中试控股技术研究院鲁工为您讲解：同塔多回输电线路参数测试装置（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；

0 引言

高压直流输电近年来在世界上得到了讯速的发展，到目前为止，总容量达50GQW左右。

其中，在我国相继建成了100KV舟山海底电缆送电工程、500KV葛上直流输电工程、

500KV天广直流输电工程，以及正在建设的三峡直流输电工程。因此，如何提高直流线

路运行的安全性与可靠性已成为迫切需要解决的问题，而高压直流线路保护则是直流线

路安全稳定运行的基本保障，因此，有必要对直流线路保护的主保护-行波保护的原理

与保护方案进行进一步的研究与改进。

1中试控股电力讲解系统故障特征及其线路保护

1.1 高压直流输电技术的优越性及其应用

现代直流输电技术普遍采取交流－直流－交流的换流方式，高压直流输电技术之所以得

到如此蓬勃的发展，是因为它和交流输电相比，具有明显的优越性：

1） 同样截面的导线能输送更大的功率，并且有功损耗更小；

2）直流输电能迅速精确地实现多目标控制，以提高电能质量和供电可靠性；

3） 流只有正负两极，输电线路结构简单，而且当输电距离大于交直流输电等价距离时

直流线路更节省投资；

4） 每根导线都可以作为一个独立回路运行，并且可以采用大地或海水作回路；

5） 直流线路在稳态运行时没有电容电流，沿线电压分布比较平衡，并且没有集肤效应

；

6） 电缆线路可以在较高的电位梯度下运行；

7） 直流输电的两端交流系统之间有存在同步运行稳定问题；

8） 可以联络两个不同频率的交流系统，联络线上的功率易于控制。

目前，高压直流输电技术在远距离大容量输电、海底电缆输电、两个交流系统的互联、

大城市地下输电、减小短路容量、配合新能源输电等方面都　得到了广泛的应用。

1.2 直流线路故障过程

直流架空线路发生故障时，从故障电流的特征而论，短路故障的过程可以分为行波、暂

态和稳态三个阶段。

1） 初始行波阶段

故障后，线路电容通过线路阻抗放电，沿线路的电场和磁场所储存的能量相互转化形成

故障电流行波和相应的电压行波。其中电流行波幅值取决于线路波阻抗和故障前瞬间故

障点的直流电压值。线路对地故障点弧道电流为两侧流向故障点的行波电流之和，此电

流在行波第一次反射或折射之前，不受两端换流站控制系统的控制。电压、电流行波的

波动方程分别为：

      上式的达朗贝尔解为： 

  则是指反向电压行波（backward wave）。

2） 暂态阶段

经过初始行波的来回反向和折射后，故障电流转入暂态阶段。直流线路故障电流主要分

量有：带有脉动而且幅值有变化的直流分量（强迫分量）和由直流主回路参数所决定的

暂态振荡分量（自由分量）。在此阶段，控制系统中定电流控制开始起到较显著的作用

，整流侧和逆变侧分别调节使滞后触发角增大，抑制了线路两端流向故障点的电流。

3） 稳态阶段

最终，故障电流进入稳态，两侧故障电流提供的故障电流稳态值被控制到等于各自定电

流控制的整定值，两侧流入故障点的电流方向相反，故障点电流为两者之差，即为电流

裕额△Id。

1.3 高压直流线路保护的要求与配置

直流线路发生故障时，一方面可以利用桥阀控制极的控制来快速地限制和消除故障电流

；一方面由于定电流调节器的作用，故障电流与交流线路相比要小得多。因此，对直流

线路故障的检测，有能依靠故障电流大小来判别，而需要通过电流或电压的暂态分量来

识别。

然而，系统中运行的绝大多数继电保护都　是反映于后稳态工频信息而动作的，例如电

流增大、电压降低、电流和功率方向改变、测量阻抗减小等故障信息。并且这类保护依

靠的是稳态工濊量信息，需要较长的时间（数据窗）来获取，限制了微机保护动作的速

度；电流互感器饱和造成二次传变电流失真，使得微机保护中的计算值与实际故障电流

的差别很大，从而引起保护装置的不正确动作；工频距离保护不能正确区分线路区内故

障和系统振荡。可见，依赖工频量信息的传统保护已经不能适应超高压长距离直流输电

的需要了。因此，一种基于故障态信息的新原理保护---行波保护成为解决问题的关键

。

目前，世界上广泛采用行波保护作为高压直流线路保护的主保护，它是利用故障瞬间所

传递的电流、电压行波来构成超高速的线路保护。由于暂态电流、电压行波不受两端换

流站的控制，其幅值和方向皆能准确反映原始的故障特征而有受影响，可见其可靠性是

很高的。而且，同基于工频电气量的传统保护相比，行波保护具有超高速的动作性能，

其保护性能不受电流互感器饱和、系统振荡和长线分布电容等的影响。

另一方面，相比于交流系统，在直流系统中行波保护具有更明显的优越性。中试控股电

力讲解首先，在交流系统中，如果在电压过零时刻（初相角为0°）发生故障，则故障

线路上没有故障行波出现，保护存在动作死区；直流系统中不存在电压相角，则无此限

制。其次，交流系统中电压、电流行波的传输受母线结构变化　的影响圈套，并且需要

区分故障点传播的行波和各母线的反射波以及透射波，难度较大；由于高压直流线路结

构简单，也不存在上述问题。