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中試控股技術研究院魯工為您講解：變頻線路參數測試裝置（實力品牌）

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。

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

輸配電線路運行管理及維護方法
通過調查發現，當前在輸配電線路運行管理中還存在很多問題，例如不同地區影響因素不同，受到天氣、氣候、地域、海拔的影響，以及經濟的快速發展，用電需求急劇增加，再加上配電范圍廣、管理人員不足，在管理中不能進行細致化、集約化的管理；

因此管理維護中容易出現故障，導致局部地區電力中斷，影響居民的日常用電，下面就綜合對這些問題進行分析，從中總結出有效的管理措施，提高我國的用電管理水平，為以后這方面技術的發展奠定基礎。 
輸配電管理中面臨的問題和難點 
受到地理環境的影響 
在對輸配電線路進行管理和維護過程中，由于不同地區的地理環境，自然氣候不同，因此管理和維護的重點也不同。我國地域遼闊，不僅有高原、高海拔地區，同時也有酷暑、苦寒等地區，這些地方的地理環境，天氣情況都不同，直接影響輸配電管理工作。

如果在設計時不對這些影響因素加以考慮和分析，那么在日后的維護管理中肯定會面臨很多問題。因此工作人員在日常維護工作中，一定要對設備缺陷進行記錄，根據其受到破壞情況的不同，對受損情況做具體的分類，然后在后期進行審查；

將所有的安全隱患都排除掉，避免線路在運行中出現故障，造成局部的停電。 
電能供應量加大 
隨著我國的改革開放，逐漸發展出了很多大中型城市，這些城市在發展中，以后后期的運行中，都依賴電源，再加上工商業的繁榮，我國對電能的需求量加大，這樣對于供電企業而言，在這方面會面臨很大的壓力。

如果日常維護管理不到位，出現了長時間超負荷運行，那么就可能出現短路、線路中斷、線路起火等問題，針對這些情況，要求工作人員在日常維護中，必須加大對電力設備的檢查力度，對于發生過重大安全事故的設備，要做重點的檢查，避免故障的再次發生。 
發生故障的主觀原因 
由于電力工程質量不合格，后期運行不到位，再加上整體規劃設計不合理，導致故障頻發。第一，出現短路問題，在山丘中安裝輸配電線路，如果樹木和線路之間的安全距離沒有控制好，那么二者就容易連接，經常發生短路故障；

第二，線路在正常運行時，如果在日常檢查過程中，工作人員沒有嚴格按照流程操作，對線路下生長的草木沒有及時清理，對樹木沒有修整，就會出現短路甚至是跳閘故障；

第三，對于輸配電線路而言，如果線路中的線對線平行度出現問題，導致各自線路的安全距離不夠，在強電流作用下，就會出現打連火災，直接影響用戶的用電安全。 
對客觀因素的分析 
一般設計輸電線路時，盡可能都遠離城市中心和農村，這些地方是野外、郊區，因此在很大程度上會受到自然因素的影響。

例如雷擊比較嚴重，據不完全統計，雷擊導致的線路問題占到12%，除此之外，雷雨、暴風雪也會有影響，這些自然因素是不能控制的，但是在設計中一定要安裝避雷針，除此之外，相關的配套設施也要進行配置安裝，將自然因素對線路的影響降到最低。 

相關規程標準:
《 DL/T 1119-2010 輸電線路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/T 559-94  220-500kV電網繼電保護裝置運行整定規程 》
《 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；

