詳細資料：

HM-16C型輸電線(xiàn)路故障距離測試儀

一、用途

   HM-16C型輸電線(xiàn)路故障距離測試儀是用于架空輸電線(xiàn)路發(fā)生*性接地(短路)或斷路(開(kāi)路)時(shí)，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(xiàn)，當發(fā)生*性單相接地或斷線(xiàn)故障時(shí)，只要在變電站內對故障線(xiàn)路進(jìn)行測試，就可準確地測出故障距離，確定故障桿塔，便于搶修人員快速查找故障，縮短搶修時(shí)間。

該儀器必須在線(xiàn)路停電的基礎上才能使用。它具有體積小，攜帶方便，自帶電池交直兩用，具有圖形和數字顯示功能，操作方便。

二、原理    

    根據波的傳輸理論，波在架空線(xiàn)路上傳播,遇到開(kāi)路或短路點(diǎn)時(shí)，會(huì )發(fā)生反射，在線(xiàn)路上產(chǎn)生駐波。波的頻率不同，駐波波峰波谷出現的位置則不同。通過(guò)改變波的頻率，可使波的波谷正好出現在信號的注入點(diǎn)。由于架空線(xiàn)路波速是固定的，在已知波速的情況下，就可以計算出線(xiàn)路的長(cháng)度。

    設：  f:注入的信號頻率;

          v:注入的信號沿線(xiàn)路傳輸的速度;

          l:注入信號的波長(cháng);

          L:線(xiàn)路長(cháng)度;

    因為: f×l=v

    由理論公式推導，可得出:

    對于末端短路的線(xiàn)路，當注入的信號頻率由低向高變化，在注入點(diǎn)出現*個(gè)駐波波谷時(shí)，線(xiàn)路長(cháng)度為波長(cháng)的一半，即:

 L=l/2=0.5V/F。

    對于末端開(kāi)路的線(xiàn)路，當注入信號的頻率由低向高變化，在注入點(diǎn)出現*個(gè)駐波波谷時(shí)，線(xiàn)路長(cháng)度為波長(cháng)的四分之一，即:

 L=l/4=0.25V/F。

    據這一結論，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(shí)的頻率，再根據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。由于本儀器帶有數據記憶電路，對測量出的各頻率下的數據進(jìn)行記錄，可在測試完成后進(jìn)一步*分析。

三﹑界面介紹

儀器開(kāi)機后會(huì )自動(dòng)顯示如下圖型界面，其中曲線(xiàn)部分為上一次采樣得到的數據波形。

主要操作功能為分析、采樣和縮放功能。

分析功能主要是通過(guò)控制“左移”和“右移”鍵改變標識線(xiàn)的位置，尋找波谷發(fā)生zui低的頻率點(diǎn)。顯示屏幕下方的L表示故障距離，會(huì )隨著(zhù)標識線(xiàn)位置的變化而給出對應距離數據。A表示駐波點(diǎn)的幅值，f為當前標識線(xiàn)所標定的頻率點(diǎn)的頻率值。

采樣是進(jìn)行駐波點(diǎn)測量的過(guò)程。

縮放是結合分析對所測的曲線(xiàn)在頻率軸（x軸）方向進(jìn)行曲線(xiàn)的壓縮與放大（精細度的改變）。

開(kāi)路或短路提示為測量采樣后，儀器根據數學(xué)模型分析得到的線(xiàn)路末端為開(kāi)路斷線(xiàn)或短路接地的故障狀態(tài)標識，也是進(jìn)行距離計算的數據。

距離標識下方的電壓等級標識主要是選擇該電壓等級下線(xiàn)路的波速用，其選擇對應于所測線(xiàn)路電壓等級。 

四﹑主要技術(shù)參數

1． 掃頻范圍           （100Hz～100kHz） 分段選擇

2． 測量距離              2～100km

3． 被測線(xiàn)路電壓等級      35kV～500kV

4． 顯示LCD             240×128點(diǎn)陣 （黑白）

5． 顯示方式             圖形及文字

6． 輸出電壓             Vp_p≥8V

7． 精    度             1%

8． 內部電池使用時(shí)間     2～4小時(shí)/每次充電

9． 充電電流及時(shí)間       100～200mA/12小時(shí)

10． 體積                 260(寬)×350(長(cháng))×190(高)mm

11． 重量                 5Kg

五﹑按鍵操作介紹

   本儀器除了電源開(kāi)關(guān)外。還有五個(gè)簡(jiǎn)單的操作鍵，分別為“短路/開(kāi)路”選擇鍵，“功能”選擇鍵，左移鍵和右移鍵在不同的功能狀態(tài)下左﹑右移鍵還有其它一些定義。

   “功能”選擇鍵，是用于選擇分析、采樣、縮放操作狀態(tài)，每按一次順序會(huì )改變一次，當前被選中的操作功能狀態(tài)會(huì )反白顯示。

   在分析過(guò)程中按下左、右移鍵，會(huì )使標識線(xiàn)左、右移動(dòng)，當移動(dòng)到圖形的 左、右兩端時(shí)，如果還有數據，會(huì )自動(dòng)換頁(yè)。如果認為頻率的精細度不夠，應進(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(xiàn)會(huì )在原頻率點(diǎn)壓縮一倍。按一次“右移”鍵，圖形曲線(xiàn)會(huì )在原頻率點(diǎn)擴展一倍，直到zui小精細度。

