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中試控股技術研究院魯工為您講解：架空高壓輸電線路參數測試儀

ZSXL-Y輸電線路異頻參數測試系統

測量線路間互感和耦合電容(線路直阻采用專門的線路直阻儀進行測量)
DSP數字信號處理器為內核
參考標準： DL/T 741-2010

輸電線路異頻參數測試系統：集成異頻測試電源、測量儀表、數學模型于一體，消除強干擾的影響，保證儀器設備的安全，能極其方便快速、準確地測量輸電線路的工頻參數。輸電線路是用變壓器將發電機發出的電能升壓后，再經斷路器等控制設備接入輸電線路來實現。結構形式，輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路。輸電線路試驗為離線檢測和在線檢測，運用帶電作業或其他作業方式對桿塔本體、基礎、架空導地線、絕緣子、金具及接地裝置等的運行狀態進行檢測，可以對線路運行狀態及可靠性提供評估依據，對線路狀態檢修提供可靠的分析數據，對線路事故、故障的原因進行分析判斷及提前防范的作用。

參數
儀器供電電源 三相，AC380V±10%，15A，50Hz (有效值)
儀器內部異頻電源特性 最大輸出電壓 三相，0～200V(有效值＜±1%)
最大輸出電流 5A
輸出頻率 47.5Hz，52.5Hz (＜±0.1HZ)
有功功率 功率因數在0.1～1.0時，±0.5%讀數±1個字
有功功率 47.5Hz，52.5Hz (＜±0.1HZ)
最大輸出功率 三相3×3kW(9kW)
具備測量兩相線路的功能(包括直流輸電線路和電氣化鐵路牽引線路)
測量范圍 電容 0.1～30μF
阻抗 0.1～400Ω
阻抗角 0°～360°
線路長度從0.3km到400km均應能夠穩定準確測試
測量分辨率 電容 0.01μF
阻抗 0.01Ω
阻抗角 0.01°
測量準確度 電容 ≥1μF時，±1%讀數±0.01μF
＜1μF時，±3%讀數±0.01μF
阻抗 ≥1Ω時，±1%讀數±0.01Ω
＜1Ω時，±3%讀數±0.01Ω
阻抗角 測試條件：電流＞0.1A
±0.3°(電壓＞1.0V)，±0.5°(電壓:0.2V～1.0V)

輸電線路的常見問題及維護對策
1.電桿積水冰凍 
電桿積水冰凍主要是因為電桿積水，水分進入到電桿內部，冰凍以后膨脹對電桿造成破壞。在維護工作中應該做好四方面的工作：第一是在有可能積水的地段，做好封堵工作，或者將電桿外基封實；

第二是在冰凍期到來以前，對線路上所有的電桿進行不要的檢查，并針對出現的問題進行維護；第三是在施工以前檢查電桿的質量；第四是在積水冰凍以前及時的清理，并保證水流的暢通。 
2.倒桿塔 
對于倒桿塔的維護工作，首先應該做好桿塔的管護工作，并且針對桿塔的出現的問題進行相應的調整，比如因質量問題要及時更換等；其次要對拉線進行必要的檢查和維護工作，從而保證整個輸電線路穩定的運行，同時及時的補全輸電線路構件損失，穩定桿塔的受力；

最后在特殊天氣時增強對線路的巡檢工作，并在巡檢是注意導線連接處的受熱問題。 
3.雷擊 
雷擊能夠對輸電線路造成巨大的直接和間接傷害，因此要加強在此方面的維護工作。其主要的維護策略分為四個方面：第一嚴格落實避雷線的架設，做好防雷基本工作；第二是降低桿塔的接地電阻，提高桿塔的抗雷擊能力；第三是架設相應的耦合地線，以對雷擊電流進行分流；

第四是增強線路的絕緣性，并裝置自動重合閘。 
4.線路觸電 
線路觸電給線路維護人員帶來了生命威脅，因此應該對這方面的維護工作給予高度的重視。在實際維護工作中，首先應該保證維護人員進行作業時相關工具的絕緣性和作業活動的安全距離；

其次應該嚴格的規范接地操作的規范性，做好自我防護工作；最后應該做好桿塔工作的監護工作，保證維護工作的有效性

電力系統由發電廠（發電機、升壓變）、220-500kV高壓輸電線路、區域變電站（降壓變壓器）、35-110kV高壓配電線路（用戶、降壓變壓器）和6-10kV配電線路以及220V380V低壓配電線路組成。

