、装置简介

       直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害较大的故障。直流系统正极接地，可能造成继电保护误动，因为跳闸线圈接直流电源负极，系统再有一点接地或绝缘不良，可能引起保护误动；直流系统负极接地，系统再有一点接地或绝缘不良，可将跳闸回路或合闸回路短路，造成保护拒动，此时系统发生故障，保护的拒动必然导致系统事故扩大，同时还可能烧坏继电器的触点或烧保险。

我公司自主设计制造的HDFE01便携式直流接地故障查找仪，能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的高效处理大大提高了检测范围与抗*力；采用了*计算方法和模糊控制理论，将被检测支路的绝缘程度以绝缘指数及波形的形式表示出来，充分体现了人工智能的*性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置相对检测点的方向，从而快速、准确地实现环路接地检测。除此之外，用户可以根据自身系统需要在绝缘告警门限值范围内订制合适的绝缘告警门限值的设备，用户只需要将钳表上的档位与检测器上的量程对应起来就能实现直流接地的检测或者是绝缘程度的分析。

HDFE01便携式直流接地故障查找仪不仅重点解决了直流系统间接接地、非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、多点接地等疑难故障的准确检测，并且还能准确的显示系统电压、对地电压、接地阻值，真正解决了运行及检修人员的后顾之忧。

本装置以系统安全为首要前提，按行业标准的高要求，以可靠的低频信号方式进行检测，并在现场进行了大量的实际应用，对系统无任何影响。

二、装置构成及原理

2. 1 装置的构成

该装置由信号发生器、故障检测器和信号采集器（钳表）三部分组成，信号发生器与直流系统正负母线和地相连，当直流系统出现接地故障后，它会 自动产生一个低频小信号，故障检测器与钳表独立于信号发生器，故障检测器与钳表之间使用连接线相连，通过对待检测支路漏电流信号的采集、分析，从而判断出该支路的绝缘情况。       

2.2 装置的工作原理

定位装置的工作原理是：当直流系统发生接地故障或绝缘降低(整个直流系统绝缘电阻小于报警整定值)，直流系统电压监测装置发出警报时，将信号发生器接入直流系统的正、负母线和地之间。信号发生器自动判断直流系统电压等级，自动判断接地故障的极性、接地程度，自动分析绝缘监测平衡电桥回路接线方式和平衡电桥电阻大小，形成信号输出的智能反馈，向直流正负母线和地间，发射适宜系统检测，对系统无影响的低频信号，并实时显示系统电压、正对地电压、负对地电压和系统对地绝缘总阻抗。

故障检测器检测各回路对地绝缘的直流信号漏电流，并模拟显示接地回路绝缘状态，判断出接地故障回路（支路），并继续沿故障回路（支路）检测出接地故障，将故障点准确定位。

信号发生器、故障检测器均采用微计算机技术，具有集成程度高，判断速度快，检测灵敏度高、抗*力强、故障定位准确等特点。在软件处理上利用了模糊控制理论和通信的噪声理论，并依据直流系统的特点优化了算法，即使系统有大分布电容的干扰、电磁脉冲干扰和其它噪声干扰的影响，也能准确地判断出接地故障点，为接地故障的查找提供了有力的保障。在硬件的检测传感器，直流信号检测灵敏度高达0. 1mA，可检测150K-500K接地的检测灵敏度，使多点接地、环路接地、绝缘普遍降低等难以解决的问题迎刃而解。

 三．装置主要特点

1.高精度采样钳表

该装置采用了高分辨率（0. 1mA）信号采样直流钳表，能够实现对多点接地，高阻接地点的定位；

2. 接地点方向显示

该装置具有接地点方向显示，可以高效快速的处理复杂支路或环路中接地点的定位；

3. 具有绝缘指数显示功能

绝缘指数是为分析待测支路绝缘程度而引入说法，以0—100的数字形式来反映被测支路的绝缘程度，数字越大表示绝缘越差，该指数结合高精度钳表非常有利于多点接地与高阻接地的检测。

4. 具有波形显示功能

所谓波形显示，即在检测过程中检测器所搜索到的信号发生器的波形,其在查找接地过程中有非常重要的作用，合理利用检测器中的波形显示，可以大幅度的提升设备的检测范围与检测精度以判断的准确度。

 5. 操作简单，使用方便、快速

使用时只需将钳表钳住待测支路，按一下工作按键，3—6S即可完成一条支路的检测。

6. 信号发生器与检测器不受距离限制

在复杂的直流系统中，信号发生器接入点可能与接地查找点有着很长的一段距离，不过检测器并不受此距离的限制，可以在同一个系统中的任何一点进行查找。

7. 运行安全、可靠

信号发生器是需要接入直流系统之中的，这就对设备的安全性与根据直流系统现场的实际情况，信号发生器可智能式产生1.0—5.0mA 的信号电流，且大功率小于0.2W，适用于各类直流系统，对直流系统的安全运行、可靠运行提供了保障。

