中试控股技术研究院鲁工为您讲解：输电线路参数测试系统

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)

输电线路的常见问题及维护对策
1.电杆积水冰冻 
电杆积水冰冻主要是因为电杆积水，水分进入到电杆内部，冰冻以后膨胀对电杆造成破坏。在维护工作中应该做好四方面的工作：第一是在有可能积水的地段，做好封堵工作，或者将电杆外基封实；

第二是在冰冻期到来以前，对线路上所有的电杆进行不要的检查，并针对出现的问题进行维护；第三是在施工以前检查电杆的质量；第四是在积水冰冻以前及时的清理，并保证水流的畅通。 
2.倒杆塔 
对于倒杆塔的维护工作，首先应该做好杆塔的管护工作，并且针对杆塔的出现的问题进行相应的调整，比如因质量问题要及时更换等；其次要对拉线进行必要的检查和维护工作，从而保证整个输电线路稳定的运行，同时及时的补全输电线路构件损失，稳定杆塔的受力；

最后在特殊天气时增强对线路的巡检工作，并在巡检是注意导线连接处的受热问题。 
3.雷击 
雷击能够对输电线路造成巨大的直接和间接伤害，因此要加强在此方面的维护工作。其主要的维护策略分为四个方面：第一严格落实避雷线的架设，做好防雷基本工作；第二是降低杆塔的接地电阻，提高杆塔的抗雷击能力；第三是架设相应的耦合地线，以对雷击电流进行分流；

第四是增强线路的绝缘性，并装置自动重合闸。 
4.线路触电 
线路触电给线路维护人员带来了生命威胁，因此应该对这方面的维护工作给予高度的重视。在实际维护工作中，首先应该保证维护人员进行作业时相关工具的绝缘性和作业活动的安全距离；

其次应该严格的规范接地操作的规范性，做好自我防护工作；最后应该做好杆塔工作的监护工作，保证维护工作的有效性

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；

输电线路工频参数的测量方法

新建高压输电线路再投入运行之前，除了检查线路绝缘情况、核对相位外，还应测量各种工频参数值，作为计算系统短路电流、继电保护整定、推算潮流分布和选择合理运行方式等工作的实际依据。

本文为大家详细介绍工频线路一些参数的测量方法。注：本文讨论的线路参数均指三相导线的平均值，即按三相线路通过换位后获得完全对称。对不换位线路，因其不对程度较小，也可以近似地试用。

一测量线路各相的绝缘电阻

测量绝缘电阻，是为了检查线路绝缘状况，以及有无接地或相间短路等缺陷。一般应在沿线天气良好情况下（不能在雷雨天气）进行测量。首先将被测线路三相对地短接，以释放线路电容积累的静电荷，从而保证人身和设备安全。

测量时，应拆除三相对地的短路接地线，然后测量各相对地是否还有感应电压（测量表计用高内阻电压表，好用静电电压表），若还有感应电压，应采取措施消除，以保证测试工作的安全和测量结果的准确。

测量线路的绝缘电阻时，应确知线路上无人工作，并得到现场指挥允许工作的命令后，将非测量的两相短路接地，用2500 - 5000V兆欧表，轮流测量每一相对其他两相及地间的绝缘电阻。若线路长，电容量较大时，应在读取绝缘电阻值后，先拆去接于兆欧表L端子上的测量导线，再停兆欧表，以免反充电损坏兆欧表。测量结束后应对线路进行放电。测量线路各相绝缘电阻接线图如图1所示。

核对相位

通常对新建线路，应核对其两端相位是否一致，以免由于线路两侧相位不一致，在投入运行时造成短路事故。

核对相位的方法很多，一般用兆欧表和指示灯法。指示灯法又分干电池和工频低压电源两种。

1．兆欧表法

图2是用兆欧表核对相位的接线图。

用兆欧表核对相位接线图

图2：用兆欧表核对相位接线图

在线路的始端一相接兆欧表的L端，而兆欧表的E端接地，在线路末端逐相接地测量；若兆欧表的指示为零，则表示末端接地相与始端测量相同属于一相。按此方法，定出线路始、末两端的A、B、C相。

2．指示灯法

指示灯法是将图2中兆欧表换成电源和和指示灯串联测量，若指示灯亮．则表示始、末两端同属于一相，但应注意感应电压的影响，以免造成误判断。

测量直流电阻

测量直流电阻是为了检查输电线路的连接情况和导线质量是否符合要求。

根据线路的长度、导线的型号和截面，初步估计线路电阻值，以便选择适当的测量方法和电源电压。一般采用较简单的电流、电压表法测量，尤其对有感应电压的线路更为必要。此外，也可用单臂电桥测量。电流电压表法常用来测量较长的线路，电源可直接用变电所内的蓄电池。但要注意，不能影响开关和继电保护可靠动作。

测量时，先将线路始端接地，然后末端三相短路。短路连接应牢靠，短路线要有足够的截面。待始端测量接线接好后，拆除始端的接地进行测量，原理接线如图3所示。

电流电压表法测量线路直流电阻接线图

图3：电流电压表法测量线路直流电阻接线图

PA—直流电流表；PV—直流电压表

逐次测量AB、BC和CA相，井记录电压值、电流值和当时线路两端气温。连续测量三次，取其算术平均值，并由以下各式计算每两相导线的串联电阻（如果用电桥测量，能直接测出两相导线的串联电阻值）。

