架空线路故障在线监测系统

遂宁异频线路参数测试仪 使用说明4.1、主菜单图4—14.2、线路设置图4—24.3、项目测试主界面（如图 4—1）九宫格显示六个测试项目一目了然，行从左至右分别是正序阻抗、零序阻抗和线路互感；第二行从左至右分别是正序电容、零序电容和耦合电容。用户在根据接线提示正确接好仪器外部接线的情况下，只需点一下相应的项目就能进入下一级开始测试菜单（如图4—3），本菜单采取长按并显示进度条的形式，杜绝了操作人员无意识情况下误操作的情况发生，保障了操作人员以及仪器本身的。按住开始测试不放，当进度条跑满整个方格的时候，仪器将自动进入的测试过程。为更好的保证测量精度和测量性，仪器首先将对外界干扰信号进行检测并分析；当然，仪器内部采用的是高端的专业DSP快速处理器来处理，相对用户来说整个干扰检测过程就是一瞬间的事情，用户根本不用担心此过程会占据过多的时间而导致测试过程时间过长。干扰检测完成后仪器立即启动变频输出装置；首先变频到55Hz使输出端快速平缓地输出至200伏电压或者4安培电流，整个过程仪器内部均采用实时监控的手段，保证输出的稳定可靠。升压或升流成功后，保持200伏电压或4安培电流然后进行55Hz（如图4—4）环境下的检测分析；当55Hz检测分析完成后，仪器自动变频到45Hz进行45Hz（如图4—5）环境下的检测分析；经过仪器内部中央处理器的高精度处理，得出并显示各项测试结果及数据（如图4—6），包括55Hz所有数据和45Hz所有数据，用户可以自行选择查看并打印。整个测试过程的所有数据均是采取的实时检测并显示的方式，用户可以很直观的观察监视整个测试过程发生的变化。

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遂宁异频线路参数测试仪按住开始测试不放，当进度条跑满整个方格的时候，仪器将自动进入的测试过程。为更好的保证测量精度和测量性，仪器首先将对外界干扰信号进行检测并分析；当然，仪器内部采用的是高端的专业DSP快速处理器来处理，相对用户来说整个干扰检测过程就是一瞬间的事情，用户根本不用担心此过程会占据过多的时间而导致测试过程时间过长。干扰检测完成后仪器立即启动变频输出装置；首先变频到55Hz使输出端快速平缓地输出至200伏电压或者4安培电流，整个过程仪器内部均采用实时监控的手段，保证输出的稳定可靠。升压或升流成功后，保持200伏电压或4安培电流然后进行55Hz（如图4—4）环境下的检测分析；当55Hz检测分析完成后，仪器自动变频到45Hz进行45Hz（如图4—5）环境下的检测分析；经过仪器内部中央处理器的高精度处理，得出并显示各项测试结果及数据（如图4—6），包括55Hz所有数据和45Hz所有数据，用户可以自行选择查看并打印。整个测试过程的所有数据均是采取的实时检测并显示的方式，用户可以很直观的观察监视整个测试过程发生的变化。 图 4—3图 4—4图 4—5图 4—64.4、时间设置图 4—74.4、数据管理图4—8图4—9图4—10 图4—11图4—12图4—13五参考接线测试开始前，将测量端的线路引下线可靠接入大地，并将面板左上角的仪器接地端子可靠接入大地，然后分别将电源输出信号地N和电压输出信号地UN分别可靠接入大地，将测试电源输出端子A、B、C连接到线路测量引下线仪器电源侧，将电压测量端子 UA、UB、UC接入线路引下线线路侧，仪器测试接线完成后，再打开线路引下线的接地，以保证设备和操作人员的。5.1、正序阻抗接线（如下图），零序阻抗也可采用此种接线方法接线，

