臺灣異頻線路參數(shù)測試儀輸電線路故障距離測試儀一、用途輸電線路故障距離測試儀是用于架空輸電線路發(fā)生性接地(短路)或斷路(開路)時，測量故障點(diǎn)到測量點(diǎn)(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)生性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。本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。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(diǎn)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(diǎn)。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)乃俣龋? 注入信號的波長；L: 線路長度；因為: f×＝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(diǎn)出現(xiàn)個駐波波谷時，線路長度為波長的一半，即: 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(diǎn)出現(xiàn)個駐波波谷時，線路長度為波長的四分之一，即: 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(diǎn)到測量點(diǎn)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)一步分析。

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀如果認(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(diǎn)壓縮一倍。按一次“右移”鍵，圖形曲線會在原頻率點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)附近調(diào)整，觀察顯示屏下方A的值（駐波比）變化，找出點(diǎn)。此時顯示出的距離L為故障距離，f為駐波點(diǎn)的頻率，A為駐波比。為了便于找出駐波點(diǎn)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）。

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀本儀器根據(jù)電波在線路中的傳播過程中遇到特性阻抗發(fā)生變化的地方會產(chǎn)生反射波的原理對故障距離進(jìn)行測試。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)計算出故障點(diǎn)到測試端的距離來。其公式為：S ＝0.5×V×T式中S代表故障點(diǎn)到測試端的距離；V代表電波在線路上的傳播速度；T代表電波在故障點(diǎn)與測試端間來回反射的時間。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)就可以由計算機(jī)自動完成測距過程。測試過程迅速，結(jié)果準(zhǔn)確。六、功能鍵及系統(tǒng)界面的介紹1.儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖如圖二所示2．面板結(jié)構(gòu)說明面板的左邊是儀器的顯示屏，此顯示屏為觸摸屏。各種功能鍵都在熒屏的右側(cè)和下側(cè)。面板的右邊為儀器的電源開關(guān)、位移和幅度調(diào)節(jié)旋鈕、復(fù)位按鈕、“USB”接口和信號接口、機(jī)內(nèi)電池充電接口以及工作狀態(tài)指示燈。其屏幕下方還有當(dāng)前設(shè)置參數(shù)提示。3．熒屏觸摸鍵說明熒屏觸摸按鍵分為三大功能模塊，操作內(nèi)容定義清晰，實際操作時反而簡單，相當(dāng)于屏幕菜單的快捷鍵操作。熒屏右側(cè)按鍵模塊，只是在儀器進(jìn)入設(shè)置界面時，對被測電纜的長度選擇確定后就可采樣了。打印波形、打開文件的選擇操作和保存文件的操作。只要點(diǎn)擊相關(guān)模擬鍵，屏幕將彈出二級菜單引導(dǎo)操作人員逐項選擇相關(guān)命令，儀器便開始執(zhí)行此項菜單的相關(guān)命令，完成操作者意圖七、測量方法與步驟：接通電源后機(jī)器自動進(jìn)入測試界面，即可進(jìn)行測量。其測試界面。

