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中試控股技術研究院魯工為您講解：交流輸電線路參數測試儀（中試所）

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?？偟膩碚f，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；

法和超寬頻檢測法等。

脈沖電流法是應用的最早、最廣泛和最成熟的局部放電檢測方法，主要通過在變壓器接

地線、鐵芯引下線、套管等耦合方式測試，可在線監測。該法能夠對放電量進行標定，

缺點是需要停電進行外施電壓，且容易受到干擾，不符合目前電氣設備狀態監測所提出

的要求。

超高頻局部放電檢測法是目前應用于局部放電檢測的熱門技術，隨著傳感器技術、數據

采集技術等的不斷發展，局部放電的檢測向超高頻和超寬頻方向發展。通過接收變壓器

內部放電所產生的超高頻電信號，實現局部放電的檢測。UHF（Ultra一High-Frequency

）法接收局部放電信號主要有兩種方式：天線法和電容耦合法，采樣頻率可分別達到

1.2GHz和1.5GHz。因為超高頻檢測的頻帶非常高，可以通過砍掉低頻信號來過濾干擾。

國內的很多儀器廠家一般將300MHz以下的信號過濾，以排除現場電暈放電的干擾。但由

于電力變壓器內部絕緣結構的復雜性，電磁波在傳播過程中會發生多次折反射和衰減，

同時變壓器箱壁的屏蔽作用也使得局部放電的電磁信號很難的向外傳播，在變壓器的外

部進行超高頻檢測頗有難度。目前廣東電科院、清華大學、華北電力大學等單位已將超

高頻局放檢測技術應用于變壓器局放檢測。具體做法是將超高頻傳感器置于變壓器內部

進行檢測，而將超高頻傳感器置于變壓器內部時，需要打開變壓器的油閥，會造成油流

涌動引起變壓器瓦斯保護動作，影響到設備的運行。

高頻脈沖電流法也可以用于變壓器局部放電的檢測。通過變壓器套管升高座的位置進行

包膜，人為的制造一個電容屏，使得局部放電的高頻電流通過電容的耦合進入檢測系統

，利用高頻CT檢測高頻電流信號，以實現對變壓器局放的檢測。廣州智友公司采用高頻

脈沖電流法，對佛山供電局所有的500kV變壓器進行過普查和評估，取得了一定的效果

。

化學檢測法是目前應用最廣的非電測法。對變壓器的油樣進行色譜分析，通過油中的特

征氣體含量，以及三比值法，可以對變壓器是否存在局部放電進行判斷。由于變壓器的

所有結構材料均浸在油中，一旦產生局部放電，局部放電的能量，使得絕緣油產生裂解

，油中各種氣體的含量組分會產生變化，各種特征氣體對反應局部放電非常靈敏。實驗

室油色譜分析發展已經成熟，積累了較多的故障診斷經驗。

聲發射檢測技術是近幾年逐漸興起的一種檢測方法。在電力變壓器內部發生局部放電時

，會伴隨有聲波能量的放出，聲波在不同介質(油紙、隔板、繞組、油等)中向外傳播，

到達固定在變壓器油箱壁上的聲發射傳感器。其優點是不影響電氣主設備的安全運行，

受電磁干擾小，靈敏度較高，可以對局放點定位。缺點是放電源和傳感器之間的傳播路

徑復雜，等效傳播速度難以確定，故給聲源定位造成一定的困難，且在聲發射信號在不

同介質中傳播會衰減等。在變壓器局部放電的測量中，聲發射傳感器的諧振頻率一般都

選擇在30kHz以上的超聲頻段。雖然局部放電及所產生的聲發射信號具有一定的隨機性

，每次局部放電的聲波信號頻譜不同，但整個局部放電聲波信號的頻率分布范圍卻變化

不大，基本處于50-300kHz頻段。大量研究表明，局部放電產生的聲波信號的頻譜大都

集中在150kHz左右，而變壓器的噪聲頻譜分布在小于65 kHz頻率范圍。二者的頻率分布

明顯不同。另外，傳播媒質對聲波吸收系數隨頻率的平方增長，即頻率越高，吸收系數

越大，聲波在傳播中的衰減越厲害，因此系統最好利用低頻段的聲波信號，以保證其靈

敏度，同時避開變壓器鐵芯自身振動、噪聲和其他電磁噪聲等干擾。

自1965年美國的Dunegan公司首次推出聲發射商用儀器以來，聲發射硬件技術經歷了從

參數式一參數型數字式一波形式三個階段的更新發展。進入20世紀90年代，美國PAC公

司、美國DW公司、德國Vallen Systeme公司和中國廣州聲華公司先后開發生產了算機化

程度更高、體積和重量更輕的第三代數字化多通道聲發射檢測分析系統，這些系統除了

能進行聲發射參數實時測量和聲發射源定位外，還可以直接進行聲發射波形的觀察、顯

示、記錄和頻譜分析。隨著聲發射檢測儀器的日趨完善，用于變壓器局部放電測量的可

靠性也越來越高。

目前美國的PAC公司是聲探頭最大的生產廠家，從上世紀90年代開始，該公司開始研發

PAC聲發射(超聲)測量系統，該系統是采用聲發射法對變壓器局放進行帶電測試的儀器

，除能夠長時間帶電測試外，還能夠對變壓器局放位置進行定位。通過在美國進行數百

臺變壓器的測試，形成了較成熟的測試技術，本世紀初開始銷向中國市場。2007年佛山

供電局購進該測量系統，并應用于現場檢測，但由于試驗人員對變電站變壓器內部結構

、運行環境不熟悉，導致不能對檢測信號做出綜合分析，缺少判斷依據。國內外變壓器

局部放電檢測方法的研究現狀聲發射法對于變壓器圍屏、引線、金屬件及高壓線圈表面

的放電比較靈敏，而對變壓器繞組內部的變壓器繞組內部的局放靈敏度不高。有些單位

在實驗室模擬了變壓器油箱進行研究，但停留在檢測聲發射信號靈敏度、驗證試驗儀器

有效性等方面，缺少工程應用方面的研究，使得現場檢測缺少理論的指導，若要有效的

利用聲發射法檢測和定位變壓器局部放電，需要在聲發射法的局放檢測應用方面進一步

作研究。電力變壓器是發電廠和變電站的重要設備之一，在電力系統中承擔著電壓轉換