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中試控股技術研究院魯工為您講解：同塔多回輸電線路參數測試系統

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)

輸電線路的常見問題及維護對策
1.電桿積水冰凍 
電桿積水冰凍主要是因為電桿積水，水分進入到電桿內部，冰凍以后膨脹對電桿造成破壞。在維護工作中應該做好四方面的工作：第一是在有可能積水的地段，做好封堵工作，或者將電桿外基封實；

第二是在冰凍期到來以前，對線路上所有的電桿進行不要的檢查，并針對出現的問題進行維護；第三是在施工以前檢查電桿的質量；第四是在積水冰凍以前及時的清理，并保證水流的暢通。 
2.倒桿塔 
對于倒桿塔的維護工作，首先應該做好桿塔的管護工作，并且針對桿塔的出現的問題進行相應的調整，比如因質量問題要及時更換等；其次要對拉線進行必要的檢查和維護工作，從而保證整個輸電線路穩定的運行，同時及時的補全輸電線路構件損失，穩定桿塔的受力；

最后在特殊天氣時增強對線路的巡檢工作，并在巡檢是注意導線連接處的受熱問題。 
3.雷擊 
雷擊能夠對輸電線路造成巨大的直接和間接傷害，因此要加強在此方面的維護工作。其主要的維護策略分為四個方面：第一嚴格落實避雷線的架設，做好防雷基本工作；第二是降低桿塔的接地電阻，提高桿塔的抗雷擊能力；第三是架設相應的耦合地線，以對雷擊電流進行分流；

第四是增強線路的絕緣性，并裝置自動重合閘。 
4.線路觸電 
線路觸電給線路維護人員帶來了生命威脅，因此應該對這方面的維護工作給予高度的重視。在實際維護工作中，首先應該保證維護人員進行作業時相關工具的絕緣性和作業活動的安全距離；

其次應該嚴格的規范接地操作的規范性，做好自我防護工作；最后應該做好桿塔工作的監護工作，保證維護工作的有效性

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；

新建高壓輸電線路再投入運行之前，除了檢查線路絕緣情況、核對相位外，還應測量各種工頻參數值，作為計算系統短路電流、繼電保護整定、推算潮流分布和選擇合理運行方式等工作的實際依據。

本文為大家詳細介紹工頻線路一些參數的測量方法。注：本文討論的線路參數均指三相導線的平均值，即按三相線路通過換位后獲得完全對稱。對不換位線路，因其不對程度較小，也可以近似地試用。

一測量線路各相的絕緣電阻

測量絕緣電阻，是為了檢查線路絕緣狀況，以及有無接地或相間短路等缺陷。一般應在沿線天氣良好情況下（不能在雷雨天氣）進行測量。首先將被測線路三相對地短接，以釋放線路電容積累的靜電荷，從而保證人身和設備安全。

測量時，應拆除三相對地的短路接地線，然后測量各相對地是否還有感應電壓（測量表計用高內阻電壓表，好用靜電電壓表），若還有感應電壓，應采取措施消除，以保證測試工作的安全和測量結果的準確。

測量線路的絕緣電阻時，應確知線路上無人工作，并得到現場指揮允許工作的命令后，將非測量的兩相短路接地，用2500 - 5000V兆歐表，輪流測量每一相對其他兩相及地間的絕緣電阻。若線路長，電容量較大時，應在讀取絕緣電阻值后，先拆去接于兆歐表L端子上的測量導線，再停兆歐表，以免反充電損壞兆歐表。測量結束后應對線路進行放電。測量線路各相絕緣電阻接線圖如圖1所示。

核對相位

通常對新建線路，應核對其兩端相位是否一致，以免由于線路兩側相位不一致，在投入運行時造成短路事故。

核對相位的方法很多，一般用兆歐表和指示燈法。指示燈法又分干電池和工頻低壓電源兩種。

1．兆歐表法

圖2是用兆歐表核對相位的接線圖。

用兆歐表核對相位接線圖

圖2：用兆歐表核對相位接線圖

在線路的始端一相接兆歐表的L端，而兆歐表的E端接地，在線路末端逐相接地測量；若兆歐表的指示為零，則表示末端接地相與始端測量相同屬于一相。按此方法，定出線路始、末兩端的A、B、C相。

2．指示燈法

指示燈法是將圖2中兆歐表換成電源和和指示燈串聯測量，若指示燈亮．則表示始、末兩端同屬于一相，但應注意感應電壓的影響，以免造成誤判斷。

測量直流電阻

測量直流電阻是為了檢查輸電線路的連接情況和導線質量是否符合要求。

根據線路的長度、導線的型號和截面，初步估計線路電阻值，以便選擇適當的測量方法和電源電壓。一般采用較簡單的電流、電壓表法測量，尤其對有感應電壓的線路更為必要。此外，也可用單臂電橋測量。電流電壓表法常用來測量較長的線路，電源可直接用變電所內的蓄電池。但要注意，不能影響開關和繼電保護可靠動作。

測量時，先將線路始端接地，然后末端三相短路。短路連接應牢靠，短路線要有足夠的截面。待始端測量接線接好后，拆除始端的接地進行測量，原理接線如圖3所示。

電流電壓表法測量線路直流電阻接線圖

圖3：電流電壓表法測量線路直流電阻接線圖

PA—直流電流表；PV—直流電壓表

逐次測量AB、BC和CA相，井記錄電壓值、電流值和當時線路兩端氣溫。連續測量三次，取其算術平均值，并由以下各式計算每兩相導線的串聯電阻（如果用電橋測量，能直接測出兩相導線的串聯電阻值）。

