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中試控股技術研究院魯工為您講解：平行輸電線路電氣參數檢測儀（源頭大廠）

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。

提高高壓輸配電線路質量的措施
首先需仔細勘察高壓輸配電線路附近的地形、地質情況，根據實際情況及時調整高壓輸配電線路基礎工程的施工方案。目前高壓輸配電線路的基礎通常都是由鋼筋混凝土結構澆筑而成，所以，在進行基礎工程施工時，首先進行的工作是對該地區附近的巖石環境進行勘探，根據巖石的分布情況合理調整施工方案。

同時，要對施工材料的質量進行檢查，確保材料的質量符合相關標準，然后，在施工過程中，要適當應用相關工藝技術，合理運用施工方法，規范施工技巧，并且要在后期施工過程中做好養護工作，為以后工作的開展提供更好的條件。 
其次，要選擇剛度和強度都符合標準的桿塔，適當運用桿塔施工技巧，從而，提高桿塔施工的質量。在受力的情況下，只有桿塔的剛度和強度符合標準，才可以確保其形變程度在規定的范圍以內。

在施工之前，可以對桿塔進行試驗，對齊施加一定的壓力，然后，觀測其形變程度，做好相關記錄，最后，分析記錄的數據，看是否符合相關標準。只有在實驗結果達標的情況下，桿塔才可以投入使用。 
最后，在架線的過程中，要根據高壓輸配電線路區域的地形情況合理地設計架線線路，從而，實現線路輻射區域的最大化。架線施工時，首先要選擇質量合格的電線，這樣才能確保電線能夠承受住外界環境的考驗。除此之外，要根據我國居民分布的情況，對高壓配電線路進行合理的路線設計，這樣可以在最大程度上擴大電力輻射的區域。

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)
影響高壓輸配電線路運行安全的因素 
人為破壞因素 
人為破壞是造成高壓輸配電線路損壞的原因之一，其發生的原因主要是未認識到高壓輸配電線路的重要性。人為破壞大多是間接破壞，包括在高壓輸配電線路附近植樹造林、工程施工等，前者會增加高壓輸配電線路火災發生概率，后者則會造成地基破壞，桿塔倒塌引起線路斷裂；

此外，也有小部分人為獲取私利，盜取地下電纜。 
自然環境因素 
自然環境因素是影響高壓輸配電線路運行安全的重要因素，尤其在一些惡劣天氣下，高壓輸配電線路容易被損壞

常見的問題有：當遇到冰雪天氣時，導線、桿塔上凝結冰霜，增加了導線、桿塔上的垂直荷載，容易造成導線的短路、斷裂，嚴重者會發生桿塔倒塌；當遇到雷電天氣時，空曠地洼地區的高壓輸配電線路易發生雷電現象，引發斷電問題。 

