LYST-2000 10KV架空线路单相接地故障点巡检装置

一、LYST-200010KV架空线路单相接地故障点巡检装置产品概述

近几年来，随着电网改造工程的实施，10kV配电线路由原来的“两线一地”供电方式改造为中性点不接地的“三相三线”供电方式。10kV配电线路供电方式的改变，增强了配电线路的绝缘水平，降低了配电线路的跳闸率，提高了供电可靠性，减少了线路损耗。但采取新的供电方式在实际运行中，经常的发生单相接地故障，特别是在大风、暴雨、冰雹、雪等恶劣天气情况下，接地故障频繁发生，严重影响了变电设备和配电网的经济运行。故障发生后，由于线长范围广，采用以往凭经验，分段逐段推拉，逐级杆塔检查等传统方法进行排查，费时费力，停电范围大，时间长，很难快速准确查到故障点。

本公司单相接地故障定位仪用于10kV故障线路停电后快速准确定位接地点，可以实现配网设备在出现故障的情况下的快速查找。减小线路检修人员的劳动强度，省时省力，提高工作效率、供电可靠性和电力企业经济效益。

二、LYST-200010KV架空线路单相接地故障点巡检装置组成、工作原理及操作步骤

农村的配网线路中更为接地十分常见，发生接地故障时，常用摇表和人工逐级登杆目测法来寻找接地故障点。我们知道，用摇表查线是要将线路反复多次切割后一段一段地摇，非常麻烦，且又非常很耗时，更何况摇表只能摇到2-3kV，对高阻接地或隐形接地故障是无能为力的；而人工逐级登杆目测法又要耗费大量的时间和大量的人力物力。这种落后的寻线方法与当今电网高度自动化水平极不相适应。无数电力工作者为解决这一问题做出了长时间的巨大努力，但至今仍然没有满意的结果。因而成为困扰电力部门几十年无法解决的一个重大技术难题。

本公司利用了公司经合了国内直流接地故障定位技术、小电流接地故障定位等原理，发明了“S注入法”原理，并成功研发的“高压恒流开路，交流信号自动跟踪定位”技术，基于傅氏算法，开发《LYST-2000架空线缆接地故障定位仪》，在10kV（35kV）配网单相接地故障定位的作业方法上取得了重大突破。它解决了因长时间找不到接地故障点而不能及时恢复送电引起的的客户投诉和因售电量减少造成的经济效益问题；也解决了因人海战术即人工逐级登杆查找接地故障而耗费大量人力物力的问题。

使用该仪器就可以在极短的时间内找出接地故障点。仪器内置电池供电，一次可以工作6小时以上，重量小于8公斤，实用方便，从而很好的解决了上述问题，并使停电查线更为准确、快捷、方便、轻松，具有传统方法所无可比似的优越性。

2.1设备组成

单相接地故障点巡查装置是由信号发生装置、信号采集器、信号接收定位器三部分组成。

1）信号发生装置：在故障线路停电状态下，该装置向10kV故障线路注入检测信号，用以检测接地故障。

2）信号采集器：为手持可移动测量装置，检测异频电流信号用于定位单相接地点。

在线路正常运行时，可实时检测线路负荷电流。

3）信号接收定位器： 用于接收并显示信号采集器发送异频电流、负荷电流和钳表电压及本机电压等测量数据，确定故障点方向及位置。

2.2操作原理

当线路发生接地故障时，在停电状态下，信号发生装置向故障线路发送一个具有一定功率的异频信号，该信号会通过接地点流向大地，即信号源、线路、接地点和大地之间形成回路。可以通过在线路任意位置检测该信号的存在与否，判断故障点的位置。

示意图如下:

