中试控股技术研究院鲁工为您讲解：非对称输电线路参数的在线测试仪

ZSXL-Y输电线路异频参数测试系统

测量线路间互感和耦合电容(线路直阻采用专门的线路直阻仪进行测量)
DSP数字信号处理器为内核
参考标准： DL/T 741-2010

输电线路异频参数测试系统：集成异频测试电源、测量仪表、数学模型于一体，消除强干扰的影响，保证仪器设备的安全，能极其方便快速、准确地测量输电线路的工频参数。输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。输电线路试验为离线检测和在线检测，运用带电作业或其他作业方式对杆塔本体、基础、架空导地线、绝缘子、金具及接地装置等的运行状态进行检测，可以对线路运行状态及可靠性提供评估依据，对线路状态检修提供可靠的分析数据，对线路事故、故障的原因进行分析判断及提前防范的作用。

参数
仪器供电电源 三相，AC380V±10%，15A，50Hz (有效值)
仪器内部异频电源特性 最大输出电压 三相，0～200V(有效值＜±1%)
最大输出电流 5A
输出频率 47.5Hz，52.5Hz (＜±0.1HZ)
有功功率 功率因数在0.1～1.0时，±0.5%读数±1个字
有功功率 47.5Hz，52.5Hz (＜±0.1HZ)
最大输出功率 三相3×3kW(9kW)
具备测量两相线路的功能(包括直流输电线路和电气化铁路牵引线路)
测量范围 电容 0.1～30μF
阻抗 0.1～400Ω
阻抗角 0°～360°
线路长度从0.3km到400km均应能够稳定准确测试
测量分辨率 电容 0.01μF
阻抗 0.01Ω
阻抗角 0.01°
测量准确度 电容 ≥1μF时，±1%读数±0.01μF
＜1μF时，±3%读数±0.01μF
阻抗 ≥1Ω时，±1%读数±0.01Ω
＜1Ω时，±3%读数±0.01Ω
阻抗角 测试条件：电流＞0.1A
±0.3°(电压＞1.0V)，±0.5°(电压:0.2V～1.0V)

输电线路的常见问题及维护对策
1.电杆积水冰冻 
电杆积水冰冻主要是因为电杆积水，水分进入到电杆内部，冰冻以后膨胀对电杆造成破坏。在维护工作中应该做好四方面的工作：第一是在有可能积水的地段，做好封堵工作，或者将电杆外基封实；

第二是在冰冻期到来以前，对线路上所有的电杆进行不要的检查，并针对出现的问题进行维护；第三是在施工以前检查电杆的质量；第四是在积水冰冻以前及时的清理，并保证水流的畅通。 
2.倒杆塔 
对于倒杆塔的维护工作，首先应该做好杆塔的管护工作，并且针对杆塔的出现的问题进行相应的调整，比如因质量问题要及时更换等；其次要对拉线进行必要的检查和维护工作，从而保证整个输电线路稳定的运行，同时及时的补全输电线路构件损失，稳定杆塔的受力；

最后在特殊天气时增强对线路的巡检工作，并在巡检是注意导线连接处的受热问题。 
3.雷击 
雷击能够对输电线路造成巨大的直接和间接伤害，因此要加强在此方面的维护工作。其主要的维护策略分为四个方面：第一严格落实避雷线的架设，做好防雷基本工作；第二是降低杆塔的接地电阻，提高杆塔的抗雷击能力；第三是架设相应的耦合地线，以对雷击电流进行分流；

第四是增强线路的绝缘性，并装置自动重合闸。 
4.线路触电 
线路触电给线路维护人员带来了生命威胁，因此应该对这方面的维护工作给予高度的重视。在实际维护工作中，首先应该保证维护人员进行作业时相关工具的绝缘性和作业活动的安全距离；

其次应该严格的规范接地操作的规范性，做好自我防护工作；最后应该做好杆塔工作的监护工作，保证维护工作的有效性

电力系统由发电厂（发电机、升压变）、220-500kV高压输电线路、区域变电站（降压变压器）、35-110kV高压配电线路（用户、降压变压器）和6-10kV配电线路以及220V380V低压配电线路组成。

