中试控股技术研究院鲁工为您讲解：不换位输电线路参数变换矩阵校正检测仪（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；

电缆故障的测试是基于电波在传输线中的传输时遇到线路阻抗不均匀而产生反向的原理

。

根据传输线理论，每条线路都有其一定的特性阻抗Zc，它由线路的结构决定，而与线路

的长度无关。在均匀传输线路上，任一点的输入阻抗等于特性阻抗，若终端所接负载等

于特性阻抗，线路发送的电流波或电压波沿线传送，到达终端被负载全部吸收而无反向

。当线路上任一点阻抗不等于Zc时，电波在该点将产生全反射或部分反射。反射的大小

和极性可用反射系数P表示，其关系式如下：

式中：Zc为传输线的特性阻抗

中试控股详细介绍Zo为传输线反射点的阻抗

（1）当线路无故障时，Zo＝Zc，P＝0，无反射。

（2）当线路发生断线故障时，Zo＝∞，P＝1，线路发生全反射，且反射波与入射波极

性相同。

（3）当线路发生短路时，Zo＝1，P＝－1，线路发生负的全反射，反射波与入射波相性

相反。

 1，低压脉冲法（简称脉冲法）

当线路输入一个脉冲电波时，该脉冲便以速度V沿线路传输，当行Lx距离遇到故障点后

被反射折回输入端，其往返时间为T，则可表示为：

V为电波在线路中的传播速度，与线路一次参数有关，对每种线路它是一个固定值，可

通过计算和仪器实测得到。将脉冲源的发射脉冲和线路故障点的反射波以一显示器实时

显示，并由仪器提供的时钟信号可测得时间T。因此线路故障点的距离Lx便可由（2）式

求得。不同故障时的波形图如图1所示。

对电缆的低阻性接地和短路故障及断线故障，及冲法可很方便地测出故障距离。但对高

阻性故障，因在低电压的脉冲作用下仍呈现很高的阻抗，使反射波不明显甚至无反射。

此种情况下需加一定的直流高压或冲击高压使其放电，利用闪络电弧形成瞬间短路产生

电波反射。    下面中试控股详细介绍如何确定直流输电线路的绝缘子片数

由于直流线路的静电吸附作用，直流线路的污秽水平要比同样条件下的交流线路的高，

所需的绝缘子片数也比交流的多，其绝缘水平主要决定于绝缘子串的污秽放电特性。因

此，目前在选择绝缘子片数时主要有两种方法：

1.按照运行经验采用爬电比距法，一般地区直流线路的爬电比距为交流线路的两倍。

   两种方法中，前者直观，但需要大量的试验和检测数据，且试验检测的结果分散性

大。后者简便易行，但精确性较差。实际运用中，通常将两者结合进行。

2.按照绝缘子人工污秽试验采用绝缘子污耐受法，测量不同盐密下绝缘子的污闪电压，

从而确定绝缘子的片数。

1 设计方案

中试控股详细介绍针对某地区110kV 输电线路复合绝缘子安装方式设计了4种并联间隙

方案，包括3种直线串方案和1种耐张串方案。直线串方案一参照已有运行经验的角形招

弧角进行改动，保留复合绝缘子原有的均压环；直线串方案二采用环形招弧角替代原有

的均压环，招弧角同时起均压作用。直线串方案一和方案二都需更换改制的碗头和球头

，直线串方案三不必更换改制的球头、碗头，采用角形招弧角直接固定在绝缘子上，为

增大工频电流通流能力，上、下电极均采用引流线。耐张串并联间隙的安装需利用三角

连板操作孔，但不必解开耐张串，缩减了现场安装的工作量。

2 可见电晕和无线电干扰试验

输电线路安装的各种金具，其可见电晕和无线电干扰特性是一项重要指标。对于输电线

路用并联间隙装置，其设计也应满足可见电晕和无线电干扰特性要求。直线串方案二和

方案三不采用复合绝缘子的均压环，为验证电极的均压效果，本次分别对这2种型式的

并联间隙进行了可见电晕和无线电干扰特性试验。

2．1 中试控股详细介绍试验方法

2．1．1 可见电晕试验

试验时，升高电压至用夜视仪能观察到试品出现可见电晕，维持 5min，此电压即为“

电晕起晕电压”; 然后缓慢降低电压使电晕消失，再维持5min，记下此时的电压，即为

“电晕熄灭电压”。上述过程重复5次，并取平均值。

2．2．2 无线电干扰电压试验

将试验电压升至规定值，然后用无线电干扰仪测试试品产生的1mHz的无线电干扰电压( 

RIV) 。

2．2 试验结果

当工频试验电压升高到100kV时( 大于规定试验电压(87．6kV) ) ，并联间隙的上、下

电极仍未见可见电晕，说明并联间隙的可见电晕性能满足国家标准要求。在2组试验中