2.3操作步骤

一步：确认故障线路已经停电（可用信号采集器和信号接收定位器检测）

二步：用信号源（信号发生装置）向故障线路注入检测信号

三步：用信号采集器和信号接收定位器根据二分法检测信号

四步：确定故障点

三、特点及技术参数

3.1特点

1）通过绝缘杆操作，内部有熔断保护装置，操作可靠。

2）内置内置大容量锂电池电源（可车载充电），无需另外提供电源，使用方便，经久耐用。

3）信号发生装置可以配置一组或多组信号采集接收器，可以进一步提高查找速度。

4）电流采集接收无线天线内置，确保钳表绝缘可靠。

5）背光显示可以设置，方便夜间使用。

6）体积小、重量轻、操作简单、携带方便。

3.2技术参数

1）信号发生装置

输出范围：0-70mA

输出精度：±1mA

输出功率：50W

测量范围：0-80k

检测线路长度：大于100km

显示方式：中文液晶，背光功能

LCD尺寸： 90mm*73mm

电    源：锂电池12V12Ah

工作时间：大于4h

工作温度：-10℃～+50℃

装置尺寸：327mm*282mm*218mm

装置重量：8kg

2）信号采集器

检测方式：钳形CT,积分方式

传输方式：433MHz无线传送

传输距离：40m

钳口尺寸：Φ33mm

测量范围：0.1mA-100.0mA(异频电流)

1A-600A（负荷电流）

测试精度：±%

工作时间：大于10h

装置尺寸：255mm*76mm*31mm

电    源：碱性干电池1.5V*4

装置重量： 340g

3）信号接收定位器

显示方式：中文液晶，背光功能

工作时间：大于10h

LCD尺寸：54mm*50mm

装置尺寸：204mm*100mm*35mm

电    源：碱性干电池1.5V*5

装置重量： 360g

四、使用方法

1 巡查装置简要介绍

1.1 信号发生装置：

1.1.1界面说明

打开电源后，显示主界面如下

分“输出异频信号”和“本机电池电压”，通过“选择”键相互切换。

“输出异频信号”即往线路注入异频信号（对应异频信号灯亮）。

“本机电池电压”即检测本机锂电池电压，电池充满电压为11.8V(充电器指示灯变为绿灯),当电压低于9.6V时，会报警，界面显示“电 池电压过低，请充电！”，充电时，插上充电器，面板充电指示灯亮，表示充电正常。

1.1.2接线说明

信号输出 将异频信号输出线（红色）一端接入本端口，另一端接入挂钩拉闸杆（内置保险丝），确保接线良好可靠。

大地 将接地线（黑色）一端接入本端口，另一端接入现场接地柱上，确保接地良好可靠。

充电接口 专用12V充电器接口。

1.2 信号采集器

长按红色 “电源”键3秒，指示灯闪烁，即开启本机，在任何状态下均可长按下电源键3秒进入关机状态。

将本采集器旋进绝缘令克棒。

1.3 信号接收定位器

1.3.1长按红色“电源”键3秒，开机正常后直接进入主菜单界面，在任何状态下均可长按下电源键3秒进入关机状态。

1.3.2 按“上下”键、“确认”和“取消”键，可以选择菜单并进入相应内容。

“检测异频电流” 检测信号发生器注入的异频电流值，超过门限时，蜂鸣器报警。

“检测负荷电流” 检测线路运行的负荷电流，超过门限时，蜂鸣器报警。

“检测钳表电压” 检测钳表（即信号采集器）电池电压，必须大于4.4V,否则需更换电池。

“检测本机电压” 检测本机（信号接收定位器）电池电压，必须大于5.0V,否则需更换电池。

1.3.3 当无线通讯失败时，显示“通讯失败”，多台接收机地址错误时，显示“通讯地址错误”；当钳表欠压或本机欠压时，会显示“钳表欠压”或 “本机欠压”。

1.3.4 参数设置相关说明：

（1）、箭头在“检测异频电流”状态时，按“取消”键,显示“参数校正密码”（包括本机和钳表版本）。

（2）、通过上下按键修改密码000为001，进入“参数设置”。
（3）、通过上、下、确认和取消按键等修改本机地址、背光显示和异频门限等参数。

2 单线接地故障点巡查使用前确保巡查装置各仪器电量足够

2.1 确认线路已经停电（线路负荷电流检测） 使用绝缘令克棒将钳表卡入被测线路，信号接收定位器检测负荷电流， 实时显示线路负荷电流值（必须为0，确保停电状态）。此功能也可以检测正常运行线路的负荷电流。