   在采樣功能狀態(tài)下，按“右移”鍵致屏幕顯示“采樣”標識閃爍時(shí)，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據刷新。

在采樣功能狀態(tài)下，按“左移”鍵可選擇所測量線(xiàn)路的電壓等級。選擇線(xiàn)路的電壓等級依次為35KV、110KV、220KV、330KV和500KV，每按一下“左移”鍵 將會(huì )在上述電壓等級中增跳一次，多次按下會(huì )反復變換。

六、使用方法

    本儀器不允許在被測線(xiàn)路帶電的情況下測量。

測量時(shí)，儀器的“輸出”端子，用引線(xiàn)連接故障相架空線(xiàn)路。儀器的“接地”端子接變壓器的地線(xiàn)。若架空線(xiàn)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(xiàn)都聯(lián)接好后，打開(kāi)電源“開(kāi)關(guān)”。

儀器進(jìn)入主界面后，通過(guò)“功能”鍵選中進(jìn)入“采樣”功能狀態(tài)。此時(shí)按“左移”鍵可選擇所測線(xiàn)路的電壓等級。按“右移”鍵致“采樣”標識閃爍，再次按下“右移”鍵兩秒左右儀器進(jìn)入采樣測量。采樣測量結束后儀器自動(dòng)進(jìn)入分析功能狀態(tài)。

線(xiàn)路開(kāi)路故障時(shí)的駐波比與頻率變化的關(guān)系見(jiàn)下圖:

線(xiàn)路短路故障時(shí)駐波比與頻率的關(guān)系見(jiàn)下圖:

圖中f0為*駐波點(diǎn)的頻率，在“分析”功能狀態(tài)下通過(guò)“左移”鍵或“右移”鍵移動(dòng)標識線(xiàn)，反復在*駐波點(diǎn)附近調整，觀(guān)察顯示屏下方A的值（駐波比）變化，找出zui低點(diǎn)。此時(shí)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zui小A值，可選中縮放狀態(tài)，通過(guò)“左移”鍵或“右移”鍵放大或壓縮曲線(xiàn)，以便取得精細度。調整好精細度后進(jìn)入分析狀態(tài)進(jìn)行分析。

采樣測量結束后儀器自動(dòng)判斷線(xiàn)路故障性質(zhì)（短路或開(kāi)路）。若自動(dòng)判斷有誤可通過(guò)“短路/開(kāi)路”鍵改變故障判斷性質(zhì)（距離L將改變）。

若線(xiàn)路是短路故障，所顯示曲線(xiàn)與正弦曲線(xiàn)相似，既A的值隨著(zhù)頻率的增加由小向大再向小變化（見(jiàn)線(xiàn)路短路時(shí)駐波比與頻率的關(guān)系圖）。

若線(xiàn)路是開(kāi)路故障，所顯示曲線(xiàn)與余弦曲線(xiàn)相似，既A的值隨著(zhù)頻率的增加由大向小變化（見(jiàn)線(xiàn)路開(kāi)路時(shí)的駐波比與頻率變化的關(guān)系圖）。

根據波的傳輸理論和理論公式可知，當故障點(diǎn)離測試點(diǎn)距離越近，在注入點(diǎn)出現*個(gè)駐波波谷時(shí)的頻率f0越高。當故障點(diǎn)距離太近時(shí)可能測量不到f0的值，當故障點(diǎn)離測試點(diǎn)距離太遠時(shí)f0的值可能只有幾百赫茲，我們所測到的可能不是*駐波點(diǎn)而是第二、第三駐波點(diǎn)，當曲線(xiàn)波形中*駐波點(diǎn)所示故障距離大于50kM時(shí)，可通過(guò)距離檔位按鈕選擇大于50kM的檔位來(lái)進(jìn)行*的測量。

七、誤差的修正

    本儀器程序中的架空線(xiàn)路波速是固定的，對于不同參數的架空線(xiàn)路，其波數與給定波速會(huì )有一定偏差。因此，對于不同參數的架空線(xiàn)路，測出的距離也有一定偏差;但這一偏差可通過(guò)下列兩種辦法進(jìn)行修正。

    1.根據對具體線(xiàn)段參數測試，修改程序中架空線(xiàn)路的波速參數，以保證測量精度。本方法適用于同一電壓等級線(xiàn)路參數基本*的用戶(hù)。此項工作由架空線(xiàn)廠(chǎng)家與用戶(hù)配合進(jìn)行。

    2.用戶(hù)用HM-16C儀器對已知長(cháng)度L0的線(xiàn)路測量時(shí)，分別測量非故障相長(cháng)度L1和故障相長(cháng)度L2，可通過(guò)下列公式得到故障距離。

Lx=L0×L2/L1

八、注意事項

    1.儀器中的蓄電池為全密封型，可以任意放置。

2.關(guān)上電源開(kāi)關(guān)，將220V市電由所配充電線(xiàn)引入充電插口就可進(jìn)行充電，充電時(shí)間為12小時(shí)。

3.為了延長(cháng)電池壽命使電池達到*使用效果，應每月進(jìn)行充放電一次。