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中試控股技術研究院魯工為您講解：高電壓架空輸電線路參數測試儀(電科院)

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。

絕緣子的防污維護 
絕緣子是預防高壓輸配電線路短路故障發生的重要裝置，絕緣子受污后，其絕緣能力會被削弱，發生絕緣子閃絡，造成電流外漏，引發短路等一系列故障。所以，必須做好絕緣子的防污維護，做好絕緣子的日常清理與定時定點清理，并安裝探測器來監測地漏電流，根據監測結果來判斷絕緣子的污染情況，做出合理的清理計劃。 
高壓輸配電線路運行維護的對策 
加強對電纜線路的管理 
做好電纜線路的管理，為電纜線路創造一個安全的環境，可以在一定程度上減少由于人為因素造成的故障。一般來說，電纜線路的管理范圍是電纜附近1 m以內，禁止在此范圍中搭建建筑物、種植樹木、停放或者通行車輛、堆放化學藥劑或者易燃易爆品等，杜絕環境中人為不安全因素威脅高壓輸配電線路。 

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)

超高壓輸電線路繼電保護方法
超高壓輸電線路是電網系統重要組成部分，隨著電壓等級的提升，影響超高壓輸電線路繼電保護的因素也會增加，這也是超高壓輸電線路繼電保護中需要重視的內容。做好繼電保護，如果發生故障，繼電保護裝置可以自行切斷與故障區的聯系，并將問題反映給控制中心。

若故障未在區內發生，通過不動作就可以完成設計。總的來說，在超高壓輸電線路繼電保護實現以后，無論電力系統處于哪種運行狀態或在運行中發生了哪種故障，繼電保護裝置都可以做出正確判斷，將損失降到最低，確保電力系統安全穩定運行。 
超高壓輸電線路是電網運行中不可缺少的一部分，做好超高壓輸電線路繼電保護可以有效提高電力企業經濟效益，確保電網始終處于安全穩定運行中，用戶對電力企業工作滿意度也會隨之提升。

本文分析了三種常用的超高壓輸電線路繼電保護方法，希望能為相關人士帶來有效參考，將這些方法真正應用到繼電保護中，只有這樣才能妥善處理好繼電保護工作，強化繼電保護效率。