AB相   RAB＝UAB／IAB

BC相   RBC＝UBC／IBC

CA相   RCA＝UCA／ICA

然后換算成20℃時的相電阻，換算方法如下

Ra＝（RAB＋RCA－RBC）／2

Rb＝(RAB＋TBC－RCA) ／2

Rc＝(RBC＋RCA－RAB) ／2

并按線路長度折算為每千米的電阻。

中試控股輸電線路故障距離測試儀程序中的架空線路波速是固定的，對于不同參數的架

空線路，其波數與給定波速會有一定偏差。因此，對于不同參數的架空線路，測出的距

離也有一定偏差;但這一偏差可通過下列兩種辦法進行修正。

       1.根據對具體線段參數測試，修改程序中架空線路的波速參數，以保證測量精

度。本方法適用于同一電壓等級線路參數基本一致的用戶。此項工作由架空線廠家與用

戶配合進行。

       2.用戶用HTXL-H儀器對已知長度L0的線路測量時，分別測量非故障相長度L1和

故障相長度L2，可通過下列公式得到故障距離。 Lx=L0×L2/L1

輸電線路故障測距的主要方法分為三類：阻抗法、故障錄波分析法、和行波法。

中試控股技術博士為您解答：阻抗法

阻抗法建立在工頻電氣量的基礎上，通過建立電壓平衡方程，利用數值分析方法求解得

到故障點和測量點之間的電抗，由此可以推出故障的大致位置。根據所使用電氣量的不

同，阻抗法分為單端法和雙端法兩種。

       對于單端法，簡單來說可以歸結為迭代法和解二次方程法。迭代法可能出現偽

根，也有可能不收斂。解二次方程法雖然在原理和實質上都比迭代法優越，但仍然有偽

根問題。此外，在實際應用中單端阻抗法的精度不高，特別容易受到故障點過渡電阻、

對側系統阻抗、負荷電流的影響。同時由于在計算過程中，算法往往是建立在一個或者

幾個假設的基礎之上，而這些假設常常與實際情況不一致，所以單端阻抗法存在無法消

除的原理性誤差。但單端法也有其顯著優點：原理簡單、易于實用、設備投入低、不需

要額外的通訊設備。

       雙端法利用線路兩端的電氣信息量進行故障測距，以從原理上消除過渡電阻的

影響。通常雙端法可以利用線路兩端電流或兩端電流、一端電壓進行測距，也可以利用

兩端電壓和電流進行故障測距。理論上雙端法不受故障類型和故障點過渡電阻的影響，

有其優越性。雙端法的缺點在于：計算量大、設備投資大、需要額外的同步和通訊設備

。

       行波法

       行波法利用的原理是當輸電線路發生故障時，將會產生向線路兩端以接近光速

傳播的電流和電壓行波。通過分析故障行波包含的故障點信息，就可以計算出故障發生

的位置。

       故障錄波分析法

       故障錄波分析法利用故障時記錄得到的各種電氣量，事后由技術人員進行綜合

分析，得到故障位置。隨著計算機技術和人工智能技術的發展，故障錄波分析法可以通

過自動化設備快速完成。但該方法會受到系統阻抗和故障點過渡阻抗的影響，而導致故

障測距精度的下降。

目前公認的輸電線路雷害防護措施有架設接地避雷線、降低桿塔的沖擊接地電阻、架設

耦合地線、絕緣子串不平衡絕緣法、裝設線路自動重合閘裝置。以上措施對于一般的輸

電線路防雷是很有效的，但在雷電活動劇烈、線路土壤電阻率高、地形復雜地區，上述

措施往往難以奏效，此時桿塔上架設線路避雷器將是一個很好的選擇。在桿塔上架設避

雷器，可以選擇的避雷器種類很多。 無間隙避雷器

優點：理論上具有保護性能穩定，響應時間短，便于安裝等優點。

缺點：由于避雷器與導線直接連接，加之又是長期帶電運行，一旦發生故障，將直接影

響線路的正常供電，因此，目前較少使用。

帶串聯間隙避雷器

優點：由于避雷器本體與高壓導線用間隙隔離，在系統正常運行時，避雷器不承受持續

工頻電壓的作用，因此，避雷器電阻片不存在老化問題，即使避雷器本體發生故障，由

于間隙的隔離作用，不會影響系統的運行。理論上講帶串聯間隙線路避雷器具有可靠性

高，運行壽命長的優點，目前電力系統運行的線路避雷器，90%為帶串聯間隙線路避雷

器。

缺點：由于間隙為純空氣間隙，在安裝時，沒有其他物體可做支撐，同時受避雷器本體

機械強度的限制，因此，避雷器只能垂直安裝；而避雷器間隙尺寸和本體尺寸是固定的

，線路絕緣子串長度則根據不同地區和地形會有所變化，因此，在安裝時必須根據安裝

位置和桿塔形狀，臨時加工不同的輔助工裝，來滿足安裝要求，安裝結構較為復雜。

新型線路避雷器技術及結構特點

通過加裝避雷器免維護裝置，即故障指示器、熱爆式脫離器和懸掛輔助機構等，同時對

避雷器內部結構進行優化設計而形成的新型避雷器。當這種新型避雷器出現故障時，脫

離器會迅速動作，將故障避雷器從輸電系統中退出，及時消除系統接地并為故障避雷器

提供明顯標識，便于維護人員及時發現故障點并進行檢修更換。

由于采用了免維護裝置，使避雷器的保護水平得以提高（通過降低避雷器殘壓來獲得）

，在一定程度上具有增大保護距離的可能，zui大限度地減少了避雷器的安裝數量，進

一步降低了線路防雷成本。現在這種新型避雷器正在生產普及使用，替代以上兩種避雷

器，有效提高了供電可靠性。