13888147524一、電氣設(shè)備試驗(yàn)的基本知識(shí)
1.電氣試驗(yàn)的目的
為準(zhǔn)確、及時(shí)判斷電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備能否投入運(yùn)行，預(yù)防設(shè)備損壞，保證系統(tǒng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須按中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596—2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《試驗(yàn)規(guī)程》)的要求，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。
試驗(yàn)的主要目的是檢查設(shè)備的絕緣情況，如設(shè)備絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)的測(cè)量及耐壓試驗(yàn)等。試驗(yàn)的另外一個(gè)目的是對(duì)電氣設(shè)備的電氣或機(jī)械方面的某些特性進(jìn)行測(cè)試，這種除絕緣試驗(yàn)以外的試驗(yàn)統(tǒng)稱為特性試驗(yàn)。
2.電氣試驗(yàn)的一般性要求
1)電力系統(tǒng)的設(shè)備均應(yīng)根據(jù)《試驗(yàn)規(guī)程》的具體要求進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。
2)試驗(yàn)人員必須加強(qiáng)技術(shù)管理，健全資料檔案，積極開(kāi)展技術(shù)革新，不斷提高試驗(yàn)技術(shù)水平。
3)試驗(yàn)人員必須堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行全面、客觀、歷史的綜合分析，把握設(shè)備性能變化的規(guī)律和趨勢(shì)。
4)額定電壓為110kV以下的電氣設(shè)備均應(yīng)按《試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn)。
5)除成套設(shè)備外，其他連接在一起的各種設(shè)備均應(yīng)分開(kāi)后單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)。
6)對(duì)于額定電壓較高的電氣設(shè)備，在已加強(qiáng)絕緣時(shí)，應(yīng)按照電氣設(shè)備的額定電壓標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。同時(shí)，在已滿足產(chǎn)品通用性的要求時(shí)，應(yīng)按照設(shè)備實(shí)際使用的額定工作電壓進(jìn)行試驗(yàn)。
7)在進(jìn)行與溫濕度有關(guān)的各種電氣試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)同時(shí)測(cè)量被試設(shè)備及其周圍環(huán)境的溫度和濕度。
3.電氣試驗(yàn)的技術(shù)要求
(1)精心組織包括制訂試驗(yàn)程序，準(zhǔn)備試驗(yàn)設(shè)備、儀器、儀表、工具、電源控制箱、絕緣接地棒、接地線、小線，按規(guī)定合理、整齊地布置試驗(yàn)場(chǎng)地等。
(2)規(guī)范操作堅(jiān)持正確的操作程序，試驗(yàn)接線應(yīng)清晰、無(wú)誤。一般情況下，操作過(guò)程中不得突然施加電壓或失去電壓，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即進(jìn)行降壓、斷電、放電、接地，而后檢查分析。
(3)善后處理包括收拾工具、清理現(xiàn)場(chǎng)等。
(4)試驗(yàn)記錄詳細(xì)記錄試驗(yàn)的項(xiàng)目、測(cè)量數(shù)據(jù)、試驗(yàn)品名稱、儀器儀表編號(hào)、試驗(yàn)的氣象條件及試驗(yàn)時(shí)間等，然后整理成試驗(yàn)報(bào)告、抄報(bào)、存檔。
4.電氣試驗(yàn)的安全措施
由于預(yù)防性試驗(yàn)的多數(shù)試品裝設(shè)在發(fā)電廠、變電所等現(xiàn)場(chǎng)，情況比較復(fù)雜。因此，必須制定相關(guān)的安全保障措施，確保電氣設(shè)備的各項(xiàng)試驗(yàn)得以順利進(jìn)行。
1)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度、工作許可制度、工作監(jiān)護(hù)制度、工作間斷和轉(zhuǎn)移及終結(jié)制度。
2)有高壓試驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)裝設(shè)遮欄或圍欄、懸掛“止步，高壓危險(xiǎn)!”的標(biāo)示牌或派專人看守。
3)高壓試驗(yàn)至少有兩人進(jìn)行操作，試驗(yàn)負(fù)責(zé)人應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富的人員擔(dān)任。為確保高壓回路的任何部分不對(duì)接地體放電，高壓回路與接地體之間必須留出足夠距離。
4)試驗(yàn)需要斷開(kāi)電氣設(shè)備的接頭時(shí)，拆前應(yīng)做好標(biāo)記，防止遺漏和混淆；恢復(fù)連接后，應(yīng)仔細(xì)檢查核對(duì)。
5)試驗(yàn)器具的金屬外殼應(yīng)可靠接地；試驗(yàn)裝置的電源開(kāi)關(guān)應(yīng)有明顯的斷點(diǎn)及可靠的過(guò)載保護(hù)措施。
6)開(kāi)始加壓試驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)檢查：接線是否正確，儀表量程是否合適，調(diào)壓器是否在零位；然后通知相關(guān)人員離開(kāi)被試設(shè)備。
7)未裝接地線的大電容試品，應(yīng)放電后再進(jìn)行試驗(yàn)。
8)試驗(yàn)操作人員應(yīng)站在絕緣墊上，試驗(yàn)加壓過(guò)程中應(yīng)派人監(jiān)護(hù)。
9)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)進(jìn)行降壓、斷電、放電、接地。
10)高壓直流試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將試品短路放電后方可接觸。
11)試驗(yàn)工作全部結(jié)束后，應(yīng)由試驗(yàn)人員自行拆除接地短路線。
二、電力變壓器的試驗(yàn)
變壓器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其性能好壞直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。因此，必須按《試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定對(duì)變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。
變壓器的電氣試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括絕緣電阻和吸收比的測(cè)量、直流電阻的測(cè)量、電壓比的測(cè)量、聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)的測(cè)定、空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)、變壓器油電氣強(qiáng)度試驗(yàn)、主繞組連同套管的泄漏電流測(cè)量、繞組連同套管的介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)的測(cè)量、工頻交流耐壓試驗(yàn)等。
1.絕緣電阻和吸收比的測(cè)量
電力變壓器絕緣電阻和吸收比的測(cè)量，主要指變壓器繞組之間以及繞組對(duì)地之間的絕緣電阻和吸收比的測(cè)量。此項(xiàng)試驗(yàn)屬于非破壞性試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)普遍用絕緣電阻表測(cè)量絕緣電阻，操作安全、簡(jiǎn)便。
測(cè)量目的是：初步判斷變壓器絕緣性能；檢查有無(wú)放電、擊穿所形成的貫通性局部缺陷；檢查有無(wú)瓷套管開(kāi)裂、引線碰地、器身內(nèi)有銅線搭橋等現(xiàn)象所造成的半通性或金屬性短路的缺陷。不足之處是，測(cè)量絕緣電阻和吸收比不能發(fā)現(xiàn)未貫通的集中性缺陷、整體老化及游離缺陷。
變壓器繞組的絕緣電阻可與出廠值進(jìn)行比較，相同溫度下，不應(yīng)低于出廠值的70%。若無(wú)出廠值可參考表3-1中的值。溫度為10～30℃時(shí)，3.5kV及其以下變壓器的吸收比應(yīng)不小于1.3。
2.直流電阻的測(cè)量
在變壓器施工的交接驗(yàn)收、大修或變更分接頭位置時(shí)，常需測(cè)試?yán)@組的直流電阻；在變壓器短路試驗(yàn)和溫升試驗(yàn)時(shí)也需用到直流電阻的數(shù)據(jù)。
測(cè)量目的是：檢查變壓器繞組內(nèi)部導(dǎo)線和引線的焊接質(zhì)量；判斷變壓器有無(wú)層間短路或內(nèi)部斷線；判斷并聯(lián)支路連接是否正確；確定電壓分接開(kāi)關(guān)、引線與套管的接觸是否良好等。
注意：三相變壓器的各相繞組的直流電阻之間的差別應(yīng)很小，一般應(yīng)在三相平均值的4%以下。
3.電壓比的測(cè)量
變壓器空載運(yùn)行時(shí)，一次電壓(U,)與二次電壓(U₂)的比值稱為變壓器的電壓比(K)。
測(cè)量目的是：檢查變壓器的電壓比是否與其銘牌標(biāo)注數(shù)據(jù)相符合；檢驗(yàn)電壓分接開(kāi)關(guān)的狀況；判斷變壓器是否存在匝間短路現(xiàn)象；判斷電壓比的準(zhǔn)確度，C以確定該變壓器能否并聯(lián)運(yùn)行等。
電壓比的測(cè)量結(jié)果與變壓器的銘牌相比不應(yīng)有明顯的差別，一般來(lái)說(shuō)，電壓比的允許偏差為±0.5%。
4.聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)的測(cè)定
聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)是用來(lái)表示變壓器一次繞組、二次繞組的聯(lián)結(jié)方式以及時(shí)鐘時(shí)序數(shù)所表示的相位差。變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)共有12種，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定三相變壓器的五種標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)分別是：Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0、YyO,其中前三種最常用。下面以“YynO”為例，說(shuō)明其標(biāo)號(hào)的具體含義。標(biāo)號(hào)中左邊的大寫英文字母Y表示一次繞組為Y聯(lián)結(jié)，右邊的小寫英文字母yn表示二次繞組為帶中性線的Y聯(lián)結(jié)，最后的數(shù)字0表示一次繞組和二次繞組電壓相位差為0°。
測(cè)定目的是：確定三相變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)以便準(zhǔn)確判斷變壓器能否并聯(lián)運(yùn)行。聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)完全相同，是變壓器并聯(lián)運(yùn)行的重要條件之一，否則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)流而燒毀變壓器。
變壓器在交接或更換繞組時(shí)必須進(jìn)行聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)測(cè)定，檢查結(jié)果應(yīng)與該變壓器的銘牌標(biāo)志相符。
5.空載試驗(yàn)
空載試驗(yàn)是指在變壓器的任意一側(cè)通以額定電壓、其他繞組開(kāi)路的情況下，測(cè)量變壓器的空載損耗和空載電流的試驗(yàn)。空載電流是指變壓器空載運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)；空載損耗是指變壓器在空載運(yùn)行時(shí)的有功功率損失。
空載試驗(yàn)的目的是：測(cè)量變壓器的空載電流和空載損耗；發(fā)現(xiàn)磁路中的局部或整體缺陷；檢查繞組匝間、層間的絕緣是否良好；檢查變壓器的鐵心片間絕緣和裝配質(zhì)量等。
額定條件下，電力變壓器空載試驗(yàn)時(shí)空載電流的允許偏差為+22%,空載損耗的允許偏差為+15%。如超出允許值應(yīng)再進(jìn)行單相全壓試驗(yàn)，以找出缺陷的部位。
6.短路試驗(yàn)
短路試驗(yàn)就是將變壓器的一側(cè)繞組短路，而從另一側(cè)施加額定頻率的交流電壓的試驗(yàn)�，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，一般是將低壓側(cè)短路，從高壓側(cè)施加電壓，將電壓調(diào)整到額定電流值時(shí)，記錄功率值和電壓值。
短路試驗(yàn)的目的是：測(cè)量變壓器的負(fù)載損耗和阻抗電壓。通過(guò)短路試驗(yàn)可以計(jì)算變壓器的效率；確定變壓器的熱穩(wěn)定性能和動(dòng)穩(wěn)定性能；計(jì)算二次電壓的變動(dòng)；確定變壓器能否與其他變壓器并聯(lián)運(yùn)行；及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器在結(jié)構(gòu)和制造上的缺陷等。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器的允許負(fù)載損耗偏差為+10%,阻抗電壓為±10%。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果偏差較大時(shí)，應(yīng)分析原因，查明缺陷。75
7.變壓器油電氣強(qiáng)度試驗(yàn)
變壓器油的電氣強(qiáng)度是指變壓器油在專用的油杯內(nèi)、特定的電極尺寸和距離下的擊穿電壓。
變壓器油電氣強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是：判斷變壓器油有無(wú)外界雜質(zhì)侵入，是否受潮、變質(zhì)。因?yàn)樵撛囼?yàn)方法簡(jiǎn)單、方便、判斷直觀，故被列為變壓器油的主要試驗(yàn)項(xiàng)目之一。變壓器油電氣強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3-2。
8.泄漏電流測(cè)試
變壓器繞組連同套管一起的泄漏電流是指除被試?yán)@組外其余繞組均短接后與鐵心同時(shí)接地，然后依次對(duì)被試?yán)@組施加直流電壓，測(cè)量被試?yán)@組對(duì)鐵心、外殼和其他非被試?yán)@組之間的泄漏電流。
泄漏電流測(cè)試是預(yù)防性試驗(yàn)的基本方法之一。測(cè)量繞組連同套管一起的泄漏電流的試驗(yàn)原理與測(cè)量絕緣電阻相似，不同之處在于，前者試驗(yàn)電壓較高，并可任意調(diào)節(jié)，測(cè)量結(jié)果用微安表顯示，試驗(yàn)靈敏度、準(zhǔn)確度都較高。所以，泄漏電流測(cè)試能更加有效地檢查出繞組和套管的絕緣缺陷。
電壓為35kV及以上且容量為10000kV·A及以上的電力變壓器，必須進(jìn)行泄漏電流的測(cè)試，其他變壓器不作此規(guī)定。讀取1min時(shí)的泄漏電流值，試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3-3,泄漏電流允許值見(jiàn)表3-4。
泄漏電流測(cè)試的不足之處在于它不能發(fā)現(xiàn)未貫通的集中性缺陷以及絕緣整體老化、游離缺陷等。
9.介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)的測(cè)量
測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值也是預(yù)防性試驗(yàn)的基本方法之一。
所謂介質(zhì)損耗是指在周期性變化的交流電壓作用下，產(chǎn)生的功率損耗。這種損耗的大小正比于無(wú)功電流與總電流夾角δ的正切tanδ,δ稱為介質(zhì)損耗角tanδ稱為介質(zhì)損耗角正切值。測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值一般在絕緣電阻和泄漏電流之后進(jìn)行。
測(cè)量變壓器絕緣繞組的介質(zhì)損耗角正切值是判斷變壓器絕緣性能的有效方法。該檢查方法主要用于檢查變壓器是否有受潮、絕緣老化、油質(zhì)劣化、絕緣上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷等現(xiàn)象。因測(cè)試結(jié)果易受外界電場(chǎng)、空氣濕度等因素的干擾，故必須采取有效的措施來(lái)消除這種干擾所帶來(lái)的誤差。消除外電場(chǎng)干擾的措施主要有減少干擾電源、加屏蔽罩、倒相取平均值以及移動(dòng)試驗(yàn)電源的相位等方法。
注意：新裝的電力變壓器交接驗(yàn)收時(shí)的介質(zhì)損耗角正切值應(yīng)不大于出廠試驗(yàn)值的1.3倍。高壓繞組的介質(zhì)損耗角正切值的允許值見(jiàn)表3-5,同一臺(tái)變壓器中低壓繞組的介質(zhì)損耗角正切值與高壓繞組的相同。
10.工頻交流耐壓試驗(yàn)
工頻交流耐壓試驗(yàn)是對(duì)被試變壓器繞組連同套管一起，施加高于額定電壓一定倍數(shù)的正弦工頻試驗(yàn)電壓，持續(xù)時(shí)間為1min、工頻交流耐壓試驗(yàn)是鑒定變壓器絕緣強(qiáng)度最有效的方法，對(duì)考核變壓器絕緣強(qiáng)度、檢查局部缺陷具有決定性作用。
工頻交流耐壓試驗(yàn)?zāi)苡行Оl(fā)現(xiàn)繞組絕緣是否臟污、受潮、開(kāi)裂或者在運(yùn)輸過(guò)程中由振動(dòng)引起的松動(dòng)、移位。
額定電壓為110kV以下，且容量為8000kV·A及以下的變壓器在繞組大修或更換后應(yīng)進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn)。電力變壓器工頻交流耐壓試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3-6。
因?yàn)楣ゎl交流耐壓試驗(yàn)在絕緣試驗(yàn)中屬于破壞性試驗(yàn)，也是對(duì)絕緣進(jìn)行的最后檢驗(yàn)，所以，該項(xiàng)試驗(yàn)必須在絕緣電阻、吸收比、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切值等非破壞性試驗(yàn)均合格之后才能進(jìn)行。
三、繼電器的結(jié)構(gòu)、原理及檢驗(yàn)
繼電器是一種根據(jù)輸入量的變化來(lái)控制電路“通”與“斷”的自動(dòng)切換電器。這種輸入量可以是電壓、電流等電量，也可以是溫度、速度、時(shí)間及壓力等非電量。
繼電器種類繁多，按用途不同可分為控制繼電器和保護(hù)繼電器兩大類，按原理可分為電磁式、感應(yīng)式和熱繼電器。常用的保護(hù)繼電器有電流繼電器、電壓繼電器、過(guò)電流繼電器、中間繼電器、信號(hào)繼電器、時(shí)間繼電器、重合閘繼電器、差動(dòng)繼電器、沖擊繼電器等。
1.電流繼電器
如圖3-1所示，電流繼電器主要由電磁鐵、線圈、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、反作用彈簧、調(diào)整把手及刻度盤等組成。
電磁型電流繼電器的工作原理是，當(dāng)線圈中通以一定電流時(shí)，產(chǎn)生的電磁力吸引可動(dòng)銜鐵連同軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，軸再帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸。常用的電磁型電流繼電器有DL—10、DL—20C、DL—30系列。
DL-10系列電流繼電器有兩組電流線圈，通過(guò)切換片可將電流線圈改接成并聯(lián)或串聯(lián)形式以變換電流的倍數(shù)；另外還可以撥動(dòng)調(diào)整把手，調(diào)整彈簧的拉力，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)動(dòng)作電流的目的。其主要技術(shù)說(shuō)明如下：