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀功 能：斷開測試輸出電源，并將外部接線全部接地；測試過程中遇到突發(fā)事件時，按此鍵可在不斷開輸入電源的情況下緊急快速地關(guān)斷所有輸出電源并使所有接線接地，保證使用；3.2、系統(tǒng)復(fù)位按鍵安裝位置：如圖3—1—。功 能：提供儀器內(nèi)部中央處理器復(fù)位；注 意：此復(fù)位鍵是復(fù)位儀器內(nèi)部所有控制器件，而非直接操作輸出斷開，因此若測量過程中遇到緊急情況請先按緊急停止按鍵來快速地斷開輸出；3.3、USB接口安裝位置：如圖3—1—。功 能：U盤插入口，把儀器內(nèi)部保存的所有測量數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入U盤中并生成文件保存，提供給用戶在電腦操作系統(tǒng)下通過儀器附帶的軟件操作查看數(shù)據(jù)并生成報告文件；注 意：當(dāng)U盤插入儀器USB接口并開始傳輸數(shù)據(jù)的時候，嚴(yán)禁中途拔出U盤，否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤，嚴(yán)重的可能損毀U盤；3.4、液晶觸摸顯示屏安裝位置：如圖3—1—。功 能：超大屏幕中文顯示每一步操作過程，用戶只需在相應(yīng)的地方輕輕觸碰一下，即可自動完成整個測量過程；注 意：觸摸式液晶顯示屏屬于精密配件，應(yīng)避免長時間陽光暴曬或重物擠壓和利器劃傷；在操作液晶屏的時候使用鉛筆頭或者其它筆形塑料物件操作可以提高操作準(zhǔn)確度；3.5、測試電源輸出（A、B、C、N）插孔（電流測量端子）安裝位置：如圖3—1—。功 能：包含A（黃色）、B（綠色）、C（紅色）和N（黑色）共4個端子，提供儀器測試輸出電源；注 意：測試過程中此輸出端子有較大電流輸出，嚴(yán)禁用手觸碰端子金屬部分，以防電擊；3.6、電壓測量輸入（UA、UB、UC、UN）插孔（電壓測量端子）安裝位置：

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀同時，也證明了電橋法因無法克服線路上的工頻感應(yīng)電壓的干擾而不可能在輸電線路上予以應(yīng)用。以下實測時數(shù)據(jù)和波形的的具體分析：2006年9月29日1、線路全長A相與地全長B相與地全長A相與B相全長2、線路斷線/斷路故障（1組）A相斷線B相短路A相B斷線B相斷線（2組）B相短路A相斷線（3組）測其中一項對地（A相B相短接）A相對地短路B相對地短路（4組）A相對草B對草地（5組）B相對地接800歐電阻B相接樹A相1、A相2到樹A相對地閃絡(luò)性故障2007年11月9日～10日在福建電力試驗研究院模擬故障試驗波形集11月9日在蘭高線上的測試波形：（線路全長16894m，在第107﹟桿塔處進(jìn)行斷線、短路模擬試驗項目）①15:04 B相斷線（開路）測得開路全長距離為16894m。（游標(biāo)卡在發(fā)射脈沖和回波脈沖前沿拐點(diǎn)上的有效讀數(shù)范圍16877～16925m，即是說在這個讀數(shù)范圍內(nèi)都可視同為正確的，有148m讀數(shù)誤差范圍）②15:08 A相對鐵塔（地）短路 測得短路全長為16894m。有效讀數(shù)范圍16877～16925m。③15:33 B相對地短路 測得短路全長為16894m。有效讀數(shù)范圍16877～16925m。在99﹟桿塔處進(jìn)行斷線、短路模擬試驗④16:42 B相對地短路 測得短路距離為15527m。有效讀數(shù)范圍15470～15550m。有80m讀數(shù)誤差范圍。

