中试控股技术研究院鲁工为您讲解：交流输电线路参数测试仪（中试所）

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。

绝缘子的防污维护 
绝缘子是预防高压输配电线路短路故障发生的重要装置，绝缘子受污后，其绝缘能力会被削弱，发生绝缘子闪络，造成电流外漏，引发短路等一系列故障。所以，必须做好绝缘子的防污维护，做好绝缘子的日常清理与定时定点清理，并安装探测器来监测地漏电流，根据监测结果来判断绝缘子的污染情况，做出合理的清理计划。 
高压输配电线路运行维护的对策 
加强对电缆线路的管理 
做好电缆线路的管理，为电缆线路创造一个安全的环境，可以在一定程度上减少由于人为因素造成的故障。一般来说，电缆线路的管理范围是电缆附近1 m以内，禁止在此范围中搭建建筑物、种植树木、停放或者通行车辆、堆放化学药剂或者易燃易爆品等，杜绝环境中人为不安全因素威胁高压输配电线路。 

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)

超高压输电线路继电保护方法
超高压输电线路是电网系统重要组成部分，随着电压等级的提升，影响超高压输电线路继电保护的因素也会增加，这也是超高压输电线路继电保护中需要重视的内容。做好继电保护，如果发生故障，继电保护装置可以自行切断与故障区的联系，并将问题反映给控制中心。

若故障未在区内发生，通过不动作就可以完成设计。总的来说，在超高压输电线路继电保护实现以后，无论电力系统处于哪种运行状态或在运行中发生了哪种故障，继电保护装置都可以做出正确判断，将损失降到最低，确保电力系统安全稳定运行。 
超高压输电线路是电网运行中不可缺少的一部分，做好超高压输电线路继电保护可以有效提高电力企业经济效益，确保电网始终处于安全稳定运行中，用户对电力企业工作满意度也会随之提升。

本文分析了三种常用的超高压输电线路继电保护方法，希望能为相关人士带来有效参考，将这些方法真正应用到继电保护中，只有这样才能妥善处理好继电保护工作，强化继电保护效率。

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；

变压器局部放电定量检测主要采用的是电信号检测技术，包括脉冲电流法、超高频检测

法和超宽频检测法等。

 

脉冲电流法是应用的最早、最广泛和最成熟的局部放电检测方法，主要通过在变压器接

地线、铁芯引下线、套管等耦合方式测试，可在线监测。该法能够对放电量进行标定，

缺点是需要停电进行外施电压，且容易受到干扰，不符合目前电气设备状态监测所提出

的要求。

 

超高频局部放电检测法是目前应用于局部放电检测的热门技术，随着传感器技术、数据

采集技术等的不断发展，局部放电的检测向超高频和超宽频方向发展。通过接收变压器

内部放电所产生的超高频电信号，实现局部放电的检测。UHF（Ultra一High-Frequency

）法接收局部放电信号主要有两种方式：天线法和电容耦合法，采样频率可分别达到

1.2GHz和1.5GHz。因为超高频检测的频带非常高，可以通过砍掉低频信号来过滤干扰。

国内的很多仪器厂家一般将300MHz以下的信号过滤，以排除现场电晕放电的干扰。但由

于电力变压器内部绝缘结构的复杂性，电磁波在传播过程中会发生多次折反射和衰减，

同时变压器箱壁的屏蔽作用也使得局部放电的电磁信号很难的向外传播，在变压器的外

部进行超高频检测颇有难度。目前广东电科院、清华大学、华北电力大学等单位已将超

高频局放检测技术应用于变压器局放检测。具体做法是将超高频传感器置于变压器内部

进行检测，而将超高频传感器置于变压器内部时，需要打开变压器的油阀，会造成油流

涌动引起变压器瓦斯保护动作，影响到设备的运行。

 

高频脉冲电流法也可以用于变压器局部放电的检测。通过变压器套管升高座的位置进行

包膜，人为的制造一个电容屏，使得局部放电的高频电流通过电容的耦合进入检测系统

，利用高频CT检测高频电流信号，以实现对变压器局放的检测。广州智友公司采用高频

脉冲电流法，对佛山供电局所有的500kV变压器进行过普查和评估，取得了一定的效果

。

 