 四.装置主要技术指标

1. 可检测接地电阻范围　

系统电压为220V时：　0 -500KΩ

系统电压为110V时：　0 -250KΩ

系统电压为48V时：　 0 -50KΩ

系统电压为24V时：　 0 -10KΩ

3. 检测信号功率 ≤ 0.2W(信号发生器输出功率)

4. 抗对地分布电容值：

对地电容单支路≤8uF，系统对地总电容≤100uF；

5. 适用直流系统电压：

220V±10%，110V±10%，48V±10%，24V±10%，或用户提出其它电压等级；

 6. 环境温度：-35℃～+55℃；

7. 相对湿度：≤95%      

8. 总质量：   2.8kg  

9. 外形尺寸（铝合金包装箱）：460x240x120（mm）

武汉华顶电力设备有限公司编制

小时放电率下蓄电池的容量。在蓄电池上产生的电压响应为：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗为：Z=Uo/IoXejφ

交流放电法蓄电池内阻测量原理图见图2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通过D/A控制MOS管，使蓄电池向负载放电，产生特定频率的、幅值稳定的正弦波激励信号。3.2多路开关：多路开关由CPU控制，进行信号的切换。以实现蓄电池组中每节蓄电池内阻的测量。3.3耦合电容：其作用是隔离直流，而使交流信号顺利通过。为保证测量电路的精度，耦合电容要保证严格的匹配性。3.4可编程带通滤波器：蓄电池在线工作时，充电装置纹波电流可能相当大，一些UPS电源的纹波电流有数安甚至数十安，远大于测量信号，如果不采取滤波，后级的放大器将会饱和。可编程带通滤波器的设计可以使频率接近为测量信号频率，而其它频率信号不能通过。这样后级的放大器可以将微弱的测量信号进行有效的放大。3.5高速同步A/D转换器：它可以实现电流信号和电压信号的同步高速采样，确保电流信号和电压信号严格的相位关系，并将模拟信号转换为数字信号。3.6 DSP：虽然经过前级的滤波去除了大部分干扰信号，但仍有相当的干扰信号和有效信号一起被采样进来，如不进行处理，将会严重影响测量精度。由于只有频率为fo的信号为有效信号，利用DSP的数字运算能力，对采样信号用FFT算法分别提取电流、电压采样信号中频率为fo的信号部分进行运算。电流、电压采样信号送入DSP后，DSP对信号进行如下处理：3.6.1对电流和电压采样便携式直流接地故障查找仪-电力工程用或信号进行FFT变换，分别计算电流信号和电压信号的频谱分布:3.6.2分别提取频率为fo的电流和电压信号：电流信号：I=IoSin(ωoT+φ1)电压信号：U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3计算蓄电池的阻抗、内阻和相位差：

阻抗为： Z(ω)=Uo/Io×ejφ相位差为：φ=φ2-φ1.蓄电池内阻为：R= |Z(ω)|×COSφ.6.4将结果送入CPU，并进行显示、存贮，以便进行其他分析。3.7 CPU：采用飛利浦公司ARM蕊片LPC2478，对各个单元进行控制，以及和它设备进行通讯。4内阻交流放电法测量内阻的特点4.1安全可靠：蓄电池工作主回路不接入任何器件，测量回路设计有10仟欧的限流电阻和保险管，测量回路为高阻设计，蓄电池工作回路和测量回路安全独立，互不影响，可以在蓄电池在线工作时更换蓄电池监测设备。4.2放电电流小，对蓄电池无损害：因放电电流为0.01--0.05C10，不对蓄电池产生冲击，不会造成栅极板变形及活性物质脱落，对蓄电池寿命无影响。4.3抗干扰性强，适应于对工作中的蓄电池进行实时在线监测：采用可编程带通滤波器进行滤波。用数字信号处理技术对信号进行处理，有效地消除了直流充电装置纹波对测量的影响，具有很好的抗干扰性能，适应于对工作中的蓄电池进行实时在线监测。

4.4测试精度高，状态评估和寿命预测准确：带通滤波器+多级高精度运算放大器+数字信号处理，使蓄电池内阻测试精度高于传统的直流放电法和交流注入法测量蓄电池内阻，能准确反映蓄电池老化状况及寿命预测的要求。蓄电池内阻在线测量精度要在2%以内，重复精度在1%以内，目前传统的直流放电法和交流注入法是无法达到的。便携式直流接地故障查找仪-电力工程用或

4.5测试的结果是蓄电池的真实内阻，和测量时间、信号频率、测试电流大小无关，具有客观性，也便于数据的横向比较。