(1)觸點(diǎn)數(shù)目詳見(jiàn)有關(guān)技術(shù)手冊(cè)。
(2)觸點(diǎn)容量 220V/2A以下的具有電感性負(fù)載的直流回路為50W;220V/2A以下的交流回路為250V·A。
(3)動(dòng)作時(shí)間 在1.2倍整定電流時(shí)，t=0.15s;在2倍整定電流時(shí)，t=0.02～0.03s。
DL—20C、DL—30系列電流繼電器的主要技術(shù)說(shuō)明如下：
(1)觸點(diǎn)數(shù)目 詳見(jiàn)有關(guān)技術(shù)手冊(cè)。
(2)觸點(diǎn)容量 DL—20C系列直流為40W,交流為200V·A;DL—30系列同DL-20C和DL—30系列均同DL—10系列。
(3)動(dòng)作時(shí)間 DL—10系列。
電磁型電流繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)重復(fù)3次動(dòng)作電流試驗(yàn)，每次測(cè)量值與整定值之間的誤差不應(yīng)大于±3%。
2)一般電流繼電器的返回系數(shù)約為0.8。
3)以10倍的動(dòng)作電流沖擊5次，繼電器觸點(diǎn)應(yīng)無(wú)晃動(dòng)、卡阻現(xiàn)象。
2.電壓繼電器
電壓繼電器與電流繼電器的結(jié)構(gòu)基本相同，主要區(qū)別在于前者為電壓線圈，后者為電流線圈。
電壓繼電器有過(guò)電壓和欠電壓兩種。過(guò)電壓繼電器只在線圈電壓超過(guò)一定數(shù)值時(shí)才動(dòng)作；欠電壓繼電器只在線圈電壓低于一定數(shù)值時(shí)才動(dòng)作，且其線圈是長(zhǎng)期帶電的。常用的電磁型電壓繼電器有DJ—100、DY—20C和DY—30系列。LY—30系列整流型電壓繼電器將交流電壓經(jīng)電阻降壓、二極管整流后加在線圈兩端，解決了DJ—100、DY—20C型欠電壓繼電器因可動(dòng)系統(tǒng)本身振動(dòng)引起的軸承磨損問(wèn)題。
電壓繼電器技術(shù)說(shuō)明如下：
(1)觸點(diǎn)數(shù)目 詳見(jiàn)有關(guān)技術(shù)手冊(cè)。
(2)觸點(diǎn)容量 與DL-10系列電流繼電器相同。
(3)返回系數(shù) 過(guò)電壓繼電器的返回系數(shù)為0.80,欠電壓繼電器的返回系數(shù)為1.25。
電壓繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)過(guò)電壓繼電器的返回系數(shù)應(yīng)為0.85~0.90,即返回系數(shù)通常小于0.9。
2)欠電壓繼電器的返回系數(shù)不大于1.2,具有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置的其返回系數(shù)不大于1.06。
3)動(dòng)作值與返回值重復(fù)測(cè)量3次，每次測(cè)量值與整定值之間的誤差不大于±3%。
3.過(guò)電流繼電器
過(guò)電流繼電器分為感應(yīng)型和整流型兩種。
(1)感應(yīng)型過(guò)電流繼電器如圖3-2所示，它主要由帶抽頭的線圈、鋁盤、蝸桿、扇形齒輪、銜鐵、電磁鐵、觸點(diǎn)等組成。其中，插銷的作用是通過(guò)改變線圈的抽頭接入來(lái)實(shí)現(xiàn)粗調(diào)、改變彈簧的拉力實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)；時(shí)限螺釘?shù)淖饔檬峭ㄟ^(guò)改變銜鐵與電磁鐵之間的間隙來(lái)調(diào)節(jié)速斷電流；時(shí)限螺桿的作用是通過(guò)改變擋板的位置來(lái)改變扇形齒輪頂桿行程的起點(diǎn)，從而改變繼電器的動(dòng)作特性。
它的工作原理是：當(dāng)線圈中通過(guò)的電流為動(dòng)作電流的20%~30%時(shí)，鋁盤開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)；上升到動(dòng)作電流時(shí)，蝸桿與扇形齒輪嚙合，扇形齒輪開(kāi)始上升；經(jīng)一段時(shí)間后，扇形齒輪的桿臂碰到銜鐵左邊的突柄，凸柄隨即上升，帶動(dòng)銜鐵吸向電磁鐵，觸點(diǎn)動(dòng)作；當(dāng)線圈電流很大時(shí)，銜鐵便被直接吸下，觸點(diǎn)速動(dòng)。速斷特性動(dòng)作電流為整定動(dòng)作電流的2～15倍。
常用的感應(yīng)型過(guò)電流繼電器有GL—10、GL—20等系列。GL—11、GL—12、GL—13、GL—14、GL—21、GL—22、GL—23、GL—24型過(guò)電流繼電器主觸點(diǎn)能接通5A,斷開(kāi)2A(220以下);GL—15、GL—16、GL—25、GL—26型過(guò)電流繼電器主觸點(diǎn)由變流器供電，且當(dāng)電流為3.5A時(shí)，總電阻不大于4.5Ω,可接8{0通或斷開(kāi)電流達(dá)到150A。
感應(yīng)型過(guò)電流繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)感應(yīng)型過(guò)電流繼電器返回系數(shù)應(yīng)為0.80～0.90。
2)10倍動(dòng)作電流沖擊3～5次，沖擊前后的動(dòng)作電流和返回電流通常應(yīng)在額定電流的5%-10%。
(2)整流型過(guò)電流繼電器這種繼電器一般由變流器及其可動(dòng)部分、單結(jié)晶體管驅(qū)動(dòng)電路和執(zhí)行繼電器三部分組成。圖3-3所示為L(zhǎng)L—13A型過(guò)電流繼電器的工作原理。
它的工作原理是：變流器T一次繞組的抽頭用以改變過(guò)電流繼電器的動(dòng)作整定值；二次繞組輸出端接整流電路UR;R⁴、VD2、VD3組成穩(wěn)壓電路；R₂、RP1、RP3、Rs、C₂及VT1組成中間繼電器KC1的延時(shí)控制電路；R₃、RP2及VT2組成KC1的速動(dòng)控制電路；發(fā)光二極管VD4用作過(guò)電流繼電器動(dòng)作指示。
正常情況下，K短接C₂,單結(jié)晶體管VT1、VT2的發(fā)射極因無(wú)峰值電壓而截止，中間繼電器KC1不工作，執(zhí)行繼電器KC2也不工作，對(duì)斷路器無(wú)影響。
當(dāng)電流達(dá)到過(guò)電流繼電器的動(dòng)作值時(shí)，通過(guò)起動(dòng)元件帶動(dòng)K斷開(kāi)，C₂經(jīng)延時(shí)控制電路充電，充電時(shí)間常數(shù)(T=RC)決定VT1到達(dá)峰值的時(shí)間；當(dāng)達(dá)到峰值電壓時(shí)，VT1導(dǎo)通，KC1得電經(jīng)R₈自鎖并接通KC2,最終由KC2的觸點(diǎn)接通斷路器的跳閘回路。很明顯，調(diào)整電位器RP1即可改變繼電器動(dòng)作時(shí)間的整定值。同樣，調(diào)整電位器RP2,即可改變VT2對(duì)速斷電壓的要求，從而改變速動(dòng)回路的動(dòng)作電流倍數(shù)。
LL—13A系列過(guò)電流繼電器的技術(shù)說(shuō)明：常開(kāi)主觸點(diǎn)由變流器供電，能接通5A和斷開(kāi)2A的直流或交流電路(220V以下);大于220V時(shí)，常開(kāi)信號(hào)觸點(diǎn)能接通和斷開(kāi)0.2A的直流無(wú)感電路或電流為0.5A的交流電路。
整流型過(guò)電流繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)KC2的動(dòng)作電壓不大于20V,返回電壓不小于1V。
2)起動(dòng)元件動(dòng)作電流與整定值的誤差不大于±5%,返回系數(shù)不小于0.85。
4.中間繼電器
中間繼電器主要由線圈、電磁鐵、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)等部件組成，電壓繼電器。圖3-4所示為DZ—15型中間繼電器的結(jié)構(gòu)。
中間繼電器的主要作用是擴(kuò)展觸點(diǎn)數(shù)目和增大觸點(diǎn)容量。常用的中間繼電器有DZ型、帶交流操作的DZJ型、帶自保線圈的DZB型和帶快速動(dòng)作的DZK型等。
中間繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)帶自保線圈的中間繼電器，新安裝時(shí)必須進(jìn)行極性試驗(yàn)。
2)動(dòng)作電壓和保持電壓不大于額定電壓的70%,動(dòng)作電流和保持電流不應(yīng)大于額定電流的80%,返回電壓不小于額定電壓的5%,返回電流不小于額定電流的2%。
3)當(dāng)中間繼電器的電壓為額定電壓的70%~100%時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間幾乎相等。
5.信號(hào)繼電器
信號(hào)繼電器是一種專門用于判明某種保護(hù)繼電器動(dòng)作情況的信號(hào)裝置，主要由線圈、電磁鐵、觸點(diǎn)、信號(hào)牌、復(fù)位手柄等組成，如圖3-5所示。
信號(hào)繼電器的工作原理是，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，銜鐵動(dòng)作，信號(hào)牌落下，
觸點(diǎn)接通外面的被控信號(hào)回路，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄即可復(fù)位。
常用的信號(hào)繼電器有DX-10、DX—30等系列，均采用直流操作電源。以DX—30為例說(shuō)明其主要技術(shù)數(shù)據(jù)：
(1)額定值線圈電壓有直流220V、110V、48V、24V和12V五種，電額定值為0.01~4A共17擋。
(2)觸點(diǎn)容量220V直流電感性負(fù)載中，不大于30W;220V交流電路中不大于200VA。
(3)功率消耗電流線圈不大于0.3W,電壓線圈不大于3W。DX—32A電壓保持回路在220V時(shí)不大于10W,110V時(shí)不大于5W,48V時(shí)不大于3WDX-32B型電壓保持回路在220V時(shí)不大于20W,110V時(shí)不大于10W,47V的不大于4W。
信號(hào)繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)信號(hào)繼電器動(dòng)作電壓不大于額定電壓的70%,動(dòng)作電流不大于額定電的90%。
2)信號(hào)繼電器保持值不大于額定保持電壓的80%。
3)返回值不小于額定值的2%。
6.時(shí)間繼電器
