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中試控股技術研究院魯工為您講解：非對稱輸電線路參數的在線測試儀

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；

緣子上電壓降最大。當出現零值絕緣子時，沿絕緣子串的電壓將重新分布，離導線最近

的幾片絕緣子上的電壓將急劇升高，會引起表面局部放電或者增加局部放電的強度。而

根據表面局部放電時產生光輻射的強度，就可知道絕緣子串的絕緣性能。

    如圖4—12所示，被監測的絕緣子表面局部放電、電暈放電和絕緣子的光影像，通

過物鏡輸入亮度增強器的光陰極、電子由光陰極逸出，形成電子電流，依據電子電流密

度的平面分布可顯示出原有光影像的亮度分布。焦距調節系統電子加速，從而使亮度增

強器熒光屏發光。這樣，原來形成的光影像中途經過電子影像，又重新變為光影像。在

影像傳遞過程中，磁場系統將電子加速，使原有光影像的亮度增加(可達105倍)。亮度

增強器可以實現由地面遠距離(5～50m)測量輸電線路的懸式絕緣子串上的表面局部放電

時的微弱光亮。

  圖4—12懸式絕緣子串用的電子光學探測器結構示意圖

G一受監測絕緣子；J一照相膠卷；H一物鏡光圈；Ol、O2一輸入(輸出)  物鏡(目鏡)；R

一可調電阻；Vt一光電三極管；O3一透鏡；CL一濾光器；ΦK一光陰極；L一焦距調節系

統；D一電源；P一亮度增強熒光屏

    當在夜間進行探測時，為了區別絕緣瓷件表面局部放電和其他外界光源的干擾(月

光和照明)，提高信噪比，可采用脈沖電源對亮度增強器供電。因為表面局部放電是發

生在絕緣子所施加交流電壓的最大值附近，其頻率為100Hz，而外界光輝強度與電網頻

率無關。當絕緣瓷件在僅出現表面局部放電時(1～6ms)，按接近于100Hz的頻率將亮度

增強器投入，將會使背景微弱爆光和外界干擾光輝減弱。在電子光學探測器的熒光屏上

，將觀察到與電網頻率和亮度增強器合拍的表面局部放電的亮區脈動。此脈動可將表面

局部放電的光強與減弱的不脈動外界干擾光輝區別開來。實際檢測中，有缺陷的絕緣子

串中表面局部放電的光輻射強度超過平均光輻射強度。

    利用電子光學探測器來評價離導線最近的第一片絕緣子上的表面局部放電的光輻射

強度與平均光輻射強度差的方法是，利用電子光學探測器的靈敏度閾值丸與光學輸入系

統諸參數的關系進行分析，其關系式為：

式中： ——輸入系統的透射系數；

D/F——輸入目鏡的計量光強（相對孔、光圈）；

A——常數；

L——與輻射源的距離。

    減少 （關于輸入光圈），當D減少到某一值時，平均光強不再出現在電子光學探測

器的熒光屏上。屏上將僅顯示出有缺陷絕緣子的表面局部放電。然后，再進一步對靠近

導線的第一片絕緣子表面放電的光輻射強度與平均光輻射進行比較。若此光輻射強度超

過無不良絕緣子存在時的光輻射強度，就可以根據表面局部放電的光輻射強度與絕緣子

上的電壓關系曲線，找到靠近導線的第一片絕緣子上分布的電壓。根據得到的分布電壓

值與良好絕緣子串第一片絕緣子的正常分布電壓值的差別，便可判斷出是否存在不良絕

緣子。這種探測方法效率很高。

    但是，電子光學探測器僅能判斷出絕緣子串中是否存在零值絕緣子，不能確定到底

有幾片零值絕緣子以及它們的位置。

    (四)利用紅外熱像儀檢測不良絕緣子

    由上述可知，不良絕緣子與良好絕緣子的表面溫度存在差異，但這種差異很小，所

以用一般的測溫方法難以分辨。用紅外熱像儀絕緣子表面的溫度分布轉換成圖像，以直

觀、形象的熱像圖顯示出來，再根據熱像圖檢測不良絕緣子

在圖4—14(a)中，上、下兩片絕緣子均為良好絕緣子。為模擬不良絕緣子，將上片絕緣

子的鐵帽接地，并在鐵帽和鐵腳并聯一對間隙距離為1mm的小球，當電壓施加于下片絕

緣子的鐵腳時，上片絕緣子的小球間隙放電，使上片絕緣子經小球間隙的電弧短接，因

而其溫度很低，僅在小球間隙放電處有一亮點，。對下片絕緣子，因其承受電壓較高，

泄漏電流較大，產生的損耗就大，鐵帽與瓷介質溫度較高，故在熱像圖中顯得較明顯，

。由此可見，當絕緣子串中出現不良絕緣子時，   紅外熱像圖上顯示的溫度是不連續

的，溫度分布斷開處即為不良絕緣子的位置。

    利用紅外成像法來檢測不良絕緣子，簡單方便、速度快、效率高，甚至可普查每串

絕緣子，還可結合檢測進行巡線，是高壓、超高壓及特高壓輸電線路不良絕緣子的檢測

方向。

中試控股電力講解輸電線路的防雷措施有:

  （ 1）避雷線（架空地線）:沿全線裝設避雷線是目前為止110kV及其以上架空線最重

要和最有效的防雷措施。35kV及以下一般不全線架設避雷線，因為其絕緣水平較低，即

使增加絕緣水平仍很難防止直擊雷，可以靠增加絕緣水平使線路在短時間故障情況運行

，主要靠消弧線圈和自動重合閘裝置。

  （2）降低桿塔接地電阻:這是提高線路耐雷水平和減少反擊概率的主要措施，措施有

采用多根放射狀水平接地體、降阻模塊等反擊是當雷電擊到避雷針時，雷電流經過接地

裝置通入大地。若接地裝置的接地電阻過大，它通過雷電流時電位將升得很高，作用在

線路或設備的絕緣上，可使絕緣發生擊穿。接地導體由于地電位升高可以反過來向帶電

導體放電的這種現象叫“雷電反擊”。

   （3）加強線路的絕緣:如增加絕緣子的片數、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空

氣距離。在實施上有很大的難度

方法。，一般為提高線路的耐雷水平，均優先采用降低桿塔接地電阻的

   （4）耦合地線:在導線的下方加裝一條耦合地線，具有一定的分流作用和增大導地

線之間的耦合系數，可提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率。

   （5）消弧線圈:能使雷電過電壓所引起的單相對地沖擊閃絡不轉變為穩定的工頻電

弧，即大大減少建弧率和斷路器的跳閘次數。

   （6）避雷器:不作密集安裝，僅用作線路上雷電過電壓特別大或絕緣薄弱點的防雷

保護。能免除線路的沖擊閃絡，使建弧率降為零。

   （7）不平衡絕緣:為了避免線路落雷時雙回路同時閃絡跳閘而造成的完全停電的嚴

重局面，當采用通常的防雷措施都不能滿足要求時在雷擊線路時絕緣水平較低的線路首

先跳閘，保護了其他線路。

   （8）自動重合閘:由于線路絕緣具有自恢復功能，大多數雷擊造成的沖擊閃絡和工

頻電弧在線路跳閘后能迅速去電離，線路絕緣不會發生永久性的損壞和劣化，自動重合

閘的效果很好。