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中試控股技術研究院魯工為您講解：輸電線路故障參數檢測儀（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。

測試技術完全滿足以下規程、標準中對架空電力線路的工頻參數測量項目的要求。   
《DL/T 1119-2010輸電線路工頻參數測試儀通用技術條件》
《110千伏及以上送變電基本建設工程啟動驗收規程》
《DL/T559-94   220-500kV電網繼電保護裝置運行整定規程》
《GB50150-2006電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
輸電線路工頻參數測試服務，可滿足測量測量35-500kV高壓輸電線線路(架空、電纜、架空電纜混合、同桿多回架設)的工頻參數等。
輸電線路異頻參數測試儀是現場測試各種高壓輸電線路(架空、電纜、架空電纜混合)工頻參數的高精度測試儀器。儀器為一體化結構，內置變頻電源模塊，可變頻調壓輸出電源。

頻率可變為45H和55Hz，采用數字濾波技術，避開了工頻電場對測試的干擾，從根本上解決了強電場干擾下準確測量的難題。同時適用于全部停電后用發電機供電檢測的場合。
隨著電網的發展和線路走廊用地的緊張，同桿多回架設的情況越來越普遍，輸電線路之間的耦合越來越緊密，在輸電線路工頻參數測試時干擾越來越強，嚴重影響測試的準確性和測試儀器設備的安全性，針對這一問題，我們開發了新一代輸電線路異頻參數測試系統

集成變頻測試電源、精密測量模塊、高速數字處理芯片及獨有的國家專利技術抗感應電壓電路；有效地消除強干擾的影響，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。

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)
保護功能護功能 儀器具有過流、過壓、接地等保護功能。 儀器面板帶有三相保險，過流過壓都是通過保險保護儀器安全和操作人員安全(前提是按照高壓試驗安全操 作要求，將儀器大地端子可靠接地)，不會燒壞儀器。
波形畸變率 正弦波，畸變率＜2%。
絕緣性能、抗震性能   絕緣電阻(MΩ)
電源輸入端 大于10 MΩ
電流輸出端 大于10 MΩ
電壓測量端 大于10 MΩ
耐壓強度 1.5kV，1min，無擊穿飛弧；滿足長途、惡劣路面運輸,試驗室做0.5m跌落試驗后能可靠穩定測試
抗干擾參數 抗干擾電流 線路首末兩端短接接地時不小于50A。 能在儀器輸出信號與干擾信號之比為1：10的條件下穩定準確完成測試。 具有二相線路工頻參數測試的功能。
重量 主機65Kg
輸電線路異頻參數測試系統使用環境 使用環境：環境溫度：-15℃～40℃；相對濕度：≤90%
外形尺寸 550*440*585mm3
重量 61kg

高壓輸配電線路施工過程要注意的幾個方面
1、要確保高壓輸配電線路擁有一個牢固的基礎。 
高壓輸電線的根基是否牢固影響著輸電線路運行的安全性、可靠性以及穩定性。一個牢固的高壓輸配電線路根基，能夠保證輸電線的桿塔不會傾斜或者倒塌下沉，能夠穩定地支撐輸電線，讓其運行更加安全、可靠。 
2、要確保高壓輸配電線路桿塔的剛度與強度符合規定 
在進行高壓輸配電線路施工時一定要嚴格按照相關標準，對施工材料進行嚴格把關，選質量可靠的桿塔。除此之外在進行桿塔施工時，要嚴格按照要求操作，每道工序都要符合相關標準。只有確保桿塔質量合格，安裝到位的基礎上，才能夠開展架線工作。 
3、要確保電線質量以及架線方案設計的合理性 
在開展架線的過程中，要對電線質量進行檢查，排除有質量問題的電線。除此之外，還要對架線的線路進行合理的設計，提前勘察架線路線，做好充分的準備工作，然后，按照架線的相關標準來開展架線工作。并且，再架線工作開展的過程中一定要注意一些細節問題。

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；

國內外不斷探索檢測不良絕緣子的新方法，有的已研制出新的儀器并用于現場，有的尚

處于試驗室研究階段，這些方法主要有以下幾種。

(一)自爬式不良絕緣子檢測器

圖4—9所示用于500kV超高壓線路的自爬式不良絕緣子檢測器的檢測系統框圖，這主要

由自爬驅動機構和絕緣電阻測量裝置組成。檢測時用電容器將被測絕緣子的交流電壓分

量旁路，并在帶電狀態下測量絕緣子的絕緣電阻。根據直流絕緣電阻的大小判斷絕緣子

是否良好。當絕緣子的絕緣電阻值低于規定的電阻值時，即可通過監聽擴音器確定出不

良絕緣子，同時還可以從盒式自動記錄裝置再現的波形圖中明顯地看出不良絕緣子部位

。當檢測V型串和懸垂串時，可借助于自重沿絕緣子下移，不需特殊的驅動機構。

(二)電暈脈沖式檢測器   

中試控股電力講解這是一種專門在地面上使用的檢測器，它既可用于檢測平原地區線路

，也可用于檢測山區線路，其特點是：

(1)重量輕，體積小，電源為1號電池，使用方法安全。

(2)不用登桿，在地面即可檢測。

(3)先以鐵塔為單元粗測，若判定該鐵塔有不良絕緣子時，再逐個絕緣子細測。

(4)采用微機系統進行邏輯分析、處理，檢測效率較高。

在輸電線路運行中，絕緣子串的連接金具處會產生電暈，并形成電暈脈沖電流通過鐵塔

流入地中。電暈電流與各相電壓相對應，只發生一定的相位范圍內。若把正負極性的電

流分開，則同極性各相的脈沖電流相位范圍的寬度比各相電壓間的相位差還小。采用適

當的相位選擇方法便可以分別觀測各相脈沖電流ika、ikb、ikc，

ea、eb、ec一a、b、c三相的對地電壓

對各相電暈脈沖分別進行計數，并選出最大最小的計數值，取兩者的比值(最大／最小)

即不同指數，作為差別依據。當同一桿塔的三相絕緣子串無不良絕緣子時，各相電暈脈

沖處于平衡狀態，此時比值接近于1；當有不良絕緣子時，則各相電暈脈沖處于不平衡

狀態，該比值將與1有較大偏差。電暈脈沖式檢測器就是根據此原理研制的。

圖4—11檢測器檢測系統框圖

圖4-11示出該檢測器的檢測系統框圖，它由四部分組成：

(1)電暈脈沖信號形成回路。

(2)周期信號形成回路。

(3)各相電暈脈沖計數回路。

(4)各鐵塔不同指數的計算和顯示回路。

    (三)電子光學探測器

    電子光學探測器是應用電子和離子在電磁場中的運動與光在光學介質中傳播的相似

性的概念和原理[即帶電粒子(電子、離子)在電磁場中(電磁透鏡)可聚焦、成像與偏轉]

制造的。

    架空輸電線路絕緣子串中每片絕緣子的電壓分布是不均勻的，離導線最近的幾片絕

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。