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；

隨著電力系統的發展，電網規模的擴大，各種微機監控設備的普遍應用，人們對接地的

要求越來越高，而接地好壞的重要標準之一，就是接地裝置的接地電阻大小。 目前的

各種接地電阻測量方法，主要是為了測量工頻接地電阻而采用的，是為了提高測量和計

算的精度，或消除和降低測量中的干擾而研究出的方法。具體的試驗方法詳見《土壤電

阻率測試方法》。

二、回路電阻試驗

使用鉗形接地電阻測試儀進行回路電阻試驗。

測量時只需將測量頭卡住接地引下線即可，如圖1-1。這時在儀器的信號線圈產生一個

交流信號E，電壓E通過架空地線、桿塔、接地極及大地構成回路，產生電流I，這樣可

知測量回路的電阻R。待測桿塔接地電阻Rx與R近似相等，這是因為，通常測量回路電阻

有以下四個部分組成：

①Rx待測量的桿塔接地電阻；

②RDD是大地電阻，通常遠小于1；

③R1// R2//…// Rn是該線路其余各基桿塔接地電阻并聯值，送電線路的桿塔基數一般

都在一百基以上，所以并聯電阻很小，可以忽略。

④RDX是架空地線的電阻，通常小于1。所以，

R＝Rx＋RDD＋R1// R2//…// Rn＋RDXRx（10-17）

絕緣子在線檢測方法分為非電量檢測法和電量檢測法兩類。非電量檢測法包括觀察法、

紫外成像法、超聲波檢測法、紅外測溫法、無線電波法和激光多普勒法等；電量檢測法

包括電場測量法、泄漏電流法和脈沖電流法等。

    一、傳統檢查方法

    觀察法---用高倍望遠鏡就近直接觀察絕緣子。用這種方法可發現較明顯的絕緣子

表面缺陷,包括絕緣子傘裙受侵蝕變粗糙、外覆層侵蝕的溝槽和痕跡、絕緣傘裙閃絡、

傘裙或外覆層開裂、外覆層破碎、芯棒外露等。觀察法實現方便，但費時費力,檢測結

果也不可靠,難以發現絕緣子內部缺陷。絕緣子串正常時等效為電容串,在運行狀態下短

路其中一片絕緣子,可以看到電容放電的火花和聽到放電的聲響,根據聲響的大小可以判

斷絕緣子的狀況。將絕緣子用一個相對較大的電容器旁路后測量其絕緣電阻,可以直觀

的檢測絕緣子的特性，是檢測絕緣子最直接和準確的方法。以上兩種方法均需要人工登

塔檢測,工作量大,高空作業,有一定的危險性。

    二、紫外成像法和紅外成像法

    1.紫外檢測法

    有絕緣缺陷的高壓電氣設備在運行時會產生高電場強度而發生電暈放電，使周圍空

氣電離。由于空氣主要成分是氮氣(N2)，而氮氣電離的放射頻譜(λ=280nm～400nm)主

要落在紫外光波段。紫外成像技術就是利用特殊的儀器接收放電產生的紫外線信號，經

處理后轉換為可見光圖像信號，來分析判斷電氣設備外絕緣的真實狀況。

    紫外電暈檢測屬正在研究的新型技術，湖南省電力試驗研究院對紫外電暈檢測技術

進行了電力系統應用研究，認為對于發生部位在金屬帶電體的電暈放電，其檢測效果良

好；對于絕大多數發生部位在外絕緣的電暈放電缺陷，需要雨霧等氣象條件的補充幫助

才能有效檢測到。

    由于紫外線對于物質的穿透性極低，因此紫外成像儀只能檢測到外絕緣的電暈放電

，而對于設備內部的放電無法檢測。

    空氣濕度較大的情況下，用紫外成像儀可能檢測出破損較嚴重的絕緣子，對于零值

絕緣子，由于其本身承擔的電壓幾乎為零，不會產生電暈。故紫外儀檢測的發生異常電

暈的絕緣子不是零值絕緣子，而是可能承擔電壓相對較大或是絕緣性能相對較弱的絕緣

子。

    紫外儀可在一定的空氣濕度下很好地檢測出a級以上的積污絕緣子穿，但將巡檢時

間選擇在雨后一定時間，以便形成“干區”。

    紫外儀對線路金具和導線的安裝不當、設計不合理、損壞及表面毛刺引起的局部電

暈可有效檢測并定位。

    我國電力系統尚未對紫外檢測技術制定相應的規程標準，其應用研究還處于初級階

段。

    2.紅外檢測法

    紅外成像法的原理與紫外成像相同，不同的是檢測缺陷絕緣子與正常絕緣子表面溫

度的差異。由于這種溫度差很小，對于瓷質絕緣子只有一度左右，因而靈敏度較低。紅

外成像法可在線檢測局部放電、泄漏電流流過絕緣物質時的介電損耗或電阻損耗等引起

的絕緣子局部溫度升高。該法的缺點是儀器造價高，且測量易受陽光、大風、潮氣、環

境溫度及一些能引起絕緣子表面溫度急劇變化因素的影響。

    紅外熱像測溫普查發現：凡有明顯局部過熱點的絕緣子，其過熱點至絕緣子高壓端

硅橡膠表面均顯著發黑，粉化，變脆變硬，憎水性基本喪失，有的有許多細小裂紋甚至

出現嚴重破損；發熱點至高壓端的一段不能承受工頻耐壓試驗或陡波沖擊試驗，可知發

熱點為內絕緣界面局部放電進展的位置。