遂宁异频线路参数测试仪首先用脉冲测距法（低压脉冲法）测量线路全长。本方法适用于对输电线路的全长、开路故障和短路故障的测试。凡是输电线路相间或相地的绝缘电阻降至线路的特性阻抗（大约等于400Ω），甚至直流电阻为零的故障均为低阻或短路故障。凡是相对地电阻无穷大或虽与正常的绝缘电阻相同，但电压却不能馈至用户端的故障均为开路故障，或称断路故障。测试前，将Q9线与主机输出Q9座相连，Q9线的红夹子与输电线路的一相相连，黑夹子与系统地相连。2.根据被测输电线路的长度，选择脉冲长度一般情况下：＜5Km选取“短距离” 5～10Km选取“中距离”＞10Km选取“长距离”3. 按一下“测试”键，测试屏右下角将弹出一个采样菜单，待完成条结束，屏幕将显示测试的特征波形，并且不断地重复采样显示。在重复采样的过程中可适当调节“主机”的“输入振幅”电位器，直到回波拐点清晰为止。由于输电线路上有较强的感应电压（可能有数百上千伏），在用低压脉冲法进行测量时，仪器不能直接用夹子线夹在故障相上。如果直接接入线路，将因为线路上的感应电压使一起的输入电路烧毁。的办法是先用接地线将相线短路，线路故障测试仪的红夹子经过一个0.1微法/5KV的隔离电容器再接到故障相上，撤掉短路线，就可正式进行测试了。

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遂宁异频线路参数测试仪各母线的启动电压值出厂设置为30V。启动电流值出厂设置为10A。菜单如图5.16所示：图5.16按“↑”键或“↓”键选择启动电压或启动电流，用“←”键或“→”键选择要修改的母线号，按“确认”键进入修改状态。此时按方向键修改数值，每按一次数值变化一次，“↑”增1；“↓”减1；“←” 增10；“→”减10。调到所需数值后按“确认”键保存，自动跳到下一项，若不保存，则可按“取消”退出。c)“电压等级”：设值每段母线所属系统的电压等级，电压等级共4个。分为0，1，2，3。 各母线的电压等级出厂设置为0。菜单如图5.17所示：图5.17按“↑”键或“↓”键选择母线，用“←”键或“→”键修改电压等级，按“确认”键保存。d)“接地方式”： 设置每段母线的接地方式，接地方式有两种选择：不接地、消弧接地；其中“不接地”项默认包括不接地和高阻接地两种接地方式。母线的接地方式出厂设置全部为不接地。 按“↑”键或“↓”键选择母线，用“←”键或“→”键修改接地方式，按“确认”键保存。e)“母线线路”：设置每段线路所属母线（如图5.17）；代号：表示的是装置出线的线路序号，如图5.17中的“01＃线路”，它对应装置后面端子的第1号出线CT1。母线号：指装置出线所属哪段母线，母线号1、2、3、4对应装置后面的PT1-PT4段母线。母线代号设置为“5”时，表示该出线不属任何母线，即无出线。图5.18按“↑”键或“↓”键选择线路，按“确认”键进入修改状态。用“←”键或“→”键选择线路所对应的的母线号，修改完毕后按“确认”键保存，并自动退出修改状态。按“取消”退出。f)“线路名称”：可根据需要定义每条线路的名称以方便查询，名称长度多可设为4字符，每位可用0~9的数字或A~Z的字母来表示。代号为4段母线和出线顺序号。如图5.19所示：图5.19按“↑”键或“↓”键选择修改项，按“确认”键进入修改状态。用“←”键或“→”键选定需要修改的字母或数字，按“↑”键或“↓”键进行修改，修改完毕后按“确认”键保存，自动跳到下一位。第四位修改完毕后自动跳出修改状态。按“取消”退出。修改名称为按位修改，每设定一位均要按确定保存，否则修改无效。g) “CT变比”：设置每一条线路的CT变比数值；实际变比值为设置值比

