CN109633374A - 一种低压对地故障点智能查找仪及智能查找方法 - Google Patents

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俞李泉
蔡其芬
孙彤彤
沈小建
薛志刚
蔡华
孟小晶
管晓杰
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Abstract

本发明公开了一种低压对地故障点智能查找仪及智能查找方法，通过便携式现场可调交流电源对处于隔离的故障线路和大地之间加一经直流逆变的低频交流电压，通过绝缘杆式无线交流钳形电流表测量对接地点电流流向，顺着对接地点电流流向逐步向未知故障点靠近，找到低压对接地故障点。采用本发明的方法，现场模拟采用交流电源加压查找故障点，且恒流式施加可调电压，不论现场接地为高阻或低阻，即使接地不稳定也不会损坏测试仪器，且保证输出电流恒定值；便携式现场可调交流电源液晶屏上同步显示测试步骤进行智能引导，方便现场操作，提高测试正确性，可以很快发现故障点，并能顺利转入故障抢修流程，缩短停电面积和停电时间，提高供电企业综合效益。

Description

一种低压对地故障点智能查找仪及智能查找方法
技术领域
本发明涉及一种低压电力系统故障点查找技术领域，具体地说，涉及一种低压对地故障点智能查找仪及智能查找方法。
背景技术
低压电力系统中性点采取直接接地的方式运行，他的优点是三相可以分别向客户供电，这样提高了设备利用率和供电可靠性。但是，由于中性点直接接地，容易发生人员触电事件；此外，中性点直接接地的电阻阻值较大，相线对地短路时短路电流较小，大部分情况下小于变压器额定电流，低压电流型保护（熔断器、电磁型空气开关等）是不能正确运作的，导致相线对地短路长期存在，造成中性点电压位移，零线带电，轻则客户电压不正常，电压高烧坏电器或电压低不能正常使用，重则发生触电伤亡事故。为防止故障扩大为事故，在发现低压对地故障时需查找到故障点并立即处理，但是，低压对地故障点因涉及千家万户，很难在短时间内凭肉眼或简单仪表查找到，这严重影响低压线路安全运行。
虽然采用交流高压小电流接地系统故障点查找仪低压对地故障点是可以用，但存在以下问题：使用不方便，一不小心所加电压超过270V，造成客户设备损坏；故障相别判断困难，易误判断；查找操作繁锁，极不方便。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种低压对地故障点智能查找仪及智能查找方法，在遇到低压对地故障时，很快就能发现故障点，并能顺利转入故障抢修流程，缩短停电面积和停电时间，提高供电企业综合效益。
本发明采用的技术方案如下：一种低压对地故障点智能查找仪，
包括便携式现场可调交流电源、电池充电装置和绝缘杆式无线钳形电流表，所述便携式现场可调交流电源包括控制保护及显示单元、交流逆变单元、电池组单元、恒流单元和测量单元，所述电池组单元的直流经交流逆变单元形成正弦波交流电230V输出给恒流单元和测量单元，所述测量单元对地输出的交流电供故障点查找，所述控制保护及显示单元液晶屏上同步显示测试步骤进行智能引导，所述绝缘杆式无线钳形电流表用于测试交流电流大小。
一种低压对地故障点智能查找方法，采用变压器中性点接地线上过故障电流，通过测量变压器中性点接地引线上流过故障电流的电流大小确定低压对地故障的存在。
根据上述技术方案所述，电流大小的确定通过绝缘杆式无线钳形电流表进行测量。
一种低压对地故障点智能查找方法，具体包括如下步骤：将故障线路停电，解开故障线路侧零线并悬空，使便携式现场可调交流电源输出电压处于零位，然后将黄、绿、红、黑4根线的一端与便携式现场可调交流电源对应颜色的输出端子相连，另一端与已停电并解开故障线路零线的A、B、C、N四根线通过鳄鱼夹对应连接，结线结束后调调压旋钮升压升电流测试查找故障点；（2）故障线路侧通过便携式现场可调交流电源对处于隔离的故障线路和大地之间加经直流逆变的低频交流电压形成回路后，通过绝缘杆式无线钳形电流表测量经对地故障点电流流向，顺着这个电流流向逐步向未知故障点靠近，找到低压对地故障点。
故障点查找过程中，低压在高阻值接地时即为漏电，这时便携式现场可调交流电源对地输出全电压230V，经漏电点形成漏电流；低压在低阻值接地时即为对地短路，这时便携式现场可调交流电源输出处于恒流状态通过短路点形成恒定测试电流。
上述步骤过程中，步骤（2）中采用二分法选取测量点，具体做法为：a、在配电箱内故障线路开关出线侧加压，选取故障线路约1/2处登杆测量电流确定流向，电流流向就是流向故障点的；b、确定有故障存在的线路段后，在此线路段约1/2处电杆上测量，测得有流向接地点电流时，故障即在测量点与加压点之外，否则故障就在测量点与加压点之间；c、在步骤b确定故障点存在的线路段约1/2处测量，判断故障存在的线路段，进一步缩小范围，按照步骤b的方法继续测量，即可找到低压线路对地故障点。
故障相别判断直接通过便携式现场可调交流电源面板上A、B、C三相和N零线电流大小直接判断。
其中，对TN-S低压系统，A、B、C相和N相中电流最大的一相即为故障相；对TN-C低压系统，因N相电流不考虑，故A、B、C三相中电流最大相为故障相。
上述过程和操作步骤从无线数据接收机上液晶屏文字进行读取，采用液晶屏文字提示进行引导，以达到智能、快速和高效目的。
本发明的有益效果：1、结构及原理简单，成本低，重量轻，便于携带，测试点随意，判断准确，安全可靠，输出可调且输出电流恒流，不会因故障点接地不稳定和高阻值或低阻值接地而影响测试准确性，便于推广，是电力系统查找低压配网系统对地故障点理想的廉价产品。