2.2 单线接地故障点定位

（1）、在信号发生装置关机状态下，将挂钩拉闸杆接入故障线路（同时接入三相），打开装置电源，选择进入“输出异频信号”，调节“电流调节”旋钮，确保电流大小在15-50mA之间。

（2）、建议使用二分法，将钳表沿故障线路巡查，实时查看信号接收定位器显示的异频电流值。当某一点的两侧异频电流值发送跳变，则确定这一点就是接地故障点。

（3）、检测完成，关闭所有设备电源，对信号发生装置进行充电。

五、注意事项

①  在每次使用前应检查单相接地故障信号发生装置、信号采集器、信号接收定位仪电池电量足够。

② 本设备必须在故障线路停电的情况下操作，信号输出线与被检测故障线路的连接与断开应采用绝缘杆操作。

③ 设备在注入异频电流时具有一定的电压，操作时确保接地良好。

④ 在使用设备信号源前，先把电流调节旋钮调到小等线路接好，根据实际情况调节电流，确保操作顺利。

⑤ 在使用信号采集器检测时，必须在静止状态下检测多次确保数据稳定准确。

⑥ 操作完毕后，要将信号输出端对地放电。

⑦ 为减少故障定位仪的电量消耗，建议在现场暂停巡检时退出异频发送，再次继续检测时重新打开电源使其工作。

⑧ 启用一台发生装置配置多台信号采集接收器时，需确保信号采集器和信号接收器地址一一对应且不能重复。信号采集器地址在仪器背面显示(编码尾号数字)且不能修改，信号接收器地址在“检测本机电压”中显示可以通过上下按键修改（范围为1-9）。

⑨ 长期未使用本巡查装置时，取下信号采集器和信号接收定位器的干电池，并定期对信号发生装置充电。

⑩ 请使用之前，详细阅读本仪器说明书。 使用中，如果发现仪器故障，请及时与本公司联系，本公司负责修理与更换，不得自行拆卸。

六、常见故障处理

当信号发生装置，打开电源，指示灯不亮，可能电池没电，请充电。

当信号采集器与信号定位器通讯不上，可能电池没电，请更换电池。

一、概述

LYST-2000架空线路接地故障定位仪，适用于小电流接地系统架空线路，在线路发生单相接地故障而停运后，可用本设备对接地点进行精确定位。

LYST-2000是一套便携设备，可进行多条线路的故障定位。整套设备由发射机（LYST-2000B）、传感器（LYST-2000S）、接收机（LYST-2000R10）及附件组成。在故障线路停运后，由发射机向线路施加超低频高压信号使故障重现，在线路沿途用绝缘杆将传感器挂在线路上检测信号，并通过无线方式向地面上的接收机传输数据，接收机显示测量结果。在故障点前，电流持续存在，故障点后，电流消失。可先进行粗略分段，再精确定点，从而快速确定故障位置。