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀各母線的啟動電壓值出廠設(shè)置為30V。啟動電流值出廠設(shè)置為10A。菜單如圖5.16所示：圖5.16按“↑”鍵或“↓”鍵選擇啟動電壓或啟動電流，用“←”鍵或“→”鍵選擇要修改的母線號，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入修改狀態(tài)。此時按方向鍵修改數(shù)值，每按一次數(shù)值變化一次，“↑”增1；“↓”減1；“←” 增10；“→”減10。調(diào)到所需數(shù)值后按“確認(rèn)”鍵保存，自動跳到下一項，若不保存，則可按“取消”退出。c)“電壓等級”：設(shè)值每段母線所屬系統(tǒng)的電壓等級，電壓等級共4個。分為0，1，2，3。 各母線的電壓等級出廠設(shè)置為0。菜單如圖5.17所示：圖5.17按“↑”鍵或“↓”鍵選擇母線，用“←”鍵或“→”鍵修改電壓等級，按“確認(rèn)”鍵保存。d)“接地方式”： 設(shè)置每段母線的接地方式，接地方式有兩種選擇：不接地、消弧接地；其中“不接地”項默認(rèn)包括不接地和高阻接地兩種接地方式。母線的接地方式出廠設(shè)置全部為不接地。 按“↑”鍵或“↓”鍵選擇母線，用“←”鍵或“→”鍵修改接地方式，按“確認(rèn)”鍵保存。e)“母線線路”：設(shè)置每段線路所屬母線（如圖5.17）；代號：表示的是裝置出線的線路序號，如圖5.17中的“01＃線路”，它對應(yīng)裝置后面端子的第1號出線CT1。母線號：指裝置出線所屬哪段母線，母線號1、2、3、4對應(yīng)裝置后面的PT1-PT4段母線。母線代號設(shè)置為“5”時，表示該出線不屬任何母線，即無出線。圖5.18按“↑”鍵或“↓”鍵選擇線路，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入修改狀態(tài)。用“←”鍵或“→”鍵選擇線路所對應(yīng)的的母線號，修改完畢后按“確認(rèn)”鍵保存，并自動退出修改狀態(tài)。按“取消”退出。f)“線路名稱”：可根據(jù)需要定義每條線路的名稱以方便查詢，名稱長度多可設(shè)為4字符，每位可用0~9的數(shù)字或A~Z的字母來表示。代號為4段母線和出線順序號。如圖5.19所示：圖5.19按“↑”鍵或“↓”鍵選擇修改項，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入修改狀態(tài)。用“←”鍵或“→”鍵選定需要修改的字母或數(shù)字，按“↑”鍵或“↓”鍵進(jìn)行修改，修改完畢后按“確認(rèn)”鍵保存，自動跳到下一位。第四位修改完畢后自動跳出修改狀態(tài)。按“取消”退出。修改名稱為按位修改，每設(shè)定一位均要按確定保存，否則修改無效。g) “CT變比”：設(shè)置每一條線路的CT變比數(shù)值；實際變比值為設(shè)置值比

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀各母線的啟動電壓值出廠設(shè)置為30V。啟動電流值出廠設(shè)置為10A。菜單如圖5.16所示：圖5.16按“↑”鍵或“↓”鍵選擇啟動電壓或啟動電流，用“←”鍵或“→”鍵選擇要修改的母線號，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入修改狀態(tài)。此時按方向鍵修改數(shù)值，每按一次數(shù)值變化一次，“↑”增1；“↓”減1；“←” 增10；“→”減10。調(diào)到所需數(shù)值后按“確認(rèn)”鍵保存，自動跳到下一項，若不保存，則可按“取消”退出。c)“電壓等級”：設(shè)值每段母線所屬系統(tǒng)的電壓等級，電壓等級共4個。分為0，1，2，3。 各母線的電壓等級出廠設(shè)置為0。菜單如圖5.17所示：圖5.17按“↑”鍵或“↓”鍵選擇母線，用“←”鍵或“→”鍵修改電壓等級，按“確認(rèn)”鍵保存。d)“接地方式”： 設(shè)置每段母線的接地方式，接地方式有兩種選擇：不接地、消弧接地；其中“不接地”項默認(rèn)包括不接地和高阻接地兩種接地方式。母線的接地方式出廠設(shè)置全部為不接地。 按“↑”鍵或“↓”鍵選擇母線，用“←”鍵或“→”鍵修改接地方式，按“確認(rèn)”鍵保存。e)“母線線路”：設(shè)置每段線路所屬母線（如圖5.17）；代號：表示的是裝置出線的線路序號，如圖5.17中的“01＃線路”，它對應(yīng)裝置后面端子的第1號出線CT1。母線號：指裝置出線所屬哪段母線，母線號1、2、3、4對應(yīng)裝置后面的PT1-PT4段母線。母線代號設(shè)置為“5”時，表示該出線不屬任何母線，即無出線。圖5.18按“↑”鍵或“↓”鍵選擇線路，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入修改狀態(tài)。用“←”鍵或“→”鍵選擇線路所對應(yīng)的的母線號，修改完畢后按“確認(rèn)”鍵保存，并自動退出修改狀態(tài)。按“取消”退出。f)“線路名稱”：可根據(jù)需要定義每條線路的名稱以方便查詢，名稱長度多可設(shè)為4字符，每位可用0~9的數(shù)字或A~Z的字母來表示。代號為4段母線和出線順序號。如圖5.19所示：圖5.19按“↑”鍵或“↓”鍵選擇修改項，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入修改狀態(tài)。用“←”鍵或“→”鍵選定需要修改的字母或數(shù)字，按“↑”鍵或“↓”鍵進(jìn)行修改，修改完畢后按“確認(rèn)”鍵保存，自動跳到下一位。第四位修改完畢后自動跳出修改狀態(tài)。按“取消”退出。修改名稱為按位修改，每設(shè)定一位均要按確定保存，否則修改無效。g) “CT變比”：設(shè)置每一條線路的CT變比數(shù)值；實際變比值為設(shè)置值比