時(shí)間繼電器廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)和自動(dòng)控制電路中，使被保護(hù)或控制的元件獲得所需延時(shí)而接通或斷開(kāi)。常用的時(shí)間繼電器有機(jī)電型、電磁型和晶體管型三種。機(jī)電型時(shí)間繼電器延時(shí)范圍寬、觸點(diǎn)組數(shù)多，但不適合10s以內(nèi)的時(shí)；電磁型時(shí)間繼電器延時(shí)準(zhǔn)確、可靠性較高，斷電延時(shí)達(dá)0.2～10s,但通電延時(shí)僅為0.1s,故電磁型時(shí)間繼電器常用作斷電延時(shí)；晶體管時(shí)間繼電器具有體積小、精度高、延時(shí)范圍寬、功耗小、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，因而在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
圖3-6所示為DS—30系列時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)，它主要由線圈、磁導(dǎo)體、銜鐵、觸點(diǎn)以及一套類似機(jī)械式鐘表機(jī)構(gòu)的裝置組成。
DS—30系列時(shí)間繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)說(shuō)明：
(1)觸點(diǎn)容量繼電器觸點(diǎn)可長(zhǎng)期接通電流5A;斷開(kāi)220V/3A以下的電感性負(fù)載時(shí)為50W。
(2)線圈電壓交直流短時(shí)工作時(shí)線圈可承受的電壓為110%的額定電壓。
DS—30系列時(shí)間繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)按規(guī)定進(jìn)行一般性檢查。
2)直流繼電器動(dòng)作電壓不大于額定電壓的70%;交流繼電器動(dòng)作電壓不大于額定電壓的85%;返回電壓不小于額定電壓的5%。
3)刻度盤的每點(diǎn)都必須進(jìn)行測(cè)定，且測(cè)定值與盤示值相同。
7.重合閘繼電器
DH型重合閘繼電器的結(jié)構(gòu)如圖3-7中點(diǎn)劃線框所示，主要由時(shí)間繼電器KT、中間繼電器(電壓線圈KU和電流線圈KI),以及電容器C、充電電阻R、放電電阻R₃、信號(hào)燈HL、電阻R₄等組成。時(shí)間繼電器KT的作用是調(diào)整重合閘裝置從起動(dòng)到發(fā)出合閘脈沖信號(hào)的時(shí)間，型號(hào)為DS—112C;中間繼電器用來(lái)發(fā)出接通斷路器合閘回路的脈沖信號(hào)，電壓線圈KU在電容放電時(shí)起動(dòng)，電流線圈
KI在合閘回路時(shí)串聯(lián)，使繼電器保持動(dòng)作狀態(tài)一直到斷路器合閘過(guò)程結(jié)束，繼電器復(fù)位；電容器C保證重合閘只動(dòng)作一次；放電電阻R₃當(dāng)不需要重合閘時(shí)為電容放電提供回路；信號(hào)燈HL用來(lái)監(jiān)視中間繼電器和控制開(kāi)關(guān)接觸是否良好，R₄是其限流電阻。
重合閘繼電器及其裝置動(dòng)作過(guò)程如下：
1)斷路器處于合閘狀態(tài)(圖示狀態(tài))時(shí)，控制開(kāi)關(guān)SA的1、3接通，2、4斷開(kāi)，電源經(jīng)SA的1、3和R,給C充電，左正右負(fù)，重合閘繼電器處于準(zhǔn)備動(dòng)作狀態(tài)。
2)斷路器跳閘時(shí)，輔助常閉觸點(diǎn)閉合，KT線圈得電，延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電容C通過(guò)閉合的KT經(jīng)中間繼電器的電壓線圈放電，KU吸合，輔助常開(kāi)開(kāi)關(guān)K1、K2閉合，接通中間繼電器的電流線圈KI,并自鎖到斷路器，完成合閘動(dòng)作。
3)線路上的故障仍未消失，重合閘失敗，斷路器二次跳閘，但C尚未充電到KC起動(dòng)所必須的電壓值，故重合閘繼電器只動(dòng)作一次。
重合閘繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)70%的額定電壓下，重合閘繼電器及其裝置應(yīng)可靠動(dòng)作。
2)中間繼電器吸合后，在電流線圈中流過(guò)額定電流時(shí)，斷開(kāi)電壓線圈的電壓，銜鐵應(yīng)保持吸合。
3)時(shí)間繼電器KT的線圈串聯(lián)附加電阻后，應(yīng)能長(zhǎng)期耐受110%的額定電壓。
8.差動(dòng)繼電器
差動(dòng)繼電器主要由電流繼電器和速飽和變流器等組成。電力系統(tǒng)中常用的差動(dòng)繼電器有BCH—1、BCH—2、BCH-4和DCD-5等型號(hào)。BCH—1型差動(dòng)繼電器帶有一組制動(dòng)線圈，可用于帶負(fù)荷調(diào)壓；BCH-2型差動(dòng)繼電器能較好地躲避勵(lì)磁涌流和外部短路暫態(tài)不平衡電流，其基本接線如圖3-8所示。
BCH-2型差動(dòng)繼電器的工作原理是：當(dāng)外部短路時(shí)，差動(dòng)回路中通過(guò)速飽和變流器一次線圈不平衡電流中含有很大的非周期分量，使鐵心很快飽和，不平衡電流無(wú)法變換到二次側(cè)，因此保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。而當(dāng)發(fā)電機(jī)或變壓器內(nèi)部短路時(shí)，不平衡電流中的非周期分量迅速衰減，速飽和變流器一次線圈中周期性的穩(wěn)態(tài)短路電流順利地變換到二次線圈中，驅(qū)動(dòng)繼電器KA動(dòng)作。
BCH-1、DCD—5型差動(dòng)繼電器主要技術(shù)數(shù)據(jù)是：
1)額定電流為5A,動(dòng)作電流為1.5～12A。
2)有一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)。
3)電壓小于220V、電流小于2A、時(shí)間常數(shù)不大于5ms。
BCH-2型差動(dòng)繼電器檢驗(yàn)的基本要求是：
1)動(dòng)作電流為0.22～0.26A,以2.5倍動(dòng)作電流進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)接觸良好，無(wú)振動(dòng)、火花。
2)動(dòng)作電壓為(15±0.06)V。
3)返回系數(shù)為0.75～0.85。
4)平衡線圈與差動(dòng)線圈的伏安特性曲線應(yīng)基本相同，誤差不大于±10%。
9.沖擊繼電器
沖擊繼電器是變配電所常規(guī)中央信號(hào)系統(tǒng)中的核心元件。JC—2型沖擊繼電器是利用電容的充放電來(lái)起動(dòng)極化繼電器的。
圖3-9所示為極化繼電器的基本結(jié)構(gòu)，它主要由工作線圈、返回線圈、電磁鐵、可動(dòng)銜鐵、永久磁鐵和觸點(diǎn)等組成。若工作線圈的上端通入圖示方向的電流，電磁鐵被磁化，其上端為N,下端為S,可動(dòng)銜鐵上端為N,與永久磁鐵的S端相吸，使觸點(diǎn)接通。若返回線圈的同名端通入正極性的電流，則可動(dòng)銜鐵的上端變為S;與永久磁鐵的N端相吸，使觸點(diǎn)斷開(kāi)。
JC—2型沖擊繼電器的電路原理如圖3-10所示，主要由極化繼電器KP、電阻R₁和R₂、電容C等組成。啟動(dòng)回路動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生的脈沖電流從86端子5流入，流經(jīng)電阻R₁時(shí)產(chǎn)生的壓降通過(guò)線圈L1、L2給電容C充電，充電電流使極化繼電器動(dòng)圖3-9極化繼電器的基本結(jié)構(gòu)作。充電電流消失后，極化繼電器保持在動(dòng)作位置。
極化繼電器的復(fù)歸有兩種方式，圖3-10a所示為負(fù)電源復(fù)歸，沖擊繼電器的端子5接電源正，端子4、6短接，于是電流自端子5流入經(jīng)電阻R,、返回線圈L2、端子4、端子6、電阻R₂、端子2回到電源的負(fù)端。
圖3-10b所示為正電源復(fù)歸，沖擊繼電器的端子2接通正電源，端子6、8短接，于是電流自端子2流入經(jīng)電阻R₂、端子6和8、線圈L1、電阻R,、端子7回到電源的負(fù)端。
沖擊繼電器的試驗(yàn)內(nèi)容主要有起始動(dòng)作沖擊電流校驗(yàn)、電源復(fù)歸校驗(yàn)兩項(xiàng)。試驗(yàn)時(shí)，將沖擊繼電器通過(guò)可調(diào)電阻外接直流電源，帶信號(hào)燈進(jìn)行。讀者可就具體型號(hào)的沖擊繼電器查閱相關(guān)技術(shù)資料，在專人指導(dǎo)下完成本項(xiàng)試驗(yàn)，這里不再贅述。
四、變配電所典型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
1.變配電所典型計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖如圖3-11所示，由微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(工業(yè)控制機(jī))、檢測(cè)與變送系統(tǒng)、監(jiān)控對(duì)象等三部分組成。
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件指微機(jī)本身的各部件、外圍設(shè)備及總線；軟件是指系統(tǒng)程序以及過(guò)程控制應(yīng)用程序。
根據(jù)監(jiān)控對(duì)象的不同可以將計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)細(xì)分為變配電所監(jiān)控系統(tǒng)、電力和照明監(jiān)控系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)及通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)及其他監(jiān)控系統(tǒng)等。下面介紹幾種常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
(1)變配電所監(jiān)控系統(tǒng)下面以某500kV變配電所監(jiān)控系統(tǒng)圖(見(jiàn)圖3-12)為例，說(shuō)明其特點(diǎn)和它能實(shí)現(xiàn)的基本功能。