，分别记录了并联间隙上的起晕电压和熄灭电压，如表1所示。

同时进行了无线电干扰特性试验。当工频试验电压升高到100kV时( 大于规定试验电压

(87．6kV) ，复合绝缘子用并联间隙在1MHz下的无线电干扰电压分别为126μV 和141μ

V，小于规定值(1mV) 。可知并联间隙的无线电干扰性能满足国家标准要求。

3 雷电冲击放电电压及伏秒特性试验

并联间隙装置要保证其雷电冲击放电发生在并联间隙装置上，同时又不会造成线路雷击

跳闸率明显升高，为此进行了雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性试验，以验证

并联间隙装置的雷电放电性能是否满足要求。单、双联绝缘子的雷电冲击50%放电电压

和雷电冲击伏秒特性相差不大，故只进行双联绝缘子安装并联间隙的雷电冲击50%放电

电压和雷电冲击伏秒特性试验。绝缘子串按2种型号考虑，分别为FXBW4－110/100－

1340和 FXBW4－110/100－1240。安装并联间隙装置后，复合绝缘子雷电冲击50%放电电

压试验结果如表2所示。试验过程中观察到安装并联间隙后，放电路径均在并联间隙上

。

从表2可见，复合绝缘子安装并联间隙装置后，雷电冲击50%放电电压均低于不安装并联

间隙装置时的数值。2种型号的复合绝缘子，安装并联间隙装置后雷电冲击伏秒特性均

低于不安装并联间隙装置时的数值。安装并联间隙装置后，雷电冲击 50% 放电电压和

雷电冲击伏秒特性降低了15%～20%。这主要是由于并联间隙装置减小了绝缘距离；另外

，并联间隙端部为球头，造成局部电场微小畸变，使放电电压有所降低。间隙距离与雷

电冲击50%放电电压值之间具有较好的线性关系。各并联间隙的雷电冲击伏秒特性曲线

均在复合绝缘子的伏秒特性曲线之下，并联间隙可起到在雷电过电压下引导雷电放电保

护复合绝缘子的作用。

4 工频电弧燃弧特性试验

工频电弧燃弧特性试验是为了验证线路绝缘子雷击闪络后，后续的工频短路电流产生的

电弧是否能被引导到并联间隙装置上，且电弧是否能够固定在并联间隙装置的端部燃烧

，使绝缘子串免于灼烧。选择FXBW4－10/100－1240复合绝缘子，按直线串方案二和方

案三方式安装并联间隙进行试验。试验条件按110kV系统短路电流水平及继电保护动作

时间并留有一定裕度后确定为20kA、0．12S。试验过程和结果借助高速摄像机，结合试

验后电弧在试品(包括绝缘子、并联间隙、金具和模拟导线)上残留的痕迹进行总结和分

析。电弧能够转移到间隙电极的球头上。在模拟导线上有电弧烧蚀的痕迹，说明电弧在

电动力的作用下向电源外侧运动。试验结果表明所设计的110kV并联间隙装置满足要求

。

5 工频大电流通流能力试验

试验电流设定为40kA，持续时间为0．2S。对直线串方案三进行试验，电极和芯棒连接

处有熔焊现象，引流线导线线夹处无熔焊现象。实际110kV系统中，工频续流一般达不

到40kA，但为保证复合绝缘子的安全运行，建议直线串方案三使用于短路电流不大于

20kA的110kV 线路上。对耐张串方案进行试验，耐张串用招弧角和三角联板连接处有轻

微熔焊现象，招弧角电极焊接处正常。表明耐张串用复合绝缘子并联间隙可耐受40kA、

持续时间0．2S的工频续流。

6 结束语

( 1) 直线串方案二、直线串方案三虽然未采用复合绝缘子的均压环，但其可见电晕、

无线电干扰均满足110kV输电线路运行要求。

( 2) 安装并联间隙装置后，雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性降低了约15%～

20%，间隙距离与雷电冲击50%放电电压值之间具有较好的线性关系。各并联间隙的雷电

冲击伏秒特性曲线均在复合绝缘子的伏秒特性曲线下，并联间隙可起到在雷电过电压下

引导雷电放电保护复 合绝缘子的作用。

( 3) 通过大电流燃弧试验，证明了设计的并联间隙装置具备转移、疏导工频电弧的能

力。电弧可在很短时间内转移到间隙电极的球头上，电弧在电动力作用下向电源外侧运

动。

( 4) 大电流通流试验表明耐张串用复合绝缘子并联间隙可耐受40kA、持续时间0．2S的

工频续流。

( 5) 直线串方案三的招弧角电极与绝缘子芯棒在通过40kA大电流时产生局部电弧，发

生熔焊现象，但引流线导线线夹正常。为安全起见，建议直线串方案三使用于短路电流

小于20kA的110kV线路上。