中试控股技术研究院鲁工为您讲解：平行输电线路电气参数检测仪（源头大厂）

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。

提高高压输配电线路质量的措施
首先需仔细勘察高压输配电线路附近的地形、地质情况，根据实际情况及时调整高压输配电线路基础工程的施工方案。目前高压输配电线路的基础通常都是由钢筋混凝土结构浇筑而成，所以，在进行基础工程施工时，首先进行的工作是对该地区附近的岩石环境进行勘探，根据岩石的分布情况合理调整施工方案。

同时，要对施工材料的质量进行检查，确保材料的质量符合相关标准，然后，在施工过程中，要适当应用相关工艺技术，合理运用施工方法，规范施工技巧，并且要在后期施工过程中做好养护工作，为以后工作的开展提供更好的条件。 
其次，要选择刚度和强度都符合标准的杆塔，适当运用杆塔施工技巧，从而，提高杆塔施工的质量。在受力的情况下，只有杆塔的刚度和强度符合标准，才可以确保其形变程度在规定的范围以内。

在施工之前，可以对杆塔进行试验，对齐施加一定的压力，然后，观测其形变程度，做好相关记录，最后，分析记录的数据，看是否符合相关标准。只有在实验结果达标的情况下，杆塔才可以投入使用。 
最后，在架线的过程中，要根据高压输配电线路区域的地形情况合理地设计架线线路，从而，实现线路辐射区域的最大化。架线施工时，首先要选择质量合格的电线，这样才能确保电线能够承受住外界环境的考验。除此之外，要根据我国居民分布的情况，对高压配电线路进行合理的路线设计，这样可以在最大程度上扩大电力辐射的区域。

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)
影响高压输配电线路运行安全的因素 
人为破坏因素 
人为破坏是造成高压输配电线路损坏的原因之一，其发生的原因主要是未认识到高压输配电线路的重要性。人为破坏大多是间接破坏，包括在高压输配电线路附近植树造林、工程施工等，前者会增加高压输配电线路火灾发生概率，后者则会造成地基破坏，杆塔倒塌引起线路断裂；

此外，也有小部分人为获取私利，盗取地下电缆。 
自然环境因素 
自然环境因素是影响高压输配电线路运行安全的重要因素，尤其在一些恶劣天气下，高压输配电线路容易被损坏

常见的问题有：当遇到冰雪天气时，导线、杆塔上凝结冰霜，增加了导线、杆塔上的垂直荷载，容易造成导线的短路、断裂，严重者会发生杆塔倒塌；当遇到雷电天气时，空旷地洼地区的高压输配电线路易发生雷电现象，引发断电问题。 

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；

电力变压器绝缘系统主要由绝缘油和油浸纸组成，油和纸的产气

机理各不相同，各有特点。

①绝缘油的产气机理

变压器油是对天然石油进行蒸馏、精炼而提取获得，它包含了很多碳氢化合物，主要有

烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃等，其中含有大量由C-C键组合在一起的CH3、CH2和CH化

学基团。变压器内的电故障或热故障可导致C-H键和C-C键断裂，从而产生氢原子和碳氢

化合物的游离基，并重新化合产生氢气和低分子烃类气体，如CH4 , C2H、和C2H2和一

些碳的固体颗粒及碳氢聚合物等。在有游离基存在的情况下，即使外界不供给能量反应

仍将自动持续下去，反应速度随着温度、场强的上升而增加，震动与冲击是油反应的加

速剂；而水分和铜、铁等金属起催化剂的作用使反应加快，老化后所生成的酸和H20及

油泥等危及油的绝缘特性。因此，通过游离基链式反应的理论可以很好地解释绝缘油的

产气机理。

变压器油热解产气主要由不同化学键结构的碳氢化合物的热稳定性决定，裂解能量密度

越大，产生的烃类气体的不饱和度越高。不同的键断裂需要不同的能量，因此，裂解产

物依次为烷烃、烯烃、炔烃、焦炭。C-H键(338kJ/mol)断裂主要为局部放电后重新化合

而形成H2,  C-C键断裂需要更高的温度和能量，然后迅速以C-C键(607kJ/mol)，C=C键

(720kJ/mol)和C三C键(960kJ/mol）的形式重新化合成烃类气体，油炭化生成碳粒的温

度需要500℃一800℃，其产物沉积在变压器内部。

英国中央研究所Halstead根据热动力学理论，模拟研究了故障下矿物油的裂解产气规律

。假定在裂解过程中，温度恒定，矿物油的活化能变化固定，即无论发生什么样的裂解

反应，分解出的产物都是烃类气体及碳颗粒。如果裂解后的产物处于平衡状态，即系统

的总压力为101.3kPa，由化学反应的平衡常数及热动力学模拟可知不同气体组分的平衡

分压与温度关系，如下图所示。

哈斯特气体分压和温度关系

从图中可以看出，H2产气量多，但与温度的相关性不明显；烃类气体各自有唯一的依赖

温度，C2H2仅在接近1000℃的时候产生才尤为明显。由哈斯特研究可知：故障能量的大

小决定了烃类气体的产气速率，并且各气体组分在不同的温度下相互比例不同。在一定

温度下，产气速率会出现一个最大值。随着温度的上升，各气体组分最大产气速率出现

的次序是：CH4，C2H6，C2H4，C2H2。

②油浸纸的产气机理

油浸纸中含有稳定性小于油中C-H键的无水右旋糖环和C-O键，它们能在低温下重新化合

。绝缘纸的热分解是纤维素和半纤维素及木质等的同时分解。从纤维素分子结构可知，

分解是由1-4配键断裂所引起的，其化学式为(C5H10O5)n，结构如图所示。

分解反应初期是纸中a一纤维素(分子结构中OH基处同侧)进行零次反应，其活化能为

39.2-39.5kcal。分解终止时，是半纤维素和木质素进行一次反应，活化能减少为22-

23kcal(日本腾田)或33.5-34kcal(E.J.Murphy)。如果水分和氧气存在，亦将加速上述

两种反应。固体绝缘在105℃一300℃裂解和碳化，生成H2O，CO，CO2及少量烃类气体和

吠喃化合物，且油会被氧化。其中，CO和CO2的生成受多种因素的影响，如温度、油中

氧的含量和纸的湿度等。

综上所述，不同的化学键具有不同的键能，由于变压器油的C-H键在低温下断裂，从而

生成H2，CH4，C2H6，在500℃以上生成C2H4，在800℃一1200℃C2H2才会生成；而绝缘

纸中，存在的C-O键弱于油中的C-H键，因此，在大于105℃时聚合链断裂，大于300℃时

则完全裂解和炭化。油浸纸生成的CO和CO2随氧含量和水分含量的增加而增加。在相同

的温度下，油浸纸产生的CO，CO2远大于油裂解产生的量，所以，油中溶解的CO，CO2可

反映油浸纸的劣化指标。由于变压器的局部放电信号十分微弱，所以很难对局部放电的

过程进行实时监测，而且局部放电的过程会产生许多问题，比如监测的关键问题：干扰

的抑制、局部放电定位、模式识别和放电量标定等方面，到目前为止都没有得到有效的

、根本性的解决。特别是在现场的变电站环境中，采用脉冲电流法检测局部放电很难达

到实际应用工程水平的要求，因为在工作场所存在电焊、载波通讯、接地系统、以及外

部带电体的电晕放电等大量的强烈干扰信号。因此，为了更有效地去除各种干扰信号，

为后续的绝缘诊断提供更可靠的标准，则如何采用先进的、现有的硬件和软件技术来提

取有效的局部放电信号，正是变压器局部放电绝缘检测中存在的疑难问题。