遂宁异频线路参数测试仪工作条件：温度 －10～＋45℃，相对湿度 80％，大气压力 750±30mmHg四、仪器的配套装置：1. 测试仪主机 1台2. Q9头测试线 2根3．加长线25米 1根 4．220V电源线 1根5. 电流取样盒 1个6. 使用说明书 1本五、仪器工作原理的简要说明1.仪器组成框图系统说明：本测试仪由特征信号取样处理器（主机）及通用笔记本电脑组成一个完整的输电线路故障检测系统。由专用软件完成高压输电线路常见故障的测试工作，较准确地测量并显示出故障点距测量端的距离。操作简单，查找故障极其方便。是高压输电线路管理维护部门不可或缺的测量设备。基于雷达测距原理，根据输电线路的故障性质可选择不同的测试方法。一般来说，对于输电线路的断路、金属性接地故障采用“脉冲测距法”。而对于常见的绝缘瓷瓶故障所表现的高阻泄漏性故障及高阻闪络性故障，必须利用高压发生器提供一定幅度的冲击高压，迫使故障点闪络放电，形成单次高速闪络波形，即通常所说的“冲击高压闪络测距法”。本机采用超高速A/D数模转换电路及单片机管理系统，首先将测试到的单次特征波形变成数字信号，再由笔记本电脑内专用数据处理程序对数据信号进行分析，并实时在屏幕上显示出测试结果来。我们还可以利用计算机的强大功能对显示的波形进行存储、任意压缩扩展、位移等。由于界面十分友好，全中文菜单提示，触摸屏操作，相当简单。2.测试原理输电线路故障一般可分为三大类：低阻、短路，断路，及高阻故障。

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遂宁异频线路参数测试仪工作界面如图八所示：7.如要调出此次存入的波形或以前存入的波形资料，按动屏幕上的“打开文件”键，屏幕中间将弹出“打开文件”界面，选择所需调出的文件名，点击打开键便能调出所需文件波形。工作界面如图九所示。8.测试完毕，如需结束此次工作，直接点击屏幕上右下角的“退出”键。屏幕回到桌面界面，按计算机正常程序关机即可。9.“波形对比”的应用有时为了更好地判断故障波形和帮助对此次所测得的波形分析，需要将上次测的波形与此次所测得的波形进行同屏对比。从两次测得的波形对比中找出变化的规律。防止或减少错判和误判。“波形对比”的操作方法如下：假设已经测得的结果和波形用触摸笔点击界面的“波形对比”。屏幕弹出“请输入或选择要比较的文件名”二级菜单。在图十一中的界面，点击二级菜单中的“选择”键，又弹出二级菜单“打开-数据信息框中显示当前选中文件的参数信息”，用触摸笔选中要进行对比的文件。如图十二。在上述操作的基础上，点击图十三中的“打开”键，又弹出“请输入或要比较的文件名”。如图十四所示。此时点击“比较”键，就可在屏幕上显示上下两个测试波形，上波形是当时采集到的波形，下波形是从历史（或上次）测试后存储的波形。如图十五所示。这时就可以进行波形比较了。10.“打印波形”“打印波形”功能主要用于撰写测试报告时，通过外接打印机输出一份测试结果报告。从此报告中可以形象直观地一目了然知道此次测试的波形和故障距离。相当于一份简明的测试报告。“打印波形”页面如图十六所示。以测试结果图十为例说明“打印波形”的操作过程。在图十中，用触摸笔点击“打印波形”模拟键，界面立即弹出“打印波形”界面。

遂宁异频线路参数测试仪小电流接地系统单相接地时故障电流的暂态分量比稳态故障电流大几倍甚至更大，而且暂态量的频率比较高，消弧线圈接近开路，补偿感性电流对暂态分量的影响比较小。小波变换从暂态故障电流中提取故障特征，克服了傅里叶变换不能对信号同时进行时频局部化分析的缺点，可以对信号进行分析，特别是对暂态突变信号或微弱信号的变化敏感，能可靠地提取出故障特征，显著地提高了故障选线的精度和可靠性。小波分析法利用接地初始时的一段波形来分析。每条线路，由于长短不一，阻抗值不同导致暂态过程中零序电流所含的谐波分量不同，线路越短，高频分量越多。小波分析法提取某一频率段的谐波分量后，各支路的零序电流分布也满足上述结论。而且，突出的优点是，这种分析法能克服消弧线圈和CT不平衡的影响，这是因为，消弧线圈在暂态过程中还未起作用，而CT不平衡电流分量已被滤去（选择频段时去掉基波分量）。但小波分析法在稳态时要同谐波法和能量法相结合。整个装置工作过程如下：系统无单相接地故障时，装置处于监视状态，液晶屏显示当前日期与时间，当PT开口三角输出零序电压大于整定值（出厂设置为30V）时，表示系统发生单相接地，此时CPU将采集的零序电压数据和所有的零序电流数据进行滤波、排序、判断、经过多次综合分析后，将接地故障信息（如接地起始时刻、故障线路号、故障累计时间等），送液晶屏显示，并将判断结果送继电器输出或串口输出。4装置硬件组成4.1装置技术说明TH-ZJD型装置的基本组成：由一片DSP统一管理各部分，如图4.1所示。图4.1 装置主要组成部分结构图4.1.1主要组成部分简介各部分及功能简要说明如下：

