中试控股技术研究院鲁工为您讲解：高压线路参数检测仪（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。

测试技术完全满足以下规程、标准中对架空电力线路的工频参数测量项目的要求。   
《DL/T 1119-2010输电线路工频参数测试仪通用技术条件》
《110千伏及以上送变电基本建设工程启动验收规程》
《DL/T559-94   220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》
《GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
输电线路工频参数测试服务，可满足测量测量35-500kV高压输电线线路(架空、电缆、架空电缆混合、同杆多回架设)的工频参数等。
输电线路异频参数测试仪是现场测试各种高压输电线路(架空、电缆、架空电缆混合)工频参数的高精度测试仪器。仪器为一体化结构，内置变频电源模块，可变频调压输出电源。

频率可变为45H和55Hz，采用数字滤波技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题。同时适用于全部停电后用发电机供电检测的场合。
随着电网的发展和线路走廊用地的紧张，同杆多回架设的情况越来越普遍，输电线路之间的耦合越来越紧密，在输电线路工频参数测试时干扰越来越强，严重影响测试的准确性和测试仪器设备的安全性，针对这一问题，我们开发了新一代输电线路异频参数测试系统

集成变频测试电源、精密测量模块、高速数字处理芯片及独有的国家专利技术抗感应电压电路；有效地消除强干扰的影响，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。

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)
保护功能护功能 仪器具有过流、过压、接地等保护功能。 仪器面板带有三相保险，过流过压都是通过保险保护仪器安全和操作人员安全(前提是按照高压试验安全操 作要求，将仪器大地端子可靠接地)，不会烧坏仪器。
波形畸变率 正弦波，畸变率＜2%。
绝缘性能、抗震性能   绝缘电阻(MΩ)
电源输入端 大于10 MΩ
电流输出端 大于10 MΩ
电压测量端 大于10 MΩ
耐压强度 1.5kV，1min，无击穿飞弧；满足长途、恶劣路面运输,试验室做0.5m跌落试验后能可靠稳定测试
抗干扰参数 抗干扰电流 线路首末两端短接接地时不小于50A。 能在仪器输出信号与干扰信号之比为1：10的条件下稳定准确完成测试。 具有二相线路工频参数测试的功能。
重量 主机65Kg
输电线路异频参数测试系统使用环境 使用环境：环境温度：-15℃～40℃；相对湿度：≤90%
外形尺寸 550*440*585mm3
重量 61kg

高压输配电线路施工过程要注意的几个方面
1、要确保高压输配电线路拥有一个牢固的基础。 
高压输电线的根基是否牢固影响着输电线路运行的安全性、可靠性以及稳定性。一个牢固的高压输配电线路根基，能够保证输电线的杆塔不会倾斜或者倒塌下沉，能够稳定地支撑输电线，让其运行更加安全、可靠。 
2、要确保高压输配电线路杆塔的刚度与强度符合规定 
在进行高压输配电线路施工时一定要严格按照相关标准，对施工材料进行严格把关，选质量可靠的杆塔。除此之外在进行杆塔施工时，要严格按照要求操作，每道工序都要符合相关标准。只有确保杆塔质量合格，安装到位的基础上，才能够开展架线工作。 
3、要确保电线质量以及架线方案设计的合理性 
在开展架线的过程中，要对电线质量进行检查，排除有质量问题的电线。除此之外，还要对架线的线路进行合理的设计，提前勘察架线路线，做好充分的准备工作，然后，按照架线的相关标准来开展架线工作。并且，再架线工作开展的过程中一定要注意一些细节问题。