1)該監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)：
①系統(tǒng)具有開(kāi)放性和可擴(kuò)充性，其技術(shù)先進(jìn)、功能規(guī)范、抗干擾能力強(qiáng)。系統(tǒng)采用多級(jí)閉鎖及軟硬件閉鎖方式。
②系統(tǒng)采用分層分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為站控層和間隔層，將監(jiān)視、控制與遠(yuǎn)動(dòng)作為整體，完成數(shù)據(jù)的采集、處理，并實(shí)時(shí)監(jiān)控、檢測(cè)、報(bào)警、控制、統(tǒng)計(jì)計(jì)算和運(yùn)行管理等。在各配電裝置內(nèi)按照電壓等級(jí)設(shè)置了500kV保護(hù)小間、220kV保護(hù)小間和35kV保護(hù)小間等。
③系統(tǒng)面向?qū)ο笤O(shè)置測(cè)控單元，完成監(jiān)控功能。器政收前
④通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)工作站實(shí)現(xiàn)與各級(jí)調(diào)度的通信與遠(yuǎn)方診斷、控制。
⑤測(cè)控裝置單元化、模塊化，可使計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的自診斷功能直達(dá)模塊級(jí)。測(cè)控裝置的模塊可帶電插拔，更換很方便。
⑥故障錄波裝置獨(dú)立設(shè)置。
⑦監(jiān)控系統(tǒng)采用交流采樣技術(shù)，提高實(shí)時(shí)性和可靠性。
⑧利用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的同步和防誤閉鎖功能，對(duì)被控對(duì)象完成同步和防誤閉鎖操作。
⑨微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與其他裝置或設(shè)備共用接地網(wǎng)。
⑩微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)保護(hù)及自動(dòng)裝置和故障錄波裝置的時(shí)鐘統(tǒng)一。
2)監(jiān)控系統(tǒng)的功能：
①收集主要設(shè)備的模擬量信息，并運(yùn)行監(jiān)視。這里的模擬量信息主要包括線路或主變壓器的各種被測(cè)電流、電壓、有功、無(wú)功、頻率等。在設(shè)備正常運(yùn)行(必要)、異常和越限情況下將相關(guān)參數(shù)經(jīng)CRT顯示出，并啟動(dòng)打印機(jī)打印。
②收集主要設(shè)備的開(kāi)關(guān)量信息，并運(yùn)行監(jiān)視，如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的變位處理與監(jiān)視、斷路器的氣體壓力、油壓等的監(jiān)視；利用系統(tǒng)中實(shí)時(shí)的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)和圖形數(shù)據(jù)庫(kù)存入的主系統(tǒng)單元圖形，實(shí)現(xiàn)CRT畫(huà)面的監(jiān)視；在一次設(shè)備發(fā)生事故時(shí)，CRT畫(huà)面自動(dòng)推出設(shè)備運(yùn)行故障顯示與模擬光字牌平光顯示。
③具有操作和防誤操作功能�？刂品绞接校赫{(diào)度中心遠(yuǎn)方控制，即控制命令通過(guò)主控單元自動(dòng)執(zhí)行對(duì)各種設(shè)備的操作控制；變電所內(nèi)SCDA控制，即運(yùn)行人員在控制室后臺(tái)主機(jī)上調(diào)出相關(guān)的設(shè)備圖，由鍵盤輸人、光標(biāo)控制或軟件自動(dòng)形成斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的跳閘、合閘命令，經(jīng)相關(guān)的功能模塊和開(kāi)關(guān)量輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的跳、合閘操作；后備手控制，即在I/0測(cè)控裝置上對(duì)變電所內(nèi)的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行一對(duì)一控制。
④具有當(dāng)?shù)匦盘?hào)和中央信號(hào)功能。當(dāng)?shù)匦盘?hào)由各功能模塊子系統(tǒng)面板安裝的LED數(shù)碼管或液晶實(shí)現(xiàn)；中央信號(hào)既可以在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)CRT屏幕顯示也可以在系統(tǒng)事故時(shí)啟動(dòng)音響發(fā)出報(bào)警信號(hào)，起動(dòng)打印機(jī)打印記錄，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)事故信息和參數(shù)。
⑤具有數(shù)據(jù)處理和參數(shù)修改功能。將收集到的并經(jīng)運(yùn)算處理后的各種模擬量進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算，實(shí)時(shí)對(duì)各種監(jiān)視量的越限進(jìn)行檢查和計(jì)算，對(duì)各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；對(duì)收集到的各種開(kāi)關(guān)量信息、脈沖量信息分別進(jìn)行開(kāi)關(guān)變位的實(shí)時(shí)處理，以判斷是否發(fā)生事故并跳閘，進(jìn)行脈沖電能表的電能累加計(jì)算；通過(guò)CRT以對(duì)話形式，對(duì)上、下限值進(jìn)行修改或增刪，還可以對(duì)維護(hù)管理項(xiàng)目、名稱以及微機(jī)的保護(hù)整定值等參數(shù)進(jìn)行修改。
⑥具有監(jiān)控主機(jī)與各功能模塊子系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)中心通信功能。監(jiān)控主機(jī)在通信處理器、網(wǎng)絡(luò)總線的支持下，向微機(jī)保護(hù)和其他功能模塊子系統(tǒng)發(fā)出核對(duì)時(shí)鐘、召喚數(shù)據(jù)的命令，保護(hù)裝置和控制處理器分別向監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告保護(hù)動(dòng)作參數(shù)、動(dòng)作時(shí)間及執(zhí)行控制后的結(jié)果；同樣，通過(guò)通信處理器和調(diào)制解調(diào)器，監(jiān)控主機(jī)并將有關(guān)信息傳送給調(diào)度中心，接收調(diào)度端遠(yuǎn)方操作控制、檢測(cè)和保護(hù)整定值修改的命令。
(2)防盜報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)圖3-13所示為一種由多種傳感器和探測(cè)器組成的安全防盜報(bào)警系統(tǒng)，基本功能是偵控和防止在規(guī)定區(qū)域或規(guī)定時(shí)段內(nèi)的非法進(jìn)入，并根據(jù)需要對(duì)被監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和記錄。
輸入設(shè)備可以是各種結(jié)構(gòu)形式的攝像機(jī)、報(bào)警按鈕、紅外探測(cè)器、主控鍵盤等；輸出設(shè)備包括傳聲器、揚(yáng)聲器、監(jiān)視器、各種報(bào)警接口、記錄設(shè)備等；記錄的設(shè)備可以是錄像機(jī)、打印機(jī)或計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器等。
系統(tǒng)分為兩級(jí)報(bào)警方式，一級(jí)報(bào)警點(diǎn)報(bào)到安保系統(tǒng)的控制主機(jī)，二級(jí)報(bào)警點(diǎn)報(bào)到公安局110接警處。一級(jí)報(bào)警點(diǎn)可以在各防區(qū)分別設(shè)置紅外微波探測(cè)器和報(bào)警按鈕，經(jīng)報(bào)警輸入板AD2096A和RS232.接口接到電視監(jiān)控系統(tǒng)的矩陣主機(jī)上，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警。二級(jí)報(bào)警點(diǎn)設(shè)在重點(diǎn)防護(hù)區(qū)，如安保中心、財(cái)務(wù)室等。
(3)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)這種監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在消防中的綜合應(yīng)用。圖3-14所示為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)組成框圖，主要由以下四部分組成：
1)火災(zāi)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)：火災(zāi)探測(cè)器是火災(zāi)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的重要部件，其靈敏度、可靠性、安全性等都會(huì)直接影響系統(tǒng)的整體特性。目前，國(guó)內(nèi)外的火災(zāi)探測(cè)器主要有感煙式探測(cè)器、感溫式探測(cè)器、感光式探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器和復(fù)合型探測(cè)器等五大類。其中，感煙式探測(cè)器又可分為離子感煙式探測(cè)器和光電感煙式探測(cè)器兩種；感溫式探測(cè)器可分為定溫式、差溫式、差定溫式三類十個(gè)品種，即雙金屬定溫式、熱敏電阻定溫式、半導(dǎo)體定溫式、易熔合金定溫式、雙金屬差溫式、熱敏電阻差溫式、半導(dǎo)體差溫式、膜盒差定溫式、熱敏電阻差定溫式和半導(dǎo)體差定溫式；感光式探測(cè)器可分為紫外線火焰式探測(cè)器和紅外線探測(cè)器兩種。
