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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：變頻線路參數(shù)綜合測試儀（中試大廠）

ZSXL-Y輸電線路異頻參數(shù)測試系統(tǒng)

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(shù)字信號處理器為內(nèi)核
參考標準： DL/T 741-2010

輸電線路異頻參數(shù)測試系統(tǒng)：集成異頻測試電源、測量儀表、數(shù)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(shù)。輸電線路是用變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電能升壓后，再經(jīng)斷路器等控制設備接入輸電線路來實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)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(yè)或其他作業(yè)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(tài)進行檢測，可以對線路運行狀態(tài)及可靠性提供評估依據(jù)，對線路狀態(tài)檢修提供可靠的分析數(shù)據(jù)，對線路事故、故障的原因進行分析判斷及提前防范的作用。

輸配電線路的故障排查及維護
在整個電力系統(tǒng)中，電能的分配以及輸送都是通過輸配電線路實現(xiàn)的，一旦輸配電線路出現(xiàn)運行故障將會對電能的正常供應造成嚴重影響，同時還可能會引發(fā)安全事故，不利于用電安全，所以必須做好輸配電線路的故障排查以及維護工作。 
造成輸配電線路故障的因素較多，必須進行詳細的分析，并制定出有效的解決措施以及維護方法，才能保證線路運行的穩(wěn)定性和安全性。 

參數(shù)
儀器供電電源 三相，AC380V±10%，15A，50Hz (有效值)
儀器內(nèi)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(shù)在0.1～1.0時，±0.5%讀數(shù)±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(wěn)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(shù)±0.01μF
＜1μF時，±3%讀數(shù)±0.01μF
阻抗 ≥1Ω時，±1%讀數(shù)±0.01Ω
＜1Ω時，±3%讀數(shù)±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(wěn)定測試
抗干擾參數(shù) 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(wěn)定準確完成測試。 具有二相線路工頻參數(shù)測試的功能。
重量 主機65Kg
輸電線路異頻參數(shù)測試系統(tǒng)使用環(huán)境 使用環(huán)境：環(huán)境溫度：-15℃～40℃；相對濕度：≤90%
外形尺寸 550*440*585mm3
重量 61kg

輸配電線路日常運行的維護措施 
積極對線路進行避雷防護 
如果發(fā)生雷擊問題，對輸配電工程的安全性會造成很大影響，雷擊的瞬間電壓非常高，因此有關(guān)管理人員必須加強施工技術(shù)人員的培訓，提高防雷專業(yè)知識，在此基礎上，完善施工過程中的防雷問題。

在現(xiàn)階段而言，我國的大多數(shù)電力企業(yè)都利用了國外的防雷技術(shù)，然后再分析具體位置的線路分布規(guī)律，科學設置輸配電工程的規(guī)劃管理模式。

我國幅員遼闊，有一部分的輸配電線路分布在曠野或山區(qū)，如果沒有有效的防雷措施很容易受到雷擊，針對這些情況，在對輸配電的設計和規(guī)劃中，一定要全面考慮輸配電的路徑，盡量避免選擇在山區(qū)或峽谷地帶，這些地點都是雷電的高發(fā)點，除此之外，對于重點的地段要架設地線，同時安裝避雷角來進行線路的保護。 
加強對絕緣子的處理 
絕緣子的對線路有很大的影響，如果絕緣子嚴重被污染、上面有雜質(zhì)等，就會導致線路出現(xiàn)閃絡問題，針對這一情況，在日常維護過程中，要積極進行防水、防灰塵處理，如果當?shù)丨h(huán)境比較好，可以使用一些簡單的措施，例如可以在絕緣子外層覆蓋一層防水、防塵的材料，這樣絕緣子電阻增加，減少被雷擊的概率。

而且當這一層保護膜被破壞之后，還可以及時更新，操作簡單快捷有效。利用儀器就可以判斷哪段的薄膜被破壞，工作效率也得到了提高。 
通過以上對輸配電線路運行管理及維護方法分析，發(fā)現(xiàn)存在的問題較多，而且由于地區(qū)環(huán)境不同，施工方面也存在很多困難，在處理過程中應該建立相關(guān)的責任管理制度，設立日常維修流程，嚴格按照流程執(zhí)行，保證線路運行的質(zhì)量。