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；

绝缘子在线检测方法分为非电量检测法和电量检测法两类。非电量检测法包括观察法、

紫外成像法、超声波检测法、红外测温法、无线电波法和激光多普勒法等；电量检测法

包括电场测量法、泄漏电流法和脉冲电流法等。

    一、传统检查方法

    观察法---用高倍望远镜就近直接观察绝缘子。用这种方法可发现较明显的绝缘子

表面缺陷,包括绝缘子伞裙受侵蚀变粗糙、外覆层侵蚀的沟槽和痕迹、绝缘伞裙闪络、

伞裙或外覆层开裂、外覆层破碎、芯棒外露等。观察法实现方便，但费时费力,检测结

果也不可靠,难以发现绝缘子内部缺陷。绝缘子串正常时等效为电容串,在运行状态下短

路其中一片绝缘子,可以看到电容放电的火花和听到放电的声响,根据声响的大小可以判

断绝缘子的状况。将绝缘子用一个相对较大的电容器旁路后测量其绝缘电阻,可以直观

的检测绝缘子的特性，是检测绝缘子最直接和准确的方法。以上两种方法均需要人工登

塔检测,工作量大,高空作业,有一定的危险性。

    二、紫外成像法和红外成像法

    1.紫外检测法

    有绝缘缺陷的高压电气设备在运行时会产生高电场强度而发生电晕放电，使周围空

气电离。由于空气主要成分是氮气(N2)，而氮气电离的放射频谱(λ=280nm～400nm)主

要落在紫外光波段。紫外成像技术就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号，经

处理后转换为可见光图像信号，来分析判断电气设备外绝缘的真实状况。

    紫外电晕检测属正在研究的新型技术，湖南省电力试验研究院对紫外电晕检测技术

进行了电力系统应用研究，认为对于发生部位在金属带电体的电晕放电，其检测效果良

好；对于绝大多数发生部位在外绝缘的电晕放电缺陷，需要雨雾等气象条件的补充帮助

才能有效检测到。

    由于紫外线对于物质的穿透性极低，因此紫外成像仪只能检测到外绝缘的电晕放电

，而对于设备内部的放电无法检测。

    空气湿度较大的情况下，用紫外成像仪可能检测出破损较严重的绝缘子，对于零值

绝缘子，由于其本身承担的电压几乎为零，不会产生电晕。故紫外仪检测的发生异常电

晕的绝缘子不是零值绝缘子，而是可能承担电压相对较大或是绝缘性能相对较弱的绝缘

子。

    紫外仪可在一定的空气湿度下很好地检测出a级以上的积污绝缘子穿，但将巡检时

间选择在雨后一定时间，以便形成“干区”。

    紫外仪对线路金具和导线的安装不当、设计不合理、损坏及表面毛刺引起的局部电

晕可有效检测并定位。

    我国电力系统尚未对紫外检测技术制定相应的规程标准，其应用研究还处于初级阶

段。

    2.红外检测法

    红外成像法的原理与紫外成像相同，不同的是检测缺陷绝缘子与正常绝缘子表面温

度的差异。由于这种温度差很小，对于瓷质绝缘子只有一度左右，因而灵敏度较低。红

外成像法可在线检测局部放电、泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗等引起

的绝缘子局部温度升高。该法的缺点是仪器造价高，且测量易受阳光、大风、潮气、环

境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化因素的影响。

    红外热像测温普查发现：凡有明显局部过热点的绝缘子，其过热点至绝缘子高压端

硅橡胶表面均显著发黑，粉化，变脆变硬，憎水性基本丧失，有的有许多细小裂纹甚至

出现严重破损；发热点至高压端的一段不能承受工频耐压试验或陡波冲击试验，可知发

热点为内绝缘界面局部放电进展的位置。

    三、超声波检测法

    1.超声波检测法的原理

    超声波检测作为无损检测的一种方法，在金属类器件的波检测上得到了广泛的应用

。超声波检测时，检测仪发出高频脉冲电信号加在探头的压电晶片上，由于逆压电效应

，晶片产生弹性形变，从而产生超声波；超声波经耦合后传入被探工件中，遇到异质界

面时产生反射，反射回来的超声波同样作用到探头上，正压电效应使探头晶片上产生放

电信号。通过分析晶片上的电信号，就可以知道被探工件中的缺陷等信息。

    超声波检测有纵波斜角超声波检测和爬波超声波检测。纵波斜角超声波检测速度较

慢，但可检测绝缘子的中心部位，爬波检测速度较快，探测表面下1～15mm的裂纹非常

敏感。由于受到变电站停电时间的限制，在超声波现场检测多用爬波检测。在进行测量

前，先要利用标准试块，作出DAC(Distance-Amplitude-Calibrate)曲线，DAC曲线显示