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀本次測試完畢后，要將“測試電源”彈起來（關(guān)閉儀器內(nèi)部數(shù)據(jù)處理器的電源），否則會將內(nèi)部電池放光，下次無法啟動儀器。4．由于儀器在沖擊閃絡(luò)狀態(tài)工作時，地線到高壓設(shè)備間的連接地線上將產(chǎn)生數(shù)千伏的瞬時高壓，一定要將儀器地線單獨(dú)用地線接到系統(tǒng)地上，而不能接在別處。否則在進(jìn)行沖擊高壓時有可能造成儀器死機(jī)，甚至損壞儀器。5．由于10KV配電線路的分支較多，波形較亂，且信號衰減較大，故障波形判讀較為困難，。所以在測試10KV線路時，盡可能斷開分支節(jié)點(diǎn)，單獨(dú)測試故障分支的故障距離就可以了。6．一般情況下機(jī)內(nèi)電腦和數(shù)據(jù)采集器不會有問題。如果有問題，多數(shù)情況是連接電纜接觸不良?？捎锰鎿Q法從儀器的提示信息予以排除。7．儀器屬高度精密的電子設(shè)備。非專業(yè)人員千萬不要輕率拆卸。儀器有問題，請及時與經(jīng)銷商或本公司聯(lián)系。如因人為因素造成儀器損壞，將使你失去儀器保修的權(quán)利。附件：測試分析報告及主要實驗、測試的記錄報告為了搞清楚35KV輸電線路上電波的傳播特性和利用行波法測試線路的各種類型故障的波形特征，論證設(shè)計方案所提出的幾種測試方法的可行性以及摸清楚實際線路上各種環(huán)境因素對測試精度的影響程度。福建電力試驗研究院根據(jù)技術(shù)合作合同的要求，在2006年9月29日和2007年11月9～10日，利用共同研制的試驗樣機(jī)分別在兩條輸電線路上兩次組織了模擬現(xiàn)場故障測試試驗。取得了大量試驗數(shù)據(jù)和測試波形。兩次試驗結(jié)果證明：利用特別研制的輸電線路故障定位儀的低壓脈沖法和沖擊高壓閃絡(luò)法，完全可以實現(xiàn)3對5KV輸電線路上所出現(xiàn)的斷路故障、低阻接地故障、高阻泄漏性故障和高阻閃絡(luò)性故障的定位檢測。而且測試精度也能達(dá)到合同要求。