2)火災(zāi)信息處理與自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)：火災(zāi)報(bào)警控制器收到來(lái)自各種探測(cè)器的電信號(hào)后，與控制器內(nèi)存儲(chǔ)的電信號(hào)整定值進(jìn)行比較，判斷是否發(fā)生火災(zāi)。一旦確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)，控制器即發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警，指示疏散路線，同時(shí)顯示火災(zāi)區(qū)域或樓層編碼，并打印報(bào)警時(shí)間、地址等參數(shù)。另外，現(xiàn)場(chǎng)人員也可通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警按鈕和消防電話直接向消防中心報(bào)警。
3)消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)：聯(lián)動(dòng)控制器通過(guò)通信接口與火災(zāi)報(bào)警控制器相連接。聯(lián)動(dòng)控制器接收來(lái)自火災(zāi)報(bào)警控制器的控制信號(hào)，執(zhí)行自動(dòng)滅火等一系列程序。如起動(dòng)噴淋泵進(jìn)行滅火；起動(dòng)正壓送風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)，保證現(xiàn)場(chǎng)人員安全避難；將電梯降至底層，放下防火卷簾門，關(guān)閉防火閥，限制火災(zāi)蔓延。另外，現(xiàn)場(chǎng)人員也可以通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接起動(dòng)噴淋泵，及時(shí)滅火。
4)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)：管理和協(xié)調(diào)整個(gè)消防系統(tǒng)。
2.計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)電氣設(shè)備安裝的技術(shù)要點(diǎn)
1)機(jī)房設(shè)備安裝：機(jī)房設(shè)備主要包括主機(jī)、外圍設(shè)備、電源裝置、監(jiān)控屏、通信設(shè)備等。機(jī)房設(shè)備安裝方法的相關(guān)內(nèi)容在中級(jí)工分冊(cè)已做介紹。
2)電纜敷設(shè)：一般情況下可用0.5mm2、1.0mm2、1.5mm2普通銅芯絕緣導(dǎo)線或控制電纜，可能受到電磁干擾的信號(hào)線應(yīng)用屏蔽線或同軸電纜。
3)數(shù)據(jù)收集站安裝：它應(yīng)安裝在具有監(jiān)控單元的現(xiàn)場(chǎng)，其安裝方法及要求同配電箱。
4)檢測(cè)元件安裝：它應(yīng)安裝在現(xiàn)場(chǎng)，并用相應(yīng)的變送器變成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入數(shù)據(jù)收集站。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)由系統(tǒng)設(shè)備設(shè)定，常用的有0-20mA、0-100mA、4-20mA幾種。所有變送器的輸出信號(hào)應(yīng)與系統(tǒng)的一致。
5)信號(hào)傳輸：數(shù)據(jù)收集站將輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，為減少干擾可采用低頻傳輸。通常采用兩芯雙絞屏蔽線穿管敷設(shè)，也可采用防火信號(hào)電纜在豎井內(nèi)或線槽內(nèi)敷設(shè)。變送器輸出的信號(hào)及數(shù)據(jù)收集的信號(hào)必須經(jīng)單體模擬試驗(yàn)合格后方能經(jīng)接口引入主機(jī)。
3.計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試要點(diǎn)
不同控制對(duì)象的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，具體的調(diào)試方法不盡相同，這里僅以工業(yè)過(guò)程控制的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試為例說(shuō)明其調(diào)試要點(diǎn)。
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)檢查與調(diào)試項(xiàng)目有：一般性檢查、電源裝置的調(diào)試、中央處理裝置的調(diào)試、輔助存儲(chǔ)裝置的調(diào)試、輸入輸出設(shè)備的檢查、過(guò)程輸入輸出設(shè)備的檢查、數(shù)據(jù)傳送裝置的調(diào)試、穩(wěn)定性檢查及抗干擾試驗(yàn)、軟件調(diào)試、信息傳送聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)整體試運(yùn)行。
(1)中央處理裝置的調(diào)試
1)電源的檢查：拆下濾波器和浪涌吸收裝置，測(cè)得的絕緣電阻值應(yīng)不小于5MQ;電源電壓、頻率應(yīng)正確，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)正常；帶負(fù)載后測(cè)量直流輸出電壓應(yīng)正常。
2)時(shí)鐘的檢查：測(cè)試時(shí)鐘的周期和脈寬誤差應(yīng)小于±2%,用程序檢查計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)、復(fù)位、報(bào)警等功能均正常。
3)操作顯示裝置檢查：裝置內(nèi)及操作控制板上的各種開(kāi)關(guān)、按鍵、指示、顯示裝置等均動(dòng)作可靠、工作正常。
4)運(yùn)算控制程序的檢查：用指令測(cè)試程序?qū)λ兄噶钸M(jìn)行檢查，確認(rèn)運(yùn)算單元的各功能及輸入輸出通道等工作狀態(tài)均正常，且連續(xù)運(yùn)行24h應(yīng)無(wú)故障；
測(cè)試制造廠提供的測(cè)試程序無(wú)誤；用外部模擬信號(hào)檢查裝置的特殊功能、可靠性及可維修性符合規(guī)定。
5)主存儲(chǔ)器的檢查：用主存儲(chǔ)器測(cè)試程序?qū)χ鞔鎯?chǔ)器進(jìn)行全地址的讀寫測(cè)試、最高級(jí)測(cè)試、母線測(cè)試和最后連續(xù)測(cè)試，連續(xù)測(cè)試24h應(yīng)不出差錯(cuò)；對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行最壞布局代碼模式的測(cè)試程序檢查應(yīng)通過(guò)；測(cè)試軟盤系統(tǒng)功能正常；通過(guò)磁心存儲(chǔ)器的自我檢查；奇偶校驗(yàn)的檢出功能應(yīng)正常；對(duì)固定存儲(chǔ)器可采用反復(fù)讀和結(jié)果比較方式予以檢查，并應(yīng)通過(guò)；用測(cè)試程序檢查存儲(chǔ)器的管理功能應(yīng)正常。
6)自動(dòng)中斷的檢查：用檢查程序檢查所有類型的中斷情況，確認(rèn)其響應(yīng)時(shí)間、順序及優(yōu)先處理級(jí)別正確，確認(rèn)存儲(chǔ)器屏蔽功能正常。
7)反復(fù)投入與切除電源，確認(rèn)電源操作正常。發(fā)生停電導(dǎo)致直流電壓降低時(shí)，主機(jī)應(yīng)發(fā)出中斷信號(hào)，裝置的指定寄存器實(shí)行正確避退，而后停機(jī)；電源恢復(fù)后執(zhí)行自動(dòng)再啟動(dòng)功能。
8)用浮點(diǎn)運(yùn)算器測(cè)試程序，確認(rèn)浮點(diǎn)運(yùn)算器功能正常。
9)用相應(yīng)測(cè)試程序確認(rèn)雙機(jī)自動(dòng)切換功能正常。
(2)輔助存儲(chǔ)裝置的調(diào)試
1)輔助存儲(chǔ)裝置(如磁鼓、磁盤及磁帶等)的信息保護(hù)功能和故障報(bào)警功能應(yīng)正常。
2)用測(cè)試檢查程序?qū)θ看鎯?chǔ)器地址進(jìn)行反復(fù)讀寫檢查，連續(xù)24h應(yīng)無(wú)誤，測(cè)試時(shí)應(yīng)使用中斷。
3)輔助存儲(chǔ)裝置應(yīng)能正常啟動(dòng)和停止，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)異�，F(xiàn)象。
4)用測(cè)試檢查程序確認(rèn)出錯(cuò)檢查功能執(zhí)行正常。
5)輔助存儲(chǔ)裝置其他功能的檢查應(yīng)符合使用說(shuō)明要求。
(3)輸入輸出設(shè)備的檢查
1)所有開(kāi)關(guān)、按鍵應(yīng)動(dòng)作靈活；指示燈、顯示裝置、出錯(cuò)和報(bào)警等均工作正常。
2)設(shè)備內(nèi)各機(jī)械傳動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)正常，無(wú)異常聲響和超溫現(xiàn)象。
3)用測(cè)試檢查程序反復(fù)對(duì)鍵盤各功能鍵進(jìn)行檢查操作，應(yīng)無(wú)差錯(cuò)。
4)打印字跡清晰，色帶、走紙正常。
5)屏幕顯示裝置(CRT)測(cè)試：圖示畫(huà)面尺寸、垂直和水平線性、亮度、對(duì)比度、色度、聚焦性能以及圖像顯示的穩(wěn)定性等均符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(4)過(guò)程輸人輸出設(shè)備的檢查
1)主要測(cè)定點(diǎn)的波形，應(yīng)與設(shè)計(jì)或產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的要求相符。
2)利用測(cè)試程序?qū)λ心M量的輸入、輸出模件逐個(gè)尋址和精度測(cè)量。對(duì)模擬量輸人的檢查，可在其輸入端加入滿量的0%、5%、25%、50%、75%、100%,根據(jù)CPU打印出的數(shù)據(jù)作精度判斷，應(yīng)符合要求；對(duì)模擬量輸出端的檢查，可在CPU面板上或系統(tǒng)打字機(jī)上設(shè)定數(shù)據(jù)，在輸出端測(cè)定模擬量的輸出值，判斷其精度是否符合設(shè)計(jì)要求。另外，還應(yīng)檢查模件的零漂、響應(yīng)時(shí)間和抗共模干擾等。
3)利用測(cè)試程序?qū)λ械臄?shù)字量輸人、輸出模件逐個(gè)地址作掃描檢查，確認(rèn)其尋址功能正常。檢查模件的頻率、電壓和脈沖寬度均符合要求。