相關(guān)規(guī)程標準:
《 DL/T 1119-2010 輸電線路參數(shù)測試儀通用技術(shù)條件 》
《 110千伏及以上送變電基本建設工程啟動驗收規(guī)程 》
《 DL/T 559-94  220-500kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程 》
《 GB 50150 - 2016 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準 》

電力系統(tǒng)由發(fā)電廠（發(fā)電機、升壓變）、220-500kV高壓輸電線路、區(qū)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(fā)電、供電、用電之間的橋梁，極其重要！

輸電線路工頻參數(shù)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；

脈沖電流法超高頻(UHF)檢測法等。近年來，隨著對電力變壓器PD脈沖所產(chǎn)生的電磁輻

射研究的深入，超高頻檢測方法也得到了廣泛的研究，同時也是由于其較好的經(jīng)濟性和

檢測頻帶內(nèi)對噪聲抑制的優(yōu)勢，使得成為變壓器PD檢測方法所研究的重點。

1. 脈沖電流法

目前的脈沖電流法是使用最廣泛、研究最早的一種檢測方法。它是通過檢測阻抗接入到

測量回路中來檢測。并且已經(jīng)有了相應標準:IEC60270-2000和GB/T7354-2003《局部放

電測量》。通過檢測阻抗或電流傳感器，檢測變壓器套管末屏接地線、外殼接地線、中

性點接地線、鐵心接地線中由于局部放電引起的脈沖電流，獲得視在放電量。另外，還

可以把非磁性的空心電流傳感器套裝在高壓套管靠近法蘭處的瓷套外，接收放電信號。

此方法廣泛用于變壓器型式試驗、交接和預防性試驗、局部放電實驗研究以及在線監(jiān)測

工作中。檢測變壓器局部放電用的電流傳感器通常由羅戈夫斯基線圈制成。電流傳感器

按頻帶可分為窄帶和寬帶兩種，窄帶傳感器帶寬一般在10KHz左右，中心頻率在20-

30kHz之間或更高；由于PD脈沖的頻譜很寬，高頻成分豐富，為了獲得較高的脈沖分辨

率，從信號中獲得更多的放電信息，寬頻帶電流傳感器越來越受到人們的重視，羅戈夫

斯基線圈式電流傳感器是目前應用最為廣泛的電流傳感器，其檢測頻帶已達幾十MHz。

脈沖電流法通常被用于變壓器出廠試驗以及其他離線測試中，其離線測量靈敏度高。但

由于現(xiàn)場存在嚴重的電磁干擾，將大大降低監(jiān)測靈敏度和信噪比，影響了對PD信號的檢

測和故障的診斷。脈沖電流法的缺點主要有：(a)由于運行現(xiàn)場干擾嚴重，導致脈沖電

流法無法有效應用于在線監(jiān)測；(b)對于變壓器這類具有繞組結(jié)構(gòu)的設備，由于局部放

電在繞組內(nèi)的傳播導致脈沖電流法在標定時產(chǎn)生很大的誤差；(c)當試樣的電容量較大

時，受耦合電容的限制，測試儀器的測量靈敏度受到一定限制；(d)測量頻率低，頻帶

窄，包含的信息量少。

2. 超高頻法

針對傳統(tǒng)監(jiān)測方法的不足，近年來出現(xiàn)了一種新的監(jiān)測方法一超高頻(UHF)法，該方法

最早應用于20世紀80年代英國GIS設備的PD檢測中。變壓器局部放電每一次都會發(fā)生電

荷中和，伴隨一個陡的電流脈沖，并向周圍輻射電磁波。在電力變壓器內(nèi)部局部放電的

脈沖寬度為ns級，可激發(fā)頻率達1GHz以上的電磁波，為一種橫電磁波(TEM)，UHF法測量

的頻率范圍為300MHz-3GHz，目前國內(nèi)實驗室的實測值表明變壓器油中的局部放電發(fā)射

的超高頻電磁波的頻率范圍從低頻到高頻廣泛分布，上限截止頻率至少可達1.5GHz。

電力系統(tǒng)中的電暈放電等主要電磁干擾信號的頻率一般在100 MHz以下，在空氣中傳播

時衰減很快，而超高頻段內(nèi)的其它干擾相比于其它方法要少很多。因此，可選擇超高頻