化学检测法是目前应用最广的非电测法。对变压器的油样进行色谱分析，通过油中的特

征气体含量，以及三比值法，可以对变压器是否存在局部放电进行判断。由于变压器的

所有结构材料均浸在油中，一旦产生局部放电，局部放电的能量，使得绝缘油产生裂解

，油中各种气体的含量组分会产生变化，各种特征气体对反应局部放电非常灵敏。实验

室油色谱分析发展已经成熟，积累了较多的故障诊断经验。

 

声发射检测技术是近几年逐渐兴起的一种检测方法。在电力变压器内部发生局部放电时

，会伴随有声波能量的放出，声波在不同介质(油纸、隔板、绕组、油等)中向外传播，

到达固定在变压器油箱壁上的声发射传感器。其优点是不影响电气主设备的安全运行，

受电磁干扰小，灵敏度较高，可以对局放点定位。缺点是放电源和传感器之间的传播路

径复杂，等效传播速度难以确定，故给声源定位造成一定的困难，且在声发射信号在不

同介质中传播会衰减等。在变压器局部放电的测量中，声发射传感器的谐振频率一般都

选择在30kHz以上的超声频段。虽然局部放电及所产生的声发射信号具有一定的随机性

，每次局部放电的声波信号频谱不同，但整个局部放电声波信号的频率分布范围却变化

不大，基本处于50-300kHz频段。大量研究表明，局部放电产生的声波信号的频谱大都

集中在150kHz左右，而变压器的噪声频谱分布在小于65 kHz频率范围。二者的频率分布

明显不同。另外，传播媒质对声波吸收系数随频率的平方增长，即频率越高，吸收系数

越大，声波在传播中的衰减越厉害，因此系统最好利用低频段的声波信号，以保证其灵

敏度，同时避开变压器铁芯自身振动、噪声和其他电磁噪声等干扰。

 

自1965年美国的Dunegan公司首次推出声发射商用仪器以来，声发射硬件技术经历了从

参数式一参数型数字式一波形式三个阶段的更新发展。进入20世纪90年代，美国PAC公

司、美国DW公司、德国Vallen Systeme公司和中国广州声华公司先后开发生产了算机化

程度更高、体积和重量更轻的第三代数字化多通道声发射检测分析系统，这些系统除了

能进行声发射参数实时测量和声发射源定位外，还可以直接进行声发射波形的观察、显

示、记录和频谱分析。随着声发射检测仪器的日趋完善，用于变压器局部放电测量的可

靠性也越来越高。

 

目前美国的PAC公司是声探头最大的生产厂家，从上世纪90年代开始，该公司开始研发

PAC声发射(超声)测量系统，该系统是采用声发射法对变压器局放进行带电测试的仪器

，除能够长时间带电测试外，还能够对变压器局放位置进行定位。通过在美国进行数百

台变压器的测试，形成了较成熟的测试技术，本世纪初开始销向中国市场。2007年佛山

供电局购进该测量系统，并应用于现场检测，但由于试验人员对变电站变压器内部结构

、运行环境不熟悉，导致不能对检测信号做出综合分析，缺少判断依据。国内外变压器

局部放电检测方法的研究现状声发射法对于变压器围屏、引线、金属件及高压线圈表面

的放电比较灵敏，而对变压器绕组内部的变压器绕组内部的局放灵敏度不高。有些单位

在实验室模拟了变压器油箱进行研究，但停留在检测声发射信号灵敏度、验证试验仪器

有效性等方面，缺少工程应用方面的研究，使得现场检测缺少理论的指导，若要有效的

利用声发射法检测和定位变压器局部放电，需要在声发射法的局放检测应用方面进一步

作研究。电力变压器是发电厂和变电站的重要设备之一，在电力系统中承担着电压转换

和电能分配调度的重要枢纽作用。