直流輸電過程中，主保護措施即為行波保護，其保護原理如下：線路發生故障時，故障

點會將反行波傳播到線路兩端，而行波保護通過讀反行波的識別，判斷故障相關區情況

。現階段，利用行波保護高壓直流輸電線路時，多采用兩種方案，一種為ABB方案，此

種方案的故障檢測利用極波進行，同時，故障極通過地模波確定；另種為Siemens方案

，其中方案的啟動判據采用電壓微分，卻故障確定方法為觀察反行波在10MS內的突變量

。有上述敘述可知，這兩種方案采取不同的檢測方式，效果上也存在一定的差異，因微

分環節存在于Siemens方案中，所以檢測速度相對慢于ABB方案，但也正是因為存在此環

節，使得Siemens方案具有更好的抗干擾能力。不過，這兩種方案均存在一定的不足之

處，如不具備足夠的耐過度電阻能力、采樣要求高、缺乏良好的抗干擾能力。由于較多

的問題存在于行波保護技術中，將基于小波變化的行波方向保護方案提出；再如優化靈

敏度，研究極性比較式原理等。

微分欠壓保護

直流輸電線路中，微分欠壓保護屬于主保護，同時，使用行波保護時，其也作為后備保

護，實現保護的主要方式對電壓微分數值、電壓幅值水平做出檢測。從保護原理上看，

微分欠壓保護相同于ABB方案及Siemens方案，都是極性電壓微分及幅值的測定，且電壓

微分定值一致于行波保護，唯一不同的是延長了原本的6ms，變為20ms，由此一來，行

波保護退出或無充足的上升沿寬度狀況下，微分欠壓保護可將其后備保護作用充分的發

揮出來。與行波保護相比，微分欠壓保護具有較慢的運行速度，單其準確度明顯提升，

不過，在耐過度電阻能力方面，依然并不理想，非常有限。  

中試控股詳細講解低電壓保護

對于前兩種保護技術來說，低低壓保護屬于后備保護手段，判斷故障極繼電保護作用通

過電壓幅值檢測來實現。根據其設計，高阻故障發生后，行波保護與微分欠壓保護未能

做出動作時，低壓保護會對其做出切除，不過，從實際應用狀況來看，低電壓保護鏡配

備在極少數的高壓直流輸電線路中，低電壓保護包含兩種，一種為線路低電壓保護，另

一種極控低電壓保護，與后者相比，前者具有更高的保護定值，而且前者動作后，線路

重啟程序會啟動，后者動作后，故障極被封鎖。盡管低電壓保護具有較為簡單的原理電

其也存在較多的問題，如選擇性差、區分高阻故障不準確等。

中試控股詳細講解縱聯電流差動保護

在高壓直流輸電線路中，縱聯電流差動保護屬于后備保護方案，原理是通過雙端電氣量

促進絕緣選擇性實現，根據設計，高阻故障切除我其唯一作用。從現有縱連電流差動保

護來看，因對電容電流問題并未作出完全的考慮，差動判據僅采用電力兩端的加和，導

致等待時間比較長，相對動作的速度并不快。例如縱聯電流差動保護的Siemens方案，

故障初期時，具有較大的電流波動，差動保護會具有600ms的延遲，同時，差動判據自

身存在的延遲有500ms，也就是說，差動動作至少要在故障發生1100ms后才會出現，而

在此期間內，故障極直接閉鎖的事故可能會發生許多次，導致設備無法啟動，縱聯電流

差動保護的后備動作無不能完全的發揮出來。為使此種保護技術效果的增強，可從多個

方面進行改進工作，入補償電容電流，促進差動保護靈敏程度提高；升級高頻通道，變

為光纖通道，加快保護動作速度等。中試控股詳細講解影響高壓直流輸電線路繼電保護

的相關因素

過電壓

故障發生在高壓直流輸電線路中后，會延長電弧熄滅時間，嚴重時，甚至導致不消弧問

題出現，受到電路電容的影響，兩端開關斷開時間并不一致，造成行波來回折反射，是

整個系統的運行均受到極大的影響。

電容電流

高壓直流輸電線路的特征主要體現在三方面：

（1）較大的電窖

（2）較小的波阻抗

（3）較小的自然功率

正因此種特征，一定程度的影響了差動保護整定。為使高壓直流輸電線路能夠平穩的、

安全的運行，必須要科學合理的補償電容電流。

另外，因分布電容會產生相應的影響，故障一旦發生在線路運行中后，可改變故障距離

與繼電器測量阻抗間所具備的線性關系，變成雙曲正切函數，導弦傳統繼電保護措施無

法再繼繼續使用。

電磁暫態過程

高壓直流輸電線路通常會比較長，操作進程中，或故障發生后，高頻分量會具有較大的

幅值，此種變讓臺大幅的增加濾出高頻分量的難度，導致偏差問題出現在電氣測量結果

中。

另外，此種狀況下也較難保證半波算法的準確性，使飽和現象發生于電流互感器中。

中試控股詳細講解高壓直流輸電線路中常用的繼電保護技術

行波保護

直流輸電過程中，主保護措施為行波保護，其保護原理如下：線路發生故障時，故障點

會將反行波傳播到線路兩端，而行波保護通過對反行波的識別，判斷故障相關情況，現

階段，利用行波保護技術保護高壓直流輸電線路時，多采用兩種方案，一種為ABB方案

，此種方案的故障檢測利用極波進行，同時，故障級通過地模波確定；一種為SIEMENS

方案．其中方案的啟動判據采用電壓微分，且垃障確定方法為觀察反行波在IOMS內的突

變量。

自上述敘述可知．這兩種方案采取不同的檢測方式，效果上也存在一定的差異，因微分

環節存在于SIFMENS方案中，所以檢測速度相對慢于ABB方案，但也正是因為存在此環節

，使的SIEMEHS方案具有更好的抗干擾能力。

不過，這兩種方案均存在一定的不足之處，如不具備足夠的耐過渡電阻能力、采樣要求

高、缺乏良好的抗干擾能力等。由于較多的問題存在于行波保護技術中，學者們開始了

大量的憂化工作．如在可靠性基礎上實拖優化，將基于小波變化的行波方向保護方案提

出．再如優化靈敏度，研究極性比較式原理等。