二、功能特点

适用于小电流接地系统配电网，检测架空线路的单相金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障。

在线路停运后进行定位，特别适用于有电缆分支的故障线路。

施加高压信号使故障重现，电流信号稳定，易于检测。

超低频信号避免系统分布电容影响，能对高阻值故障进行定位。

发射机特性：高压启动闭锁功能、输出允许直接短路。

传感器使用高灵敏度传感器，开口设计，无需闭合，方便在线路上挂接。

传感器和接收机无线通讯传输，可靠。

发射机可使用市电、发电机供电，传感器和接收机干电池供电。

发射机体积小，重量轻；传感器为体积重量小化设计，方便沿线挂接；接收机为手持式设计。

接收机采用大屏幕液晶显示器，显示传感器状态、电流波形和电流值。

三、技术指标

定位精度：0.2米。

发射机输出特性：

输出频率1Hz

开路电压：基波有效值0~2800V，

（脉动直流，峰值8kV，相当于10kV线路的相电压峰值）；

短路电流：基波有效值0~35mA（脉动直流，峰值100mA）

传感器与接收机的无线通讯距离：不小于30m。

发射机电源：AC 220V市电，可接发电机（输出功率≥1500W）。

发射机功率：高功率900W。

传感器电源：3节7号碱性干电池。

接收机电源：5节5号碱性干电池。

体积：

发射机400×300×200mm；传感器180×100×35mm；

接收机205 ×100×35mm

质量：发射机10kg；传感器0.45kg；接收机0.45 kg

使用条件：温度:-10℃－40℃，湿度5-90％RH，海拔<4500m。

第二章 设备组成

本设备包括发射机、传感器、接收机及相关附件：发射机的接线盘、输出连接线、挂线杆、电源线及保护地线，传感器的挂线杆等组成。

一、发射机

发射机用于向故障线路施加超低频脉动直流信号使接地故障复现，电流由发射机输出，流经故障线路，在接地点入地并返回发射机。

发射机如图2-1-2所示：

图2-1-2 发射机面板

其中：

电源插座、电源开关：用于连接220V电源线，以及进行电源的开关。

高压合按钮：电源开关打开之后，按“高压合”按钮，设备才有高压信号输出。

高压分按钮：用于停止设备输出。

电源指示：用于指示设备工作电源。

保护指示：用于指示设备进入保护状态。该指示灯亮时，表示设备处于保护闭锁状态，设备停止信号输出。

保护电流：用于指示设备输入电流的大小，如输入电流大于保护定值，则内部保护电路动作，设备停止工作。

输出电压：用于指示设备输出电压的大小。

保护地端子：用于连接保护地线，接大地网。

高压输出插座：用于连接故障线路。根据现场情况，可使用短连接线夹在开关柜的线路侧；若必须接在架空的线路上，则选用接线盘装的长连接线，并用挂线杆挂在故障线路上。

测试地插座：接工作接地线，接大地网。

二、传感器

传感器用于挂在故障线路的沿线检测电流信号，并通过无线方式向地面上的接收机传输数据。

传感器面板如图2-2-1所示：

三、接收机

接收机用于在地面接收传感器的无线传输数据，并在液晶屏上显示测量结果。

接收机面板如图2-3-1所示：

第三章 使用方法

一、工作原理

在故障线路停运后，首先由发射机向线路施加电压使故障重现。电流由发射机发出，流经故障线路，在接地点入地并通过大地返回发射机。

发射机输出为脉动直流信号，频率为超低频1Hz，频率越低则受系统分布电容的影响越小。理论上讲纯直流信号抗分布电容影响的能力强，但使用纯直流信号很难避免地磁影响，经过理论计算和实际验证，1Hz信号已能满足绝大多数现场测试需求。

发射机的输出限制电压为8kV，相当于10kV线路的相电压峰值。若电压过高则超过线路耐压等级，可能损坏线路（尤其是接入的分支电缆）的主绝缘；过低则可能无法使故障复现。此限压值可根据用户特殊要求进行工厂整定。

在线路沿线，将传感器通过绝缘杆挂接在线路上检测电流。传感器采用高灵敏度传感器，其磁路无需闭合，在很大程度上方便了挂、取操作。传感器检测线路上的电流，自动进行调零操作，将模拟信号转成数字信号后通过无线方式向外传送。

在地面上的接收机接收传感器发送的无线信号，在液晶屏上直观显示测量结果。在故障点前，电流持续存在，故障点后，电流消失。可先进行粗略分段，再精确定点，从而快速确定故障位置。