2、便携式现场可调交流电源用汽车充电，整套仪器为积木式，重量轻、便于携带，操作简单，使用方便和安全。
3、采用本发明的方法，现场模拟采用交流电源加压查找故障点，且恒流式施加可调电压，不论现场接地为高阻或低阻，即使接地不稳定也不会损坏测试仪器，且保证高压侧电流恒定值，针对不稳定接地故障，击穿时所需电压较高，击穿后电压严重下降特别适用。
4、便携式现场可调交流电源液晶屏上同步显示测试步骤进行智能引导，方便现场操作，提高测试正确性，可以很快发现故障点，并能顺利转入故障抢修流程，缩短停电面积和停电时间，提高供电企业综合效益。
附图说明
图1为低压对地故障点智能查找仪结构图。
图2为便携式现场可调交流电源与故障线路和大地间形成回路示意图。
图3为低压对地故障点智能查找仪测试原理图。
其中：1、变压器，2、配电箱出线开关，3、便携式现场可调交流电源，4、低压对地故障点智能查找仪，5电池充电装置，6、绝缘杆式无线钳形电流表。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明采用电流巡迹法的测试原理，即现场故障线路（段）的故障相和大地之间模拟加压，这样经故障点形成的回路中就有电流，从加压点开始测量电流流向。
参照图1、图2，一种低压对地故障点智能查找仪4，包括便携式现场可调交流电源3、电池充电装置5和绝缘杆式无线钳形电流表6。便携式现场可调交流电源用于对故障线路模拟工作电压，包括控制保护及显示单元、交流逆变单元（正弦波）、电池组单元、恒流单元以及测量单元，便携式现场可调交流电源实现方式为：电池组单元的直流经交流逆变单元正弦波逆变器逆变成230V、频率30至100Hz交流电给恒流单元和测量单元（0至230V），对地输出的交流电供故障点查找，控制保护及显示单元液晶屏上同步显示测试步骤进行智能引导。
绝缘杆式无线钳形电流表用于测试交流电流大小，用来不断换地点登杆测量确定模拟电源经故障点的电流流向，通过逐步向故障点靠近，从而最终查找到故障点。流经故障点的电流由地面人员从无线数据接收机上读取，流向一目了然，避免了杆上人员繁杂的测量。
采用变压器1中性点接地线上过故障电流，绝缘杆式钳形电流表测量这一电流大小确定低压对地故障的存在。
低压对地故障点智能查找方法，具体包括以下步骤：
（1）将故障线路停电，解开故障线路侧零线并悬空，使便携式现场可调交流电源3输出电压处于零位，然后将黄、绿、红、黑4根线的一端与便携式现场可调交流电源对应颜色的输出端子相连，另一端与已停电并解开故障线路零线的A、B、C、N（零线）4根线通过鳄鱼夹对应连接，结线结束后调调压旋钮升压升电流测试查找故障点。现场调电压由地面人员操作，这样现场测试人员只需4人，一人监护，一人操作便携式电源，一人员登杆测量，还有一人对登杆人员进行监护；
（2）通过便携式现场可调交流电源对处于隔离的故障线路（段）和大地之间加一经直流逆变的低频（30Hz至100Hz）交流电压（正弦波或方波）后，通过绝缘杆式无线钳形电流表测量对接地点电流流向，顺着对接地点电流流向逐步向未知故障点靠近，顺利找到低压对地故障点。这样很快就能发现故障点，并能顺利转入故障抢修流程，缩短了停电面积和停电时间，提高了供电企业综合效益。
低压在高阻值接地时即为漏电，这时便携式现场可调交流电源对地输出全电压230V，经漏电点形成漏电流；低压在低阻值接地时即为对地短路，这时便携式现场可调交流电源输出处于恒流状态对对地短路点形成恒定测试电流。故障相别判断直接通过便携式现场可调交流电源面板上A、B、C、N（零线）电流大小直接判断。对TN-S低压系统，A、B、C相和N四根线中电流最大的一相即为故障相；对TN-C低压系统，N相电流不考虑，故A、B、C三相中电流最大相为故障相。
上述步骤（2）中，采用二分法选取测量点。选取故障线路（段）约1/2位置处测量电流确定流向，电流流向就是流向故障点的，确定有故障存在的线路段后，在此故障线路段1/2位置处的电杆上测量，测得有流向接地点电流时，故障即在测量点与加压点这段线路之外，否则故障就在测量点与加压点之间。然后在确定故障点存在段的地方，登杆测量，判断故障存在的线路段，进一步缩小范围，按此方法继续测量，即可找到单相接地故障点，一般登杆5至6次范围缩小至整个故障线路（段）长度的1.6%左右，就能查找到故障点。
下面以一种实施例为例。如图3所示，低压对地故障点智能查找仪测试原理图中，M处假设为B相对地故障点，在配电箱2故障线路侧，零线已解头并悬空，A、B、C、N与大地之间通过便携电源3加压。因A、B、C、N通过测试线与便携电源3的火线相连，这时便携电源3显示B相电流（B相回路阻值最小）远远大于其他两相和N线上电流。线X与线Y构成现场模拟经接地故障点构成的电流回路，其中，线X为现场查找故障点模拟电源在故障线路上的电流回路，线Y为故障点与加压测试点通过大地形成电流回路。开始测试只有与B相相连的导线，然后不断变换登杆用钳形电流表测量电流流向。用绝缘杆式交流钳形电流表在2号杆处登杆测量B相电流，2号杆小号侧和大号侧（小号侧和大号侧以电杆或本杆上线路搭接点为基准点，线路前进方向为大号侧，线路后退方向为小号侧，下同）都有与便携电源显示B相差不多的电流，2号B相左右支接线电流几乎为0，在7号杆处登杆测量，7号杆小号侧和左支线侧有流经故障点的电流，7号杆大号侧电流为0，再到7号杆支接线测量，用此方法判断，最终就查到7-10杆故障点。