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀能存儲20次諧振故障信息，并可打印記錄；p）具有判斷線功能，可檢測出電壓互感器斷線故障，并有相應(yīng)的聲光報警輸出；q) 完善的自檢、自復(fù)位功能，抗干擾能力強(qiáng)。2.2裝置技術(shù)參數(shù)a) 電壓等級：多4種電壓等級；b) 母線段數(shù)：4段；c) 出線數(shù)：每段母線并聯(lián)運(yùn)行出線數(shù)不限，可以任意組合；d) 接地方式：適用于中性點(diǎn)不接地、消弧線圈接地或電阻接地系統(tǒng)；e) 出線方式：電纜或架空線；f)報警輸出觸點(diǎn)容量：AC 250V 2A； DC 30V 2A；g)遠(yuǎn)動輸出觸點(diǎn)容量：AC 250V 2A； DC 30V 2A；h)跳閘輸出觸點(diǎn)容量：AC 250V 5A； DC 220V 5A；i)額定工作電壓：交流220V10％；j)額定工作頻率：50Hz；k)環(huán)境溫度：-10 ℃ ~ ＋50℃；l)相對濕度：＜90％。2.3裝置型號及定義表2.1 各型號裝置的配置序號型?? 號說明1TH-ZJD-1212路選線　2TH-ZJD-12Y12路選線＋遠(yuǎn)動3TH-ZJD-12T12路選線＋跳閘4TH-ZJD-12YT12路選線＋遠(yuǎn)動＋跳閘5TH-ZJD-2424路選線　6TH-ZJD-24Y24路選線＋遠(yuǎn)動7TH-ZJD-24T24路選線＋跳閘8TH-ZJD-24YT24路選線＋遠(yuǎn)動＋跳閘9TH-ZJD-3636路選線　10TH-ZJD-36Y36路選線＋遠(yuǎn)動11TH-ZJD-36T36路選線＋跳閘12TH-ZJD-36TY36路選線＋遠(yuǎn)動＋跳閘電源方式：訂貨時要注明電源參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)配置為AC 220V 50Hz。3裝置原理裝置運(yùn)行的基本流程圖如圖3.1所示：圖3.1 微機(jī)選線裝置原理框圖在小電流接地系統(tǒng)中，若其中一條出線發(fā)生單相接地故障，全系統(tǒng)都會出現(xiàn)零序電壓，在這個電壓的作用下，系統(tǒng)中會出現(xiàn)零序電流。對于非故障線路而言，零序電流就是該線路的電容電流，方向從母線流向線路；對于故障線路而言，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中故障線路中的零序電流為非故障線路零序電流之和，方向從線路流向母線。

臺灣異頻線路參數(shù)測試儀當(dāng)無線通訊失敗時，顯示“通訊失敗”，多臺接收機(jī)地址錯誤時，顯示“通訊地址錯誤”；當(dāng)鉗表欠壓或本機(jī)欠壓時，會顯示“鉗表欠壓”或“本機(jī)欠壓”。1.3.4 參數(shù)設(shè)置相關(guān)說明：（1）、箭頭在“檢測異頻電流”狀態(tài)時，按“取消”鍵顯示“參數(shù)校正密碼”（包括本機(jī)和鉗表版本）。（2）、通過上下按鍵修改密碼000為001，進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置”。（3）、通過上、下、確認(rèn)和取消按鍵等修改本機(jī)地址、背光顯示和異頻門限等參數(shù)。2 單線接地故障點(diǎn)巡查使用前確保巡查裝置各儀器電量足夠2.1 確認(rèn)線路已經(jīng)停電（線路負(fù)荷電流檢測）使用絕緣令克棒將鉗表卡入被測線路，信號接收定位器檢測負(fù)荷電流，實時顯示線路負(fù)荷電流值（必須為0，確保停電狀態(tài)）。此功能也可以檢測正常運(yùn)行線路的負(fù)荷電流。2.2 單線接地故障點(diǎn)定位（1）、在信號發(fā)生裝置關(guān)機(jī)狀態(tài)下，將掛鉤拉閘桿接入故障線路（同時接入三相），打開裝置電源，選擇進(jìn)入“輸出異頻信號”，調(diào)節(jié)“電流調(diào)節(jié)”旋鈕，確保電流大小在15-50mA之間。（2）、建議使用二分法，將鉗表沿故障線路巡查，實時查看信號接收定位器顯示的異頻電流值。當(dāng)某一點(diǎn)的兩側(cè)異頻電流值發(fā)送跳變，則確定這一點(diǎn)就是接地故障點(diǎn)。 （3）、檢測完成，關(guān)閉所有設(shè)備電源，對信號發(fā)生裝置進(jìn)行充電。