段的電磁信號作為檢測信號，以避開常規(guī)電氣測試方法難以避開的電力系統(tǒng)中存在的干

擾，從而提高PD檢測的信噪比和監(jiān)測靈敏度，由于GIS的結(jié)構(gòu)為超高頻檢測提供了極為

有利的條件，且電磁波在其中以波導的方式傳播，有利于局放電信號的檢測，因而該方

法在GIS局部放電在線檢測中占有極為重要的地位，其靈敏度可達1PC。

對于變壓器的運行現(xiàn)場來說，超高頻傳感器一般安裝在變壓器內(nèi)部，變壓器箱體厚度一

般為厘米級，對外部噪聲有很強的屏蔽作用，因而使得超高頻法具有很強的抗干擾性，

使其在電力變壓器的在線監(jiān)測中越來越受到人們的重視，并且其應用也越來越多。隨著

我國電力系統(tǒng)規(guī)模不斷快速地發(fā)展，對系統(tǒng)運行的安全性和可靠性的要求越來越高。電

網(wǎng)的安全運行，主要取決于高壓電氣設備的安全運行，而電氣設備的運行可靠性在很大

程度上依賴于電力設備制造和安裝的質(zhì)量以及設備的檢修、運行維護和必要的預防性試

驗等。電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要樞紐設備，隨著電力設備容量和數(shù)量的增加及電

網(wǎng)規(guī)模的擴大，電力變壓器故障給人們的生產(chǎn)和生活所帶來的影響也越來越大。例如，

2002年全國200kV，330 kV和500 kV運行變壓器的總臺數(shù)分別為3620臺、120臺和650臺

，故障次數(shù)分別為120次、5次和23次，平均故障率為1.884次/100臺·年，在2000年至

2004年間，電力變壓器故障占高壓設備事故的45%，而絕緣故障又是影響變壓器正常運

行的主要原因，因此加強對電力變壓器絕緣狀況的在線監(jiān)測對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運

行具有重大意義。為了減小電力設備的故障率，除不斷提高電力變壓器制造質(zhì)量外，還

應大力提高對電力變壓器運行狀態(tài)的監(jiān)測水平。長期以來，我國電力行業(yè)采用絕緣預防

性試驗和定期維修制度，即按事先制定的檢修周期進行停電檢修，因而也稱計劃維修制

（TBM），它對保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行起到了有效監(jiān)督作用，同時也積累了相

當多的經(jīng)驗。但從長期的實踐中發(fā)現(xiàn)，定期停電的離線試驗在防止電力設備事故方面有

其局限性和不足。例如，據(jù)不完全統(tǒng)計，1985年至1990年間全國有80%的變壓器事故是

在預防性試驗合格的情況下發(fā)生的。由于預防性試驗的試驗條件和運行條件有差別，離

線試驗不能完全反映設備在運行條件下的絕緣狀況，并且絕緣故障是一個發(fā)生、發(fā)展的

過程，與運行條件、絕緣狀況等有關(guān)，不易在定期的預防性試驗中準確發(fā)現(xiàn)。近年來國

內(nèi)故障統(tǒng)計表明，突發(fā)性故障在超高壓變壓器事故中占相當大的比重。另外，預防性試

驗和定期維修均需停電離線進行，試驗時間長，工作量大，并造成大量的經(jīng)濟損失和可

能的設備損傷。鑒于定期維修方式存在以上問題，同時考慮節(jié)約成本和降低檢修費用的

需要，電氣設備的狀態(tài)檢修(CBM)越來越受到人們的重視，它的優(yōu)點在于可及時發(fā)現(xiàn)故

障的早期征兆，使運行維護人員排除處于萌芽狀態(tài)的故障，從而避免惡性事故的發(fā)生，

并可提高維修質(zhì)量和效率，節(jié)約大量的人力物力。隨著傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)和計

算機技術(shù)的發(fā)展與應用，作為狀態(tài)檢修基礎的電氣設備在線檢(監(jiān))測技術(shù)得到了飛速發(fā)

展，成為絕緣檢測中的一個重要組成部分，在很多方面彌補僅靠定期停電預防性試驗的

不足之處。