分析功能主要是通過控制“左移”和“右移”鍵改變標(biāo)識線的位置，尋找波谷發(fā)生 低的頻率點,。顯示屏幕下方的L表示故障距離,，會隨著標(biāo)識線位置的變化而給出對應(yīng)距離數(shù)據(jù)。A表示駐波點的幅值,，f為當(dāng)前標(biāo)識線所標(biāo)定的頻率點的頻率值,。

采樣是進(jìn)行駐波點測量的過程。

縮放是結(jié)合分析對所測的曲線在頻率軸（x軸）方向進(jìn)行曲線的壓縮與放大（精細(xì)度的改變）,。

開路或短路提示為測量采樣后,，儀器根據(jù)數(shù)學(xué)模型分析得到的線路末端為開路斷線或短路接地的故障狀態(tài)標(biāo)識，也是進(jìn)行距離計算的數(shù)據(jù),。

距離標(biāo)識下方的電壓等級標(biāo)識主要是選擇該電壓等級下線路的波速用,，其選擇對應(yīng)于所測線路電壓等級。

四﹑主要技術(shù)參數(shù)

1． 掃頻范圍           （100Hz～100kHz） 分段選擇

2． 測量距離              2～100km

3． 被測線路電壓等級      35kV～500kV

4． 顯示LCD             240×128點陣 （黑白）

5． 顯示方式             圖形及文字

6． 輸出電壓             Vp_p≥8V

7． 精    度             1%

8． 內(nèi)部電池使用時間     2～4小時/每次充電

9． 充電電流及時間       100～200mA/12小時

10． 體積                 260(寬)×350(長)×190(高)mm

11． 重量                 5Kg

五﹑按鍵操作介紹

   本儀器除了電源開關(guān)外,。還有五個簡單的操作鍵,，分別為“短路/開路”選擇鍵，“功能”選擇鍵,，左移鍵和右移鍵在不同的功能狀態(tài)下左﹑右移鍵還有其它一些定義,。

   “功能”選擇鍵，是用于選擇分析,、采樣,、縮放操作狀態(tài)，每按一次順序會改變一次,，當(dāng)前被選中的操作功能狀態(tài)會反白顯示,。

   在分析過程中按下左、右移鍵,，會使標(biāo)識線左,、右移動，當(dāng)移動到圖形的 左,、右兩端時,，如果還有數(shù)據(jù),，會自動換頁。如果認(rèn)為頻率的精細(xì)度不夠,，應(yīng)進(jìn)入縮放功能狀態(tài)進(jìn)行X軸方向的放大和壓縮后，再回到分析功能中分析,。

   在縮放功能狀態(tài)下,，每按一次“左移”鍵，圖形曲線會在原頻率點壓縮一倍,。按一次“右移”鍵,，圖形曲線會在原頻率點擴(kuò)展一倍，直到 小精細(xì)度,。

   在采樣功能狀態(tài)下,，按“右移”鍵致屏幕顯示“采樣”標(biāo)識閃爍時，再次按下“右移”鍵兩秒左右儀器進(jìn)入采樣測量,，進(jìn)入測量后,，所有操作鍵均失效，直至采樣完成,。并將上次所測量后保存的數(shù)據(jù)刷新,。

在采樣功能狀態(tài)下，按“左移”鍵可選擇所測量線路的電壓等級,。選擇線路的電壓等級依次為35KV,、110KV、220KV,、330KV和500KV,，每按一下“左移”鍵 將會在上述電壓等級中增跳一次，多次按下會反復(fù)變換,。

六,、使用方法

    本儀器不允許在被測線路帶電的情況下測量。

測量時,，儀器的“輸出”端子,，用引線連接故障相架空線路。儀器的“接地”端子接變壓器的地線,。若架空線路發(fā)生相間短路故障,，可一相接儀器“輸出”端子，另一相接儀器“接地”端子,。檢查所有連接線都聯(lián)接好后,，打開電源“開關(guān)”。

儀器進(jìn)入主界面后,，通過“功能”鍵選中進(jìn)入“采樣”功能狀態(tài),。此時按“左移”鍵可選擇所測線路的電壓等級。按“右移”鍵致“采樣”標(biāo)識閃爍，再次按下“右移”鍵兩秒左右儀器進(jìn)入采樣測量,。采樣測量結(jié)束后儀器自動進(jìn)入分析功能狀態(tài),。

線路開路故障時的駐波比與頻率變化的關(guān)系見下圖:

線路短路故障時駐波比與頻率的關(guān)系見下圖:

圖中f0為*駐波點的頻率，在“分析”功能狀態(tài)下通過“左移”鍵或“右移”鍵移動標(biāo)識線,，反復(fù)在*駐波點附近調(diào)整,，觀察顯示屏下方A的值（駐波比）變化，找出 低點,。此時顯示出的距離L為故障距離,，f為*駐波點的頻率，A為駐波比,。

為了便于找出*駐波點的 小A值,，可選中縮放狀態(tài)，通過“左移”鍵或“右移”鍵放大或壓縮曲線,，以便取得 好精細(xì)度,。調(diào)整好精細(xì)度后進(jìn)入分析狀態(tài)進(jìn)行分析。

采樣測量結(jié)束后儀器自動判斷線路故障性質(zhì)（短路或開路）,。若自動判斷有誤可通過“短路/開路”鍵改變故障判斷性質(zhì)（距離L將改變）,。

若線路是短路故障，所顯示曲線與正弦曲線相似,，既A的值隨著頻率的增加由小向大再向小變化（見線路短路時駐波比與頻率的關(guān)系圖）,。

若線路是開路故障，所顯示曲線與余弦曲線相似,，既A的值隨著頻率的增加由大向小變化（見線路開路時的駐波比與頻率變化的關(guān)系圖）,。

根據(jù)波的傳輸理論和理論公式可知，當(dāng)故障點離測試點距離越近,，在注入點出現(xiàn)*個駐波波谷時的頻率f0越高,。當(dāng)故障點距離太近時可能測量不到f0的值，當(dāng)故障點離測試點距離太遠(yuǎn)時f0的值可能只有幾百赫茲,，我們所測到的可能不是*駐波點而是第二,、第三駐波點，當(dāng)曲線波形中*駐波點所示故障距離大于50kM時,，可通過距離檔位按鈕選擇大于50kM的檔位來進(jìn)行精確的測量,。

七、誤差的修正

    本儀器程序中的架空線路波速是固定的,，對于不同參數(shù)的架空線路,，其波數(shù)與給定波速會有一定偏差。因此,，對于不同參數(shù)的架空線路,，測出的距離也有一定偏差;但這一偏差可通過下列兩種辦法進(jìn)行修正,。

    1.根據(jù)對具體線段參數(shù)測試，修改程序中架空線路的波速參數(shù),，以保證測量精度,。本方法適用于同一電壓等級線路參數(shù)基本*的用戶。此項工作由架空線廠家與用戶配合進(jìn)行,。

    2.用戶用HM-16C儀器對已知長度L0的線路測量時,，分別測量非故障相長度L1和故障相長度L2，可通過下列公式得到故障距離,。

Lx=L0×L2/L1

八、注意事項

    1.儀器中的蓄電池為全密封型,，可以任意放置,。

2.關(guān)上電源開關(guān)，將220V市電由所配充電線引入充電插口就可進(jìn)行充電,，充電時間為12小時,。

3.為了延長電池壽命使電池達(dá)到 佳使用效果，應(yīng)每月進(jìn)行充放電一次,。