二、发射机操作

接线：

首先将故障线路的开关断开；发射机电源接220V市电；保护地线接“保护地”端子和大地网；测试地线（带黑色夹钳的高压导线）接“测试地”插座和大地网；至于接故障线路的输出线，可根据现场情况，使用短连接线（带红色夹钳的高压导线）接“线路”端子和开关柜的线路侧，若必须接在架空的线路上，则选用接线盘装的长连接线，其高压插头接“线路”端子，其另一端的线鼻压接在绝缘挂线杆的接线柱上，再将挂线杆挂在故障线路上。

注意：在需要测试的故障线路全长范围内，均不能挂接地线！

发射机接线如图3-2-1所示：

电源：

打开电源开关，电源指示灯亮，但此时发射机并没有信号输出。

启动输出：

按“高压合”按钮，发射机开始输出，“高压合”按钮上的指示灯亮，设备有高压信号输出。

停止输出：

若需要停止输出，可按“高压分”按钮。

工作完毕后，关闭电源，撤除接线。

三、传感器和接收机的操作

近端验证：

为了验证设备是否正常、验证故障线路的选线和选相是否正确、以及本线路是否符合设备的测试条件，建议在发射机端对传感器和接收机进行一次近端现场验证，如图3-3-1所示：

图3-3-1 近端验证示意图

将传感器挂在输出高压导线上，长按“开关”键将传感器电源打开，其“电源”指示灯亮。

接收机与传感器间隔一定距离（小于30m），长按“开关” 键将接收机电源打开，当接收机和传感器成功建立无线连接后，传感器上的“通讯”指示灯闪烁，接收机的液晶屏上将显示传感器状态、电流波形、电流值等信息，如图3-3-2a所示。其中接收机和传感器的电池水平分别显示，当欠压后电池图标会闪烁；电流参考值是计算的1Hz基频电流有效值与输出额定电流有效值的比值。

注意：传感器挂接应尽量保持稳定。若不稳定，则受地磁影响，波形将会出现漂移，若漂移过大超出显示范围，则自动进入调零过程，待1~2个周波（也即1~2秒）后，波形会回到正常范围。所以应注意观察，在波形稳定几个周波后再读数会得到比较可靠的数值。

如果通讯未建立连接，则显示界面如图3-3-2b所示。若显示此界面，应首先检查传感器电源是否已开；接收机与传感器的距离是否过远等。

分段定位：

近端验证成功后，再进行沿线实际定位。

为快速逼近故障点，建议进行50%法或0.618黄金分割法分段。以50%法为例，首先选择在线路中点处登杆，用绝缘杆将传感器挂接在故障线路的故障相，挂接应尽量保持稳定，如图3-3-3所示：

接收机在地面上接收数据，若波形和读数均稳定，电流值接近近端验证时的读数，说明故障点还在下游；若波形很小、电流值很低，说明已经越过故障点。

本次分段成功后，在故障点所在的段中继续50%分段。分段越来越短，故障点也逐步逼近，直至精确找到故障位置。

若线路存在分支，应ZD在分支处测量，以判断故障发生在主干还是分支。若判断是分支故障，则继续在分支线路上分段定位。若分支线路的电缆发生故障，则应换用电缆故障测试仪进行测距和定点。

第四章 仪器维护

一、更换电池

传感器更换电池：

当传感器无法开机，或开机后立即自动关机，或使用中“电源”指示灯闪烁，此时需要更换电池。

在接收机和传感器建立通讯后，可以从接收机液晶屏上观察到传感器的电池水平，若其电池符号闪烁，应立即检查传感器的电源灯状态。

更换电池时，将传感器背面电池盒盖的螺钉拧下，取下盒盖，取出电池组，更换新的3节7号碱性电池并装回，盖好电池盖，拧上固定螺钉。

更换电池时注意电池极性，切勿装反。

接收机更换电池：

当接收机液晶屏上显示的本机电池符号闪烁，说明电池欠压，需要更换电池。

更换电池时，将接收机背面电池盒下方的锁定开关拨到开锁位置，取下盒盖，更换新的5节5号碱性电池并装回，盖好电池盖，将锁定开关拨到锁定位置。