遂宁异频线路参数测试仪各母线的启动电压值出厂设置为30V。启动电流值出厂设置为10A。菜单如图5.16所示：图5.16按“↑”键或“↓”键选择启动电压或启动电流，用“←”键或“→”键选择要修改的母线号，按“确认”键进入修改状态。此时按方向键修改数值，每按一次数值变化一次，“↑”增1；“↓”减1；“←” 增10；“→”减10。调到所需数值后按“确认”键保存，自动跳到下一项，若不保存，则可按“取消”退出。c)“电压等级”：设值每段母线所属系统的电压等级，电压等级共4个。分为0，1，2，3。 各母线的电压等级出厂设置为0。菜单如图5.17所示：图5.17按“↑”键或“↓”键选择母线，用“←”键或“→”键修改电压等级，按“确认”键保存。d)“接地方式”： 设置每段母线的接地方式，接地方式有两种选择：不接地、消弧接地；其中“不接地”项默认包括不接地和高阻接地两种接地方式。母线的接地方式出厂设置全部为不接地。 按“↑”键或“↓”键选择母线，用“←”键或“→”键修改接地方式，按“确认”键保存。e)“母线线路”：设置每段线路所属母线（如图5.17）；代号：表示的是装置出线的线路序号，如图5.17中的“01＃线路”，它对应装置后面端子的第1号出线CT1。母线号：指装置出线所属哪段母线，母线号1、2、3、4对应装置后面的PT1-PT4段母线。母线代号设置为“5”时，表示该出线不属任何母线，即无出线。图5.18按“↑”键或“↓”键选择线路，按“确认”键进入修改状态。用“←”键或“→”键选择线路所对应的的母线号，修改完毕后按“确认”键保存，并自动退出修改状态。按“取消”退出。f)“线路名称”：可根据需要定义每条线路的名称以方便查询，名称长度多可设为4字符，每位可用0~9的数字或A~Z的字母来表示。代号为4段母线和出线顺序号。如图5.19所示：图5.19按“↑”键或“↓”键选择修改项，按“确认”键进入修改状态。用“←”键或“→”键选定需要修改的字母或数字，按“↑”键或“↓”键进行修改，修改完毕后按“确认”键保存，自动跳到下一位。第四位修改完毕后自动跳出修改状态。按“取消”退出。修改名称为按位修改，每设定一位均要按确定保存，否则修改无效。g) “CT变比”：设置每一条线路的CT变比数值；实际变比值为设置值比

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遂宁异频线路参数测试仪首先用脉冲测距法（低压脉冲法）测量线路全长。本方法适用于对输电线路的全长、开路故障和短路故障的测试。凡是输电线路相间或相地的绝缘电阻降至线路的特性阻抗（大约等于400Ω），甚至直流电阻为零的故障均为低阻或短路故障。凡是相对地电阻无穷大或虽与正常的绝缘电阻相同，但电压却不能馈至用户端的故障均为开路故障，或称断路故障。测试前，将Q9线与主机输出Q9座相连，Q9线的红夹子与输电线路的一相相连，黑夹子与系统地相连。2.根据被测输电线路的长度，选择脉冲长度一般情况下：＜5Km选取“短距离” 5～10Km选取“中距离”＞10Km选取“长距离”3. 按一下“测试”键，测试屏右下角将弹出一个采样菜单，待完成条结束，屏幕将显示测试的特征波形，并且不断地重复采样显示。在重复采样的过程中可适当调节“主机”的“输入振幅”电位器，直到回波拐点清晰为止。由于输电线路上有较强的感应电压（可能有数百上千伏），在用低压脉冲法进行测量时，仪器不能直接用夹子线夹在故障相上。如果直接接入线路，将因为线路上的感应电压使一起的输入电路烧毁。的办法是先用接地线将相线短路，线路故障测试仪的红夹子经过一个0.1微法/5KV的隔离电容器再接到故障相上，撤掉短路线，就可正式进行测试了。