4)測(cè)試使用的信號(hào)源及檢測(cè)儀表的精度應(yīng)符合量值傳遞及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(5)數(shù)據(jù)傳送裝置的調(diào)試所謂數(shù)據(jù)傳送裝置調(diào)試，具體是指計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與過(guò)程控制裝置之間的數(shù)據(jù)信息傳送裝置的調(diào)試。
1)裝置的顯示、報(bào)警、操作及出錯(cuò)顯示功能均正常。
2)使用測(cè)試程序檢查各項(xiàng)信息傳輸其功能應(yīng)正常。如確認(rèn)傳輸過(guò)程中，優(yōu)先順序判別功能和出錯(cuò)重送功能應(yīng)正常；傳送代碼檢查應(yīng)正常；使用測(cè)試程序檢查控制子符功能，在傳送過(guò)程中對(duì)規(guī)定的全部子符進(jìn)行操作，其功能應(yīng)正常。
3)定時(shí)監(jiān)視和信息傳送穩(wěn)定性檢查應(yīng)正常。如檢查振蕩器的頻率應(yīng)正常；檢查傳送過(guò)程中各監(jiān)視時(shí)間符合標(biāo)準(zhǔn)；檢查在單位長(zhǎng)度內(nèi)數(shù)據(jù)傳送時(shí)的有效信號(hào)衰減不超過(guò)規(guī)定值。
4)聯(lián)機(jī)調(diào)試應(yīng)正常。進(jìn)行聯(lián)機(jī)通道測(cè)試時(shí)，應(yīng)無(wú)干擾和信息丟失現(xiàn)象。近聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)，利用測(cè)試程序檢查信息傳送兩側(cè)的顯示內(nèi)容應(yīng)一致；遠(yuǎn)聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)，調(diào)整聯(lián)機(jī)等待時(shí)間，使測(cè)試程序檢查傳送通道工作，確認(rèn)傳送正常。
(6)穩(wěn)定性檢查
1)拉偏檢查邊界條件：直流電壓允許拉偏±5%,交流電壓允許拉偏±10%;電源頻率拉偏-2~1Hz;在設(shè)備規(guī)定的工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)進(jìn)行上下限的溫度拉偏。
2)單體設(shè)備拉偏試驗(yàn)：在各種拉偏檢查過(guò)程中，應(yīng)用測(cè)試檢查程序?qū)误w設(shè)備進(jìn)行檢查，故障停機(jī)次數(shù)應(yīng)小于三次，也可按比例對(duì)同類型設(shè)備進(jìn)行抽檢。
3)設(shè)備綜合拉偏試驗(yàn)：分別切斷各設(shè)備電源，不影響其他設(shè)備的正常工作；模擬故障中斷，各相應(yīng)顯示報(bào)警功能能正常發(fā)出信號(hào)及作出相應(yīng)處理；在設(shè)備說(shuō)明書(shū)規(guī)定的允許波動(dòng)范圍內(nèi)，分別拉偏電壓、頻率和溫度等參數(shù)，系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行正常；在規(guī)定范圍內(nèi)，用木錘敲擊設(shè)備外殼或面板，設(shè)備及元器件固定部位無(wú)松動(dòng)，配線無(wú)松脫現(xiàn)象，且系統(tǒng)運(yùn)行正常。
4)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性試驗(yàn)：正常供電及環(huán)境條件下，通入特定的綜合試驗(yàn)程序，試驗(yàn)時(shí)間不少于7天，通入正常軟件運(yùn)行不少于15天；CPU故障平均間隔時(shí)間不小于10000h,外圍設(shè)備故障平均間隔時(shí)間不小于5000h,有效使用率大于99.95%,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)只作短期考核；如在考核期間出現(xiàn)故障，允許作局部修改或更換，但再試次數(shù)不得超過(guò)三次。
(7)軟件調(diào)試計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)是在硬件電路的支持下，為完成各種功能而設(shè)計(jì)和編制的。其上位系統(tǒng)計(jì)算機(jī)除了應(yīng)有各種語(yǔ)言的匯編或解釋程序、檢查和監(jiān)控程序、磁盤操作系統(tǒng)軟件及常用標(biāo)準(zhǔn)子程序以外，還應(yīng)有按各種功能要求編制的用戶程序(如專家軟件);其下位系統(tǒng)計(jì)算機(jī)則是按功能要求自己編制用戶程序。圖3-15所示為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主程序框圖。下面分別介紹其工作過(guò)程和軟件調(diào)試的基本知識(shí)。
1)主程序工作過(guò)程：系統(tǒng)啟動(dòng)后首先進(jìn)行初始化，執(zhí)行自檢程序，采集開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)供CRT顯示用。變配電所正常運(yùn)行時(shí)，主程序循環(huán)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、送顯示緩沖區(qū)、越限判斷、無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償、電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)、CRT自動(dòng)顯示等。若越限則進(jìn)行報(bào)警并及時(shí)處理。如果定時(shí)打印時(shí)間到，則進(jìn)行自動(dòng)打印，有鍵命令執(zhí)行鍵命令。自檢時(shí)間到則進(jìn)行自檢。在程序執(zhí)行的過(guò)程中若有中斷請(qǐng)求，則進(jìn)行中斷處理，完畢后仍自動(dòng)返回?cái)帱c(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行主程序。
2)軟件調(diào)試基本要求：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有為調(diào)試、運(yùn)行和生產(chǎn)運(yùn)行控制管理所使用的程序；軟件應(yīng)有框圖、程序文本和目的地址等；軟件資料應(yīng)有專人負(fù)責(zé)管理；軟件調(diào)試人員必須熟悉程序清單和說(shuō)明書(shū)，掌握正確的操作方法和步驟。
3)基本軟件調(diào)試：建立基本系統(tǒng)，反復(fù)讀入基本系統(tǒng)三次以上，打印顯示應(yīng)正確無(wú)誤；建立空閑區(qū)和工作文件區(qū)；讀入其他系統(tǒng)程序；組成所需的用戶系統(tǒng)，確定存儲(chǔ)區(qū)的終地址，進(jìn)行設(shè)備登記和磁盤單元登記，連接擴(kuò)充模，給用戶分配設(shè)備等；編制磁盤目錄，將系統(tǒng)程序、用戶文件等分別存盤；最后用命令測(cè)試，確認(rèn)程序運(yùn)行正常。
4)應(yīng)用軟件調(diào)試：根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工藝要求確定軟件任務(wù)，畫(huà)出系統(tǒng)功能和操作運(yùn)行控制框圖，編制應(yīng)用程序；程序輸入和修改；讀入原始數(shù)據(jù)管理程序，并顯示打��；對(duì)數(shù)據(jù)收集程序進(jìn)行通道測(cè)試和信號(hào)模擬測(cè)試，并打印數(shù)據(jù)測(cè)試清單；反復(fù)計(jì)算、設(shè)定計(jì)算程序，其應(yīng)無(wú)誤并運(yùn)行正常。
5)軟件調(diào)試注意事項(xiàng)：基本軟件一般情況下不作修改；應(yīng)用軟件的修改應(yīng)在離線時(shí)進(jìn)行；在線運(yùn)行的所有軟件除故障處理外，一般不進(jìn)行修改；所有存檔軟件文本應(yīng)復(fù)制使用；控制程序輸入到只讀存儲(chǔ)器中經(jīng)考核運(yùn)行后按制造廠的規(guī)定進(jìn)行固化處理。
(8)信息傳送聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)信息傳送聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)主要包括常規(guī)檢查、靜態(tài)接口試驗(yàn)以及動(dòng)態(tài)接口試驗(yàn)三種。
1)常規(guī)檢查：接口裝置的常規(guī)檢查包括接口的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、連接等，均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定；信號(hào)線的常規(guī)檢查包括信號(hào)線或電纜的規(guī)格、型號(hào)、連接、標(biāo)號(hào)、絕緣等，均應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
2)靜態(tài)接口試驗(yàn)：本試驗(yàn)只檢查確認(rèn)信息傳送到繼電器和電磁開(kāi)關(guān)的動(dòng)作情況，使用測(cè)試程序檢測(cè)信息傳送的正確性。
3)動(dòng)態(tài)接口試驗(yàn)：指接口帶上各路驅(qū)動(dòng)裝置或繼電裝置后的無(wú)負(fù)載試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)可以利用I/0裝置進(jìn)行運(yùn)算控制設(shè)定和操作設(shè)定，也可以利用測(cè)試程序進(jìn)行運(yùn)算控制設(shè)定和操作設(shè)定聯(lián)機(jī)試驗(yàn)。
(9)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)整體試運(yùn)行上述調(diào)試、試驗(yàn)均符合設(shè)計(jì)或規(guī)定要求后，便可以作整體試運(yùn)轉(zhuǎn)，考核系統(tǒng)功能和監(jiān)控精度等指標(biāo)。整體試運(yùn)行應(yīng)連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行24h。保留各次的試驗(yàn)記錄和資料。