了距离不同缺陷位置的反射波幅值，通过对比测量波形和DAC曲线来判断被测试品中是

否有缺陷。

    2.检测方法

    以检测瓷瓶为例，由于瓷瓶断裂多是在法兰口内3cm到第一瓷沿之间。在测量时，

将探头放置在铸铁法兰和第一个瓷沿之间，前方对法兰口，径向移动一周(或4～5点)，

观察测量得到的波形，如果测量波形中有幅值较大的波峰，将探头在该处沿轴向和径向

移动，以便进一步确定裂纹的大小和位置。在法兰和瓷瓶相交处一般有部分砂层覆盖，

探头应该放置在砂层过渡区后，探测位置如图1-1所示。

探测位置图

图1-1探测位置图

 四、红外测温法

    绝缘子发生电晕放电或泄漏电流流过绝缘物质时的电阻损耗都可引起绝缘子局部温

度升高。红外测温技术就是利用观察绝缘子局部发热所发出的红外线来发现缺陷。

    现有的红外测温仪一般由光学系统探测器、信号处理电路及显示终端等组成。当被

测物体辐射的能量通过大气媒介传输到红外测温仪上时，它内部的光学系统会将辐射能

量汇聚到探测器上，并转换成电信号，再通过放大电路、补偿电路及线性处理后，在终

端显示出被测物体的温度。

    红外测温仪具有携带方便、操作简单等特点。但测量易受阳光、大风、潮气、环境

温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化因素的影响，测量结果不是很准确。

    五、无线电波法

    不良绝缘子发生电晕放电时，会发出一定频率的电磁波，无线电波法就是根据接收

电磁波的天线的方向和电磁波的强度来判断被测绝缘子是否存在缺陷的。

    无线电波法具有设备简单、操作方便的优点，但其抗干扰能力差，灵敏度低。

    六、激光多谱勒法

    存在裂缝的绝缘子的振动中心频率与正常绝缘子有很大差异。将超声波发生器所发

出的超声波，用抛物型反射镜或用激光源对准被测绝缘子，以激起绝缘子的微小振动，

然后将激光多谱勒仪发出的激光对准被测绝缘子，根据反射回来的信号的频谱分析，即

获得该绝缘子的振动中心频率值，据此可判断被测绝缘子的好坏。

    由于该仪器对未开裂的绝缘子检测无效以及操作复杂、体积庞大、笨重、使用维修

复杂、造价高等缺点，没有广泛使用。

    七、电场测量法

    运行中的绝缘子，正常状态下电场强度和电势沿绝缘子轴向的变化曲线是光滑的。

当绝缘子存在导通性缺陷时，势必影响绝缘子周围的电场分布(包括绝缘子沿芯棒方向

的纵向电场和沿横截面半径方向的径向电场)，使该处电位变为常数，故其电场强度将

突然降低，电场分布曲线也不再光滑,而是在相应的位置上有畸变。故对比所测绝缘子

与良好绝缘子的纵向电场，找出电场异常畸变位置，即可找到内绝缘缺陷的位置。

    电场法利用电场来检测绝缘子，能直接反映绝缘子的绝缘状况，因此受干扰的影响

较小，但需登杆操作且不能检测一些不影响电场分布的外绝缘缺陷如伞裙破损等。此法

可与观察法结合使用。

    八、泄漏电流检测法

    绝缘子在正常工作条件下，其绝缘电阻值非常大。但存在缺陷时，其绝缘电阻值将

会大大降低，从而流过一定的泄漏电流。泄漏电流检测法就是通过用电流传感器测得此

电流的大小，得到绝缘子的绝缘电阻值，从而判定其是否完好。

    现有的泄漏电流检测系统大都是将一集流环固定在绝缘子串的一端而获得流过该绝

缘子串的泄漏电流，然后通过双层屏蔽电缆将其送往电流传感器进行放大，再将此信号

连同各种干扰信号一起经数据采集卡输往专家软件系统进行诊断处理。

    泄漏电流检测法可以用于对绝缘子的在线检测，实时反映绝缘子的状况。在实际运

行过程中，由于受线路表面污秽、电压的变化、杆塔结构、绝缘子形状、老化程度及天

气状况(如温度、湿度、风速、风向)等因素的影响，每次采集的泄漏电流的大小都需要

重新确立判断标准，且要对每一串绝缘子进行在线检测，该方法成本很高。

    九、脉冲电流法

    脉冲电流法通过测量绝缘子电晕脉冲电流的方法来判断绝缘子的绝缘状况。其原理

是：劣质绝缘子的绝缘电阻很低，使其它正常绝缘子在绝缘子串上承受电压明显大于正

常时的承受电压，因而回路阻抗变小，绝缘子电晕现象加剧，电晕脉冲电流必将变大；

根据线路上存在劣质绝缘子时电晕脉冲个数增多、幅值增大的现象,即可检出不良绝缘

子。

    综上所述，非电量检测法具有不与被测量物体直接接触、没有高压绝缘问题困扰的

优点，但是在具体运用时，需要外加多种辅助设备，因此检测成本比较高，而且，检测

设备和被测物体都或多或少会受到外界环境因素的影响，再加上检测设备本身的不完善

和使用过程中人工操作的误差，广泛应用有一定的难度。