Claims (8)

1.一种低压对地故障点智能查找仪，其特征在于：包括便携式现场可调交流电源、电池充电装置和绝缘杆式无线钳形电流表，所述便携式现场可调交流电源包括控制保护及显示单元、交流逆变单元、电池组单元、恒流单元和测量单元，所述电池组单元的直流经交流逆变单元形成正弦波交流电输出给恒流单元和测量单元，所述测量单元对地输出的交流电供故障点查找，所述控制保护及显示单元液晶屏上同步显示测试步骤进行智能引导，所述绝缘杆式无线钳形电流表测试交流电流大小。
2.一种低压对地故障点智能查找方法，其特征在于：采用变压器中性点接地引线上流过故障电流，通过测量变压器中性点接地引线上流过故障电流的电流大小确定低压对地故障的存在。
3.根据权利要求2所述的一种低压对地故障点智能查找方法，其特征在于：所述电流大小的确定通过绝缘杆式无线钳形电流表进行测量。
4.一种低压对地故障点智能查找方法，其特征在于：具体包括如下步骤：（1）将故障线路停电，解开故障线路侧零线并悬空，使便携式现场可调交流电源输出电压处于零位，然后将黄、绿、红、黑4根线的一端与便携式现场可调交流电源对应颜色的输出端子相连，另一端与已停电并解开故障线路零线的A、B、C、N四根线通过鳄鱼夹对应连接，结线结束后调调压旋钮升压升电流测试查找故障点；（2）故障线路侧通过便携式现场可调交流电源对处于隔离的故障线路和大地之间加经直流逆变的低频交流电压形成回路后，通过绝缘杆式无线钳形电流表测量经对地故障点电流流向，顺着这个电流流向逐步向未知故障点靠近，找到低压对地故障点。
5.根据权利要求4所述的一种低压对地故障点智能查找方法，其特征在于：步骤（2）中绝缘杆式无线钳形电流表测量故障点的过程采用二分法选取测量点。
6.根据权利要求2-5任意一项所述的一种低压对地故障点智能查找方法，其特征在于：故障相别判断直接通过便携式现场可调交流电源面板上A、B、C三相和N零线电流大小直接判断。
7.根据权利要求5所述的一种低压对地故障点智能查找方法，其特征在于：二分法具体做法为在故障线路侧加压，选取故障线路约1/2处登杆测量电流确定流向，电流流向就是流向故障点的；确定有故障存在的线路段后，在此线路段约1/2处电杆上测量，测得有流向接地点电流时，故障即在测量点与加压点之外，否则故障就在测量点与加压点之间；然后在刚才确定故障点存在的线路段约1/2处测量，判断故障存在的线路段，进一步缩小范围，按照上述方法继续测量，即可找到低压线路对地故障点。
8.根据权利要求6所述的一种低压对地故障点智能查找方法，其特征在于：对TN-S低压系统，A、B、C相和N四根线中电流最大的一相即为故障相；对TN-C低压系统，N相电流不考虑，故A、B、C三相中电流最大相为故障相。
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