其中高压输电线路、低压配电线路是连接发电、供电、用电之间的桥梁，极其重要！

输电线路工频参数包含线路的正序电容、零序电容、正序阻抗、零序阻抗、线路间的互感电抗和耦合电容测量；

架空输电线路绝缘子串中每片绝缘子的电压分布是不均匀的，离导线最近的几片绝

缘子上电压降最大。当出现零值绝缘子时，沿绝缘子串的电压将重新分布，离导线最近

的几片绝缘子上的电压将急剧升高，会引起表面局部放电或者增加局部放电的强度。而

根据表面局部放电时产生光辐射的强度，就可知道绝缘子串的绝缘性能。

    如图4—12所示，被监测的绝缘子表面局部放电、电晕放电和绝缘子的光影像，通

过物镜输入亮度增强器的光阴极、电子由光阴极逸出，形成电子电流，依据电子电流密

度的平面分布可显示出原有光影像的亮度分布。焦距调节系统电子加速，从而使亮度增

强器荧光屏发光。这样，原来形成的光影像中途经过电子影像，又重新变为光影像。在

影像传递过程中，磁场系统将电子加速，使原有光影像的亮度增加(可达105倍)。亮度

增强器可以实现由地面远距离(5～50m)测量输电线路的悬式绝缘子串上的表面局部放电

时的微弱光亮。

  图4—12悬式绝缘子串用的电子光学探测器结构示意图

G一受监测绝缘子；J一照相胶卷；H一物镜光圈；Ol、O2一输入(输出)  物镜(目镜)；R

一可调电阻；Vt一光电三极管；O3一透镜；CL一滤光器；ΦK一光阴极；L一焦距调节系

统；D一电源；P一亮度增强荧光屏

    当在夜间进行探测时，为了区别绝缘瓷件表面局部放电和其他外界光源的干扰(月

光和照明)，提高信噪比，可采用脉冲电源对亮度增强器供电。因为表面局部放电是发

生在绝缘子所施加交流电压的最大值附近，其频率为100Hz，而外界光辉强度与电网频

率无关。当绝缘瓷件在仅出现表面局部放电时(1～6ms)，按接近于100Hz的频率将亮度

增强器投入，将会使背景微弱爆光和外界干扰光辉减弱。在电子光学探测器的荧光屏上

，将观察到与电网频率和亮度增强器合拍的表面局部放电的亮区脉动。此脉动可将表面

局部放电的光强与减弱的不脉动外界干扰光辉区别开来。实际检测中，有缺陷的绝缘子

串中表面局部放电的光辐射强度超过平均光辐射强度。

    利用电子光学探测器来评价离导线最近的第一片绝缘子上的表面局部放电的光辐射

强度与平均光辐射强度差的方法是，利用电子光学探测器的灵敏度阈值丸与光学输入系

统诸参数的关系进行分析，其关系式为：

        

式中： ——输入系统的透射系数；

D/F——输入目镜的计量光强（相对孔、光圈）；

A——常数；

L——与辐射源的距离。

    减少 （关于输入光圈），当D减少到某一值时，平均光强不再出现在电子光学探测

器的荧光屏上。屏上将仅显示出有缺陷绝缘子的表面局部放电。然后，再进一步对靠近

导线的第一片绝缘子表面放电的光辐射强度与平均光辐射进行比较。若此光辐射强度超

过无不良绝缘子存在时的光辐射强度，就可以根据表面局部放电的光辐射强度与绝缘子

上的电压关系曲线，找到靠近导线的第一片绝缘子上分布的电压。根据得到的分布电压

值与良好绝缘子串第一片绝缘子的正常分布电压值的差别，便可判断出是否存在不良绝

缘子。这种探测方法效率很高。

    但是，电子光学探测器仅能判断出绝缘子串中是否存在零值绝缘子，不能确定到底

有几片零值绝缘子以及它们的位置。

    (四)利用红外热像仪检测不良绝缘子

    由上述可知，不良绝缘子与良好绝缘子的表面温度存在差异，但这种差异很小，所

以用一般的测温方法难以分辨。用红外热像仪绝缘子表面的温度分布转换成图像，以直

观、形象的热像图显示出来，再根据热像图检测不良绝缘子

在图4—14(a)中，上、下两片绝缘子均为良好绝缘子。为模拟不良绝缘子，将上片绝缘

子的铁帽接地，并在铁帽和铁脚并联一对间隙距离为1mm的小球，当电压施加于下片绝

缘子的铁脚时，上片绝缘子的小球间隙放电，使上片绝缘子经小球间隙的电弧短接，因

而其温度很低，仅在小球间隙放电处有一亮点，。对下片绝缘子，因其承受电压较高，

泄漏电流较大，产生的损耗就大，铁帽与瓷介质温度较高，故在热像图中显得较明显，

。由此可见，当绝缘子串中出现不良绝缘子时，   红外热像图上显示的温度是不连续

的，温度分布断开处即为不良绝缘子的位置。

    利用红外成像法来检测不良绝缘子，简单方便、速度快、效率高，甚至可普查每串

绝缘子，还可结合检测进行巡线，是高压、超高压及特高压输电线路不良绝缘子的检测

方向。

中试控股电力讲解输电线路的防雷措施有:

  （ 1）避雷线（架空地线）:沿全线装设避雷线是目前为止110kV及其以上架空线最重

要和最有效的防雷措施。35kV及以下一般不全线架设避雷线，因为其绝缘水平较低，即

使增加绝缘水平仍很难防止直击雷，可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行

，主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。

  （2）降低杆塔接地电阻:这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施，措施有

采用多根放射状水平接地体、降阻模块等反击是当雷电击到避雷针时，雷电流经过接地

装置通入大地。若接地装置的接地电阻过大，它通过雷电流时电位将升得很高，作用在

线路或设备的绝缘上，可使绝缘发生击穿。接地导体由于地电位升高可以反过来向带电

导体放电的这种现象叫“雷电反击”。

   （3）加强线路的绝缘:如增加绝缘子的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空

气距离。在实施上有很大的难度

方法。，一般为提高线路的耐雷水平，均优先采用降低杆塔接地电阻的

   （4）耦合地线:在导线的下方加装一条耦合地线，具有一定的分流作用和增大导地

线之间的耦合系数，可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。

   （5）消弧线圈:能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电

弧，即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。

   （6）避雷器:不作密集安装，仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱点的防雷

保护。能免除线路的冲击闪络，使建弧率降为零。

   （7）不平衡绝缘:为了避免线路落雷时双回路同时闪络跳闸而造成的完全停电的严

重局面，当采用通常的防雷措施都不能满足要求时在雷击线路时绝缘水平较低的线路首

先跳闸，保护了其他线路。

   （8）自动重合闸:由于线路绝缘具有自恢复功能，大多数雷击造成的冲击闪络和工

频电弧在线路跳闸后能迅速去电离，线路绝缘不会发生永久性的损坏和劣化，自动重合

闸的效果很好。