其中高壓輸電線路、低壓配電線路是連接發電、供電、用電之間的橋梁，極其重要！

輸電線路工頻參數包含線路的正序電容、零序電容、正序阻抗、零序阻抗、線路間的互感電抗和耦合電容測量；

器的工作原理來看，提高工作頻率，可以減少變壓器。高頻電子試驗變壓器的發展方向

，高頻電子試驗變壓器的最大特點就是高頻化。從變壓器的工作原理來看，提高工作頻

率，可以減少變壓器的體積和重量，也就是實現短小輕薄化，從而提高單位體積(或重

量)傳輸功率，也就是高功率密度化。這些都是高頻電子變壓器本身固有的特點和直接

帶來的結果，而不能簡單地把高頻化、短小輕薄化、高功率密度化，作為高頻電子變壓

器的發展方向。下面從高頻電子變壓器的整體結構、磁芯材料和結構、線圈材料和結構

幾個方面，提出一些發展方向的意見。

1整體結構

為適應電子設備愈來愈輕薄短小，高頻電子變壓器一個主要發展方向是從立體結構向平

面結構、片式結構、薄膜結構發展，從而形成一代又一代的新的高頻電子變壓器：平面

變壓器、片式變壓器、薄膜變壓器。

變壓器的整體結構的發展，不但形成新的磁芯結構和線圈結構，采用新的材料，而且對

設計方面和生產工藝方面也帶來新的發展方向。在設計方面，除了要研究各種新結構的

電磁場分布，如何達到最佳的優化設計，還要研究多層結構的各種問題。在生產工藝方

面，要研究各種新的加工方法，從而保證性能的一致性和實現加工工藝的機械化和自動

化等。

在MHz級高頻電子變壓器中，愈來愈多的應用領域采用空心變壓器。探討空心變壓器的

結構、設計方法、制造工藝和應用特點也是其研究和發展方向。另外，壓電變壓器等新

工作原理的高頻電子變壓器的研究也是發展方向，經過近十年的研究開發，壓電變壓器

已經在一些領域中得到了實際應用。

采用計算機對整體結構方案進行優化和具體設計，是現在各種電子器件的主要發展方向

之一，當然也是高頻電子變壓器的一個主要發展方向。這樣可以縮短設計時間，減少材

料用量，縮短生產周期，降低成本。

2磁芯材料和結構

磁芯在采用軟磁材料，以電磁感應原理工作的高頻電子變壓器中是最關鍵的部件。磁芯

材料的主要發展方向是降低損耗，加寬使用的溫度范圍和降低成本。磁芯結構的主要發

展方向是如何形成形狀和尺寸最佳(對電磁性能、散熱、用量和成本等參數)的平面磁芯

、片式磁芯和薄膜磁芯。

現在各種軟磁材料，都在不斷地改進和開發，以競爭高頻電子變壓器的市場。

軟磁鐵氧體是現在高頻電子變壓器使用的主要磁芯材料，發展方向是開發性能更好的新

品種和降低成本的新工藝。在材料新品種方面，日本TDK公司在2003年開發出寬溫低損

耗材料PC95，在25℃～120℃溫度范圍內損耗都小于350mW/cm3(在100kHz×200mT條件下

)。在80℃時損耗最小，為280mW/cm3。

25℃時Bs為540mT，100℃時，Bs為420mT。還開發出高溫高飽和磁密材料PE33，居里點

Tc>290℃，在100℃下，Bs為450mT。在100℃，100kHz×200mT條件下，Pc≤1100mW/cm3

，日本FDK公司，德國EPCOS公司、Ferrocube公司也開發出類似的高溫高飽和磁密材料

。

高磁導率材料也有許多新品種，如TDK公司的脈沖變壓器用H5C5，μi為30000左右。抗

電磁干擾電感器用HS10，同時具有良好的頻率特性和阻抗特性，在500kHz仍具有較高磁

導率，雖然初始磁導率不高，只有10000左右。高磁導率高飽和磁密材料DN50，在25℃

時Bs為550mT，在100℃時Bs為380mT，μi為5200左右，居里溫度Tc≥210℃。

在新工藝方面，自蔓延高溫合成法(SHS)是近年來的研究熱點，其原理是利用反應物內

部的化學能來合成材料。整個工藝極為簡單，能耗低，生產效率與產品純度高，對環境

無污染，已經成功合成Mg、MgZn、MnZn、NiZn鐵氧體，正在實現產業化。

火花等離子燒結法(SPS)，可以成功地制成多層MnZn鐵氧體和坡莫合金復合軟磁材料磁

芯，同時具有MnZn鐵氧體的高頻低損耗特性和坡莫合金的高磁導率高飽和磁密特性，這

種復合軟磁材料磁芯，將使高頻電子變壓器的性能明顯地提高。其他工藝如自燃燒合成

法、快速燃燒合成法、水熱合成法、新型水熱合成法、機械合金法、微波燒結等，近年

來均開展了大量研究，都符合提高性能和降低成本的發展方向。由于軟磁鐵氧體的飽和

磁密低，在20kHz～100kHz的較高頻范圍內，性能比的優勢不如100kHz以上的高頻

范圍那樣明顯，其他幾種軟磁材料在20kHz～100kHz的較高頻范圍內，與軟磁鐵氧體展

開激烈的競爭。

各種軟磁材料都有各自的特點，因此，如何在具體的高頻電子變壓器產品中，充分發揮

各種軟磁材料的優點以達到更好的性能比，是高頻電子變壓器所用的軟磁材料的發

展方向。

硅鋼的特點是飽和磁密高，性能穩定近年來發展了一系列高頻用硅鋼，包

括超薄帶硅鋼、6.5%硅鋼、梯度硅鋼和含鉻的硅鋼。特別是含鉻的硅鋼已經用于25kHz

和70kHz的電子變壓器中。現在硅鋼使用的工作頻率已達到325kHz。

高磁導坡莫合金的特點是磁導率高，環境適應性好，近年來發展的坡莫合

金超薄帶，使用的工作頻率已超過1MHz，在特殊要求的地方和設備中使用。

鈷基非晶合金是現有軟磁材料中高頻損耗最低的一種材料，但是，在200kHz以

上的高頻中使用，磁芯重量小，因素不突出，目前在200kHz和1MHz的高頻電子變壓

器中大量使用。