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；

機理各不相同，各有特點。

①絕緣油的產氣機理

變壓器油是對天然石油進行蒸餾、精煉而提取獲得，它包含了很多碳氫化合物，主要有

烷烴、烯烴、環烷烴、芳香烴等，其中含有大量由C-C鍵組合在一起的CH3、CH2和CH化

學基團。變壓器內的電故障或熱故障可導致C-H鍵和C-C鍵斷裂，從而產生氫原子和碳氫

化合物的游離基，并重新化合產生氫氣和低分子烴類氣體，如CH4 , C2H、和C2H2和一

些碳的固體顆粒及碳氫聚合物等。在有游離基存在的情況下，即使外界不供給能量反應

仍將自動持續下去，反應速度隨著溫度、場強的上升而增加，震動與沖擊是油反應的加

速劑；而水分和銅、鐵等金屬起催化劑的作用使反應加快，老化后所生成的酸和H20及

油泥等危及油的絕緣特性。因此，通過游離基鏈式反應的理論可以很好地解釋絕緣油的

產氣機理。

變壓器油熱解產氣主要由不同化學鍵結構的碳氫化合物的熱穩定性決定，裂解能量密度

越大，產生的烴類氣體的不飽和度越高。不同的鍵斷裂需要不同的能量，因此，裂解產

物依次為烷烴、烯烴、炔烴、焦炭。C-H鍵(338kJ/mol)斷裂主要為局部放電后重新化合

而形成H2,  C-C鍵斷裂需要更高的溫度和能量，然后迅速以C-C鍵(607kJ/mol)，C=C鍵

(720kJ/mol)和C三C鍵(960kJ/mol）的形式重新化合成烴類氣體，油炭化生成碳粒的溫

度需要500℃一800℃，其產物沉積在變壓器內部。

英國中央研究所Halstead根據熱動力學理論，模擬研究了故障下礦物油的裂解產氣規律

。假定在裂解過程中，溫度恒定，礦物油的活化能變化固定，即無論發生什么樣的裂解

反應，分解出的產物都是烴類氣體及碳顆粒。如果裂解后的產物處于平衡狀態，即系統

的總壓力為101.3kPa，由化學反應的平衡常數及熱動力學模擬可知不同氣體組分的平衡

分壓與溫度關系，如下圖所示。

哈斯特氣體分壓和溫度關系

從圖中可以看出，H2產氣量多，但與溫度的相關性不明顯；烴類氣體各自有唯一的依賴

溫度，C2H2僅在接近1000℃的時候產生才尤為明顯。由哈斯特研究可知：故障能量的大

小決定了烴類氣體的產氣速率，并且各氣體組分在不同的溫度下相互比例不同。在一定

溫度下，產氣速率會出現一個最大值。隨著溫度的上升，各氣體組分最大產氣速率出現

的次序是：CH4，C2H6，C2H4，C2H2。

②油浸紙的產氣機理

油浸紙中含有穩定性小于油中C-H鍵的無水右旋糖環和C-O鍵，它們能在低溫下重新化合

。絕緣紙的熱分解是纖維素和半纖維素及木質等的同時分解。從纖維素分子結構可知，

分解是由1-4配鍵斷裂所引起的，其化學式為(C5H10O5)n，結構如圖所示。

分解反應初期是紙中a一纖維素(分子結構中OH基處同側)進行零次反應，其活化能為

39.2-39.5kcal。分解終止時，是半纖維素和木質素進行一次反應，活化能減少為22-

23kcal(日本騰田)或33.5-34kcal(E.J.Murphy)。如果水分和氧氣存在，亦將加速上述

兩種反應。固體絕緣在105℃一300℃裂解和碳化，生成H2O，CO，CO2及少量烴類氣體和

吠喃化合物，且油會被氧化。其中，CO和CO2的生成受多種因素的影響，如溫度、油中

氧的含量和紙的濕度等。

綜上所述，不同的化學鍵具有不同的鍵能，由于變壓器油的C-H鍵在低溫下斷裂，從而

生成H2，CH4，C2H6，在500℃以上生成C2H4，在800℃一1200℃C2H2才會生成；而絕緣

紙中，存在的C-O鍵弱于油中的C-H鍵，因此，在大于105℃時聚合鏈斷裂，大于300℃時

則完全裂解和炭化。油浸紙生成的CO和CO2隨氧含量和水分含量的增加而增加。在相同

的溫度下，油浸紙產生的CO，CO2遠大于油裂解產生的量，所以，油中溶解的CO，CO2可

反映油浸紙的劣化指標。由于變壓器的局部放電信號十分微弱，所以很難對局部放電的

過程進行實時監測，而且局部放電的過程會產生許多問題，比如監測的關鍵問題：干擾

的抑制、局部放電定位、模式識別和放電量標定等方面，到目前為止都沒有得到有效的

、根本性的解決。特別是在現場的變電站環境中，采用脈沖電流法檢測局部放電很難達

到實際應用工程水平的要求，因為在工作場所存在電焊、載波通訊、接地系統、以及外

部帶電體的電暈放電等大量的強烈干擾信號。因此，為了更有效地去除各種干擾信號，

為后續的絕緣診斷提供更可靠的標準，則如何采用先進的、現有的硬件和軟件技術來提

取有效的局部放電信號，正是變壓器局部放電絕緣檢測中存在的疑難問題。