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中試控股技術研究院魯工為您講解：高壓線路及設備運行參數測試系統

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；

1、輸入特性

電流測量范圍：0~100A，內部自動切換量程。

電壓測量范圍：0~750V 寬量限，一檔可保證精度。

2、準確度

電壓、電流：±0.5%

功率：±0.5%（CosΦ>0.1），±1.0%（0.02<CosΦ<0.1）

電阻、電容、電感、電導、電納：0.5%

阻抗、容抗、感抗：0.5%

4、工作電源：交流160V~265V

3、工作溫度：－10℃~ +40℃

5、絕緣：a、電壓、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100MΩ。

b、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻2KV（有效值），歷時1分鐘實驗。

6、體積：32cm×24cm×13cm

。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。

目前干擾的抑制總是從以下三個方面來考慮：干擾源、干擾途徑和信號處理。抑制干擾

最根本、最有效的方法是：立即去除相應的干擾源或割斷相應的干擾途徑，但這需要對

干擾源和干擾途徑進行詳細的分析，而且還不能改變變壓器的運行方式，所以通過這兩

個方面采取措施來抑制干擾信號的方法是非常有限的。在監測系統中，一般都采用數字

信號處理的方法來抑制以禍合方式進入電流傳感器的各種干擾信號，主要從頻譜、工頻

相位、脈沖幅度和幅度分布信號極性、物理位置、以及重復率等幾個因素來區分局部放

電信號和干擾信號。常有兩種方法被應用在抗干擾技術中：一種是基于窄帶(頻帶一般

為10kHz至數10kHz)信號的處理方法；另一種是基于寬帶(頻帶一般為10Hz至1000kHz)信

號的處理方法。