五、電纜故障的分析與尋測(cè)
電力電纜通常由電纜、電纜中間接頭、電纜終端頭和電纜地線四部分組成，任何一部分在其試驗(yàn)或運(yùn)行中因種種原因都有可能發(fā)生形形色色的故障。因此，了解電力電纜常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，分析其原因，并熟練掌握正確的故障尋測(cè)方法，是成功安裝電力電纜，確保其安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)專業(yè)技能。
1.電力電纜常見(jiàn)故障
按故障性質(zhì)或試驗(yàn)結(jié)果可將電力電纜故障分為以下四種類型：
(1)低電阻接地或短路故障故障表現(xiàn)為導(dǎo)體直流電阻正常，但電纜的一芯或數(shù)芯對(duì)地電阻在0.1MΩ以下。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)單相接地、兩相短路或兩相短路接地的情況。
(2)高電阻接地或短路故障故障表現(xiàn)為導(dǎo)體直流電阻正常，但電纜的一芯或數(shù)芯對(duì)地電阻在0.1MQ以上而小于規(guī)定值許多。此時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)單相接地、兩相短路或兩相短路接地的情況，但接地或短路電阻相對(duì)較大。
(3)斷線故障故障表現(xiàn)為絕緣不良，直流電阻明顯不平衡。
(4)閃絡(luò)性故障故障大多發(fā)生在試驗(yàn)過(guò)程中。
2.電力電纜故障原因
(1)機(jī)械損傷可分為外力損傷和自然損傷兩種。外力損傷具體指運(yùn)輸、施工、起重、挖掘等過(guò)程中對(duì)電纜造成的破壞；自然損傷包括地基沉降引起的電纜中間接頭拉斷、終端頭絕緣膠自然脹裂等。
(2)絕緣受潮電纜質(zhì)量差、電纜頭滲水、金屬護(hù)套有裂縫或腐蝕穿孔等造成。
(3)絕緣老化變質(zhì)因運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的絕緣正常老化變質(zhì)或不按規(guī)定運(yùn)行導(dǎo)致的非正常老化變質(zhì)。
(4)電纜過(guò)熱過(guò)負(fù)荷產(chǎn)生的電流熱效應(yīng)使電纜各部分嚴(yán)重發(fā)熱、發(fā)脹而損壞。
(5)過(guò)電壓在電纜本身已有缺陷隱患的情況下，遭遇雷擊或其他沖擊過(guò)電壓時(shí)造成的損壞。
(6)其他原因材料本身的缺陷或設(shè)計(jì)選料不當(dāng)?shù)纫蛩亍?/span>
3.電力電纜故障尋測(cè)方法
針對(duì)不同的故障性質(zhì)，應(yīng)選擇合適的故障尋測(cè)方法。常用的尋測(cè)方法有電容電橋法、低壓脈沖法、低壓電橋法、高壓電橋法、沖擊閃絡(luò)法、直接閃絡(luò)法、感應(yīng)法和聲測(cè)法等，其選用框圖如圖3-16所示。
(1)低電阻接地故障的尋測(cè)低電阻接地故障是新安裝電纜較常見(jiàn)的故障，
表現(xiàn)為鉛包與線芯間絕緣擊穿，終端頭制作不良。通常采用開(kāi)爾文電橋、惠斯。
頓電橋來(lái)進(jìn)行尋測(cè)故障點(diǎn)。測(cè)量電纜單相接地故障點(diǎn)的接線原理如圖3-17所示，圖中，L是電纜的全長(zhǎng)，X是測(cè)量點(diǎn)到故障點(diǎn)的長(zhǎng)度，橋臂的兩個(gè)電阻分別為R₁、R₂。因電纜截面積都是均勻的，其長(zhǎng)度與直流電阻成正比，故當(dāng)電橋平衡，即檢流計(jì)指針指到零時(shí)，有電橋平衡公式，即
根據(jù)式(3-1)即可求出電纜故障點(diǎn)的具體位置。
兩相接地及短路故障的測(cè)量方法與上述方法相同。三相接地故障測(cè)量由于100無(wú)完好的線芯可以利用，故需增設(shè)一對(duì)臨時(shí)線，事先測(cè)準(zhǔn)其直流電阻，設(shè)為R,然后按圖3-18接線，根據(jù)電橋平衡公式，有
根據(jù)式(3-2)即可求出電纜故障點(diǎn)的具體位置。
(2)高電阻接地故障的尋測(cè)一般是將接地電阻燒成低電阻然后再進(jìn)行測(cè)量。若故障不易燒成穩(wěn)定的電阻，可采用高壓沖擊反射法或高壓直流電橋法進(jìn)行測(cè)量。若故障接地電阻穩(wěn)定，在沖擊電壓下不放電時(shí)，便只能采用高壓直流法，使通過(guò)故障點(diǎn)的電流不會(huì)太小，以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和靈敏度。高電阻接地故障如圖3-19所示。
圖中S為電源開(kāi)關(guān)、T1為調(diào)壓器、PV為電壓表、T2為高壓測(cè)試變壓器、R,為保護(hù)電阻、VD為高壓硅堆、PA為微安表、RH為滑線電阻、R,為檢流計(jì)分流電阻、P為檢流計(jì)。設(shè)電橋的一臂電阻為R,則另一橋臂的電阻為100Ω-R,于是在電橋平衡后，故障距離可以用以下公式計(jì)算，即
式中： X——故障距離（m）；
L——電纜長(zhǎng)度（m）。
尋測(cè)過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1)試驗(yàn)時(shí)由于電橋、檢流計(jì)和分流器均處于高電壓狀態(tài)，故操作人員必須站在絕緣板上用絕緣棒操作，并與高壓帶電體保持安全距離，防止人身事故的發(fā)生。
2)微安表通過(guò)的故障監(jiān)視電流應(yīng)控制在10～20μA,并保持穩(wěn)定。若電流太小，則靈敏度低，誤差大；若電流太大，則容易損壞保護(hù)電阻。
3)電橋上所加直流電壓應(yīng)控制在10～20kV,防止過(guò)高電壓擊穿電橋的絕緣。
(3)斷線故障的查找斷線故障可用電容電橋法或脈沖測(cè)距法測(cè)量故障點(diǎn)。前者不易測(cè)準(zhǔn)，后者可以迅速而準(zhǔn)確地測(cè)量故障點(diǎn)。電纜的電容與長(zhǎng)度成正比，故可用比較電容法計(jì)算故障點(diǎn)距離。常用QF1—A型電纜探傷儀來(lái)測(cè)量斷線故障，其接線原理如圖3-20所示。
操作過(guò)程如下：
1)將故障電纜的一端用導(dǎo)線跨接，另一端接測(cè)量?jī)x表。其中接線柱A接故障相，B接完好線芯，E接另一完好線芯。
2)將選擇開(kāi)關(guān)旋至“斷線”位置，并關(guān)閉“直流指零儀”。
3)插入耳機(jī)，接通220V交流電源即可聽(tīng)到1kHz音頻信號(hào)。
4)反復(fù)調(diào)節(jié)電阻盤R和相位平衡電阻RH,直到耳機(jī)無(wú)聲為止。此時(shí)即可根據(jù)下面的電橋平衡公式求出故障距離
X=2RxL (3-4)
式中 Rx——電阻盤數(shù)值。
另一種測(cè)量故障點(diǎn)的方法是，用脈沖示波器將信號(hào)送到故障線芯，從故障點(diǎn)反射回極性相同的波，計(jì)算脈沖在電纜上對(duì)故障點(diǎn)反射所需的時(shí)間，即可求得故障點(diǎn)的距離。
(4)閃絡(luò)故障的測(cè)試對(duì)于高阻故障和閃絡(luò)性故障，常采用沖擊閃絡(luò)法進(jìn)行測(cè)量，其接線原理如圖3-21所示。
在圖3-21中，VD為高壓硅堆，G為球隙。測(cè)試原理是，接通電源，電容C反向充電，電壓升高到球隙G的擊穿電壓后，高壓脈沖進(jìn)入電纜，運(yùn)動(dòng)到故障點(diǎn)B點(diǎn)，擊穿對(duì)地放電，電壓波在這里產(chǎn)生負(fù)的全反射。該反射電壓向測(cè)試端運(yùn)動(dòng)，由于高頻感抗L的存在，又被反射回故障點(diǎn)。如此周而復(fù)始。反射波波形如圖3-22所示。
由圖3-22可以看出，在反射波的一個(gè)周期T內(nèi)，反射波沿電纜行進(jìn)了一個(gè)往返的距離，因此，故障點(diǎn)的距離可由下面的公式?jīng)Q定
式中 X——故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離(m);
υ——電纜脈沖波傳播速度(m/μs);
T——振蕩放電的半個(gè)周期(μs)。
測(cè)試過(guò)程中需注意以下幾點(diǎn)：
1)如故障點(diǎn)在非測(cè)試端的終端或其附近，可能會(huì)在第一個(gè)正脈沖前出現(xiàn)負(fù)的尖脈沖而造成讀數(shù)誤差，故應(yīng)將非測(cè)試端的故障相和任一完好相跨接，以消除測(cè)試誤差。
2)閃測(cè)儀必須可靠接地，以確保測(cè)試人員的安全。
3)測(cè)試時(shí)可配備壓電晶體拾音器(故障定點(diǎn)儀)和振膜式拾音棒(聽(tīng)棒),以便更準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)。這種通過(guò)拾音器聽(tīng)取故障點(diǎn)附近地面放電聲音的方法也可稱為聲測(cè)試驗(yàn)法，但它要求故障點(diǎn)的放電具有足夠的能量，放電電流可控制在50mA左右。
4)電纜中的脈沖波速通常取160m/μs。
(5)感應(yīng)法測(cè)定相間短路點(diǎn)感應(yīng)法適合于接地電阻極低的金屬性接地故障和低電阻的相間短路故障，其測(cè)量原理如圖3-23所示。
測(cè)量原理是，通過(guò)音頻振蕩器將音頻電流通入兩故障線芯，地面上的感應(yīng)線圈便可接收到沿電纜線的音頻信號(hào)。為提高尋測(cè)的抗干擾能力和信噪比，感應(yīng)線圈可采用雙探頭探測(cè)線圈。當(dāng)探測(cè)棒沿電纜線移動(dòng)到故障點(diǎn)時(shí)，線圈感應(yīng)到的磁場(chǎng)信號(hào)和故障點(diǎn)泄漏出的電磁場(chǎng)信號(hào)不平衡，出現(xiàn)一個(gè)峰值；同理，當(dāng)前一個(gè)線圈已經(jīng)離開(kāi)故障點(diǎn)，而后一線圈移動(dòng)到故障點(diǎn)時(shí)，同樣會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值。兩峰值的交點(diǎn)即為故障點(diǎn)。
使用感應(yīng)法測(cè)量故障點(diǎn)時(shí)的注意事項(xiàng)：
1)使用感應(yīng)法測(cè)量故障點(diǎn)，應(yīng)使發(fā)送器輸出的阻抗與故障電阻匹配。
2)發(fā)送的功率要調(diào)整合適，功率太小難以將信號(hào)送到故障點(diǎn)，太大則有可能使信號(hào)越過(guò)故障點(diǎn)。
3)如果接地且相間短路故障電阻較大，則感應(yīng)法測(cè)量效果不明顯。
