中试控股技术研究院鲁工为您讲解：输电线路故障测试装置（实力品牌）

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)
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

输配电线路运行管理及维护方法
通过调查发现，当前在输配电线路运行管理中还存在很多问题，例如不同地区影响因素不同，受到天气、气候、地域、海拔的影响，以及经济的快速发展，用电需求急剧增加，再加上配电范围广、管理人员不足，在管理中不能进行细致化、集约化的管理；

因此管理维护中容易出现故障，导致局部地区电力中断，影响居民的日常用电，下面就综合对这些问题进行分析，从中总结出有效的管理措施，提高我国的用电管理水平，为以后这方面技术的发展奠定基础。 
输配电管理中面临的问题和难点 
受到地理环境的影响 
在对输配电线路进行管理和维护过程中，由于不同地区的地理环境，自然气候不同，因此管理和维护的重点也不同。我国地域辽阔，不仅有高原、高海拔地区，同时也有酷暑、苦寒等地区，这些地方的地理环境，天气情况都不同，直接影响输配电管理工作。

如果在设计时不对这些影响因素加以考虑和分析，那么在日后的维护管理中肯定会面临很多问题。因此工作人员在日常维护工作中，一定要对设备缺陷进行记录，根据其受到破坏情况的不同，对受损情况做具体的分类，然后在后期进行审查；

将所有的安全隐患都排除掉，避免线路在运行中出现故障，造成局部的停电。 
电能供应量加大 
随着我国的改革开放，逐渐发展出了很多大中型城市，这些城市在发展中，以后后期的运行中，都依赖电源，再加上工商业的繁荣，我国对电能的需求量加大，这样对于供电企业而言，在这方面会面临很大的压力。

如果日常维护管理不到位，出现了长时间超负荷运行，那么就可能出现短路、线路中断、线路起火等问题，针对这些情况，要求工作人员在日常维护中，必须加大对电力设备的检查力度，对于发生过重大安全事故的设备，要做重点的检查，避免故障的再次发生。 
发生故障的主观原因 
由于电力工程质量不合格，后期运行不到位，再加上整体规划设计不合理，导致故障频发。第一，出现短路问题，在山丘中安装输配电线路，如果树木和线路之间的安全距离没有控制好，那么二者就容易连接，经常发生短路故障；

第二，线路在正常运行时，如果在日常检查过程中，工作人员没有严格按照流程操作，对线路下生长的草木没有及时清理，对树木没有修整，就会出现短路甚至是跳闸故障；

第三，对于输配电线路而言，如果线路中的线对线平行度出现问题，导致各自线路的安全距离不够，在强电流作用下，就会出现打连火灾，直接影响用户的用电安全。 
对客观因素的分析 
一般设计输电线路时，尽可能都远离城市中心和农村，这些地方是野外、郊区，因此在很大程度上会受到自然因素的影响。

例如雷击比较严重，据不完全统计，雷击导致的线路问题占到12%，除此之外，雷雨、暴风雪也会有影响，这些自然因素是不能控制的，但是在设计中一定要安装避雷针，除此之外，相关的配套设施也要进行配置安装，将自然因素对线路的影响降到最低。 

相关规程标准:
《 DL/T 1119-2010 输电线路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/T 559-94  220-500kV电网继电保护装置运行整定规程 》
《 GB 50150 - 2016 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 》

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；

对电力工程输电线路中电气以及实验的探讨

1 设计方案

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 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

，中试控股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，电能质

量分析仪 ，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。下面中试控股详细介绍输电线路故障测距的主要方法分为三

类：阻抗法、故障录波分析法、和行波法。

阻抗法

 阻抗法建立在工频电气量的基础上，通过建立电压平衡方程，利用数值分析方法求解

得到故障点和测量点之间的电抗，由此可以推出故障的大致位置。根据所使用电气量的

不同，阻抗法分为单端法和双端法两种。