AB相   RAB＝UAB／IAB

BC相   RBC＝UBC／IBC

CA相   RCA＝UCA／ICA

然后换算成20℃时的相电阻，换算方法如下

Ra＝（RAB＋RCA－RBC）／2

Rb＝(RAB＋TBC－RCA) ／2

Rc＝(RBC＋RCA－RAB) ／2

并按线路长度折算为每千米的电阻。

为什么会有不同形状的输电杆塔？

杆塔的类型和很多因素相关，比如输电电压，回路数，导、地线种类和安装方式等。在

普通人看来，最直观的差别还是杆塔外形。

根据我国输电铁塔设计规范，我国的输电铁塔按照塔型主要可以分为酒杯型塔、猫头型

塔、干字型塔、鼓型塔等。

酒杯型塔通常用于110千伏及以上电压等级送电线路，特别适用于重冰区或多雷区。

猫头型塔也是110千伏及以上电压等级送电线路的常用塔型。它的优点在于能够有效节

省线路走廊。

干字型铁塔则由于其受力情况清晰直接、经济实用，所以主要用做耐张塔及转角塔，是

220千伏及以上电压等级送电线路的常用塔型。

双回路鼓型塔是双回路铁塔常用的塔型，导线呈鼓形布置因而得名。适用于覆冰较重地

区，可避免导线脱冰跳跃时发生碰线闪络事故。

各种各样的电线，抬头不见低头见，但你还真不一定认识它们！电压是多少，直流还是

交流……这么一问，85%的人立马傻眼了……

 

这也不怪大家，实话说，即便是学电的、在电力系统工作的人都不一定认识输电线路…

…今天，合伙人教大家几个认输电线路的妙招。

 

（这是啥输电线路……）

 

先说说输电杆塔的概念，输电导线是由输电杆塔一段一段撑起来的，高电压等级的用“

铁塔”，低电压等级的比如居民区里见的一般用“木头杆”或“水泥杆”，合起来统称

“杆塔”。高电压等级的线路需要有更大的安全距离，所以要架得很高，只有铁塔才能

有能力负担数十吨的线路，一根电线杆架不了这么高、也没这么大支撑力，所以电线杆

都是较低电压等级的。至于多高电压算高，多低算低，这个回头细说。

 

（皖电东送1000千伏特高压交流线路）

 

对了，电压等级都是说线电压，ABC三相中任意两相之间的电压。家里用的220伏是相电

压，是三相中任意一相对大地的电压。实际家里用电是380伏线电压的（220伏的根号3

倍），只是到了楼门口了，才三相分开，比如ABC三相各入一栋楼的三个单元。380伏电

压等级在电力系统也叫0.4千伏电压等级，对比下目前的1000千伏特高压输电线路，差

2500倍，颤抖吧~

 

我们在旅行沿途看到的一般都是输电铁塔，至于塔型什么的没啥意思就不说了，猫头塔

、酒杯塔、门型塔、V字塔都是“象形”的，看样子就知道。输电线路也分直流和交流

（DC和AC），直流好认但不是很常见，国内的线路就那么几条，碰上不容易。

 

下图是±800千伏哈密南—郑州特高压直流输电线路

 

铁塔是T型的，下面吊着两回输电线路，一边正极，一边负极，至于为啥正极和负极要

分这么多股线，咱们等到讲交流线路的分裂导线时再说。仔细看铁塔上面还伸出来了两

个小“角”，一边也各一条“细线”，这不是输电用的，而是避雷用的避雷线，也叫地

线。

 

下面集中说说交流线路，这个几乎是“大宝天天见”。

 

交流的一回线路有A、B、C三相，输电铁塔最顶端顶着的是避雷线。雷暴多地区或电压

等级高的线路是两根避雷线，雷暴不严重或电压等级低的线路可以减少到一根避雷线，

这个是从工程实际和省钱的角度选择的，反正大家看到最顶端细细的一或两根线就知道

是避雷线了。

 

 

避雷线都是跟铁塔相连的，为的是把雷击时的电流能顺着铁塔引到地里面去。不过在接

的时候，避雷线和杆塔中间是有段绝缘体或绝缘子的，仔细看，能看到跳线。这样的目

的是可以在雷击时方便击穿泄流，同时在平时减少输电损耗。如果避雷线直接连着铁塔

，则线中对导线的感应电流会直接流入大地，导致输电损耗。

 

避雷线一般都高电压等级的空旷地区的输电铁塔用，咱们看到的电线杆上一般很少有避

雷线：一是电线杆一般是在城市内，有其他更高的建筑可以被雷劈；二是本来低电压等

级的电线杆就送不了多少电，还要架根避雷线的成本就高了。

 

避雷线下面就是输电线路了，根数都是3的倍数，3根线的叫一回线，6根线的叫两回线

，12根的就叫四回线了，每一回里都有ABC三相的三根线。开头的那张图我们就叫“同

塔四回”线路。之所以一个塔上有多回线路，主要是考虑输送容量和占地面积，所以也

衍生出了“线路长度”和“回路长度”的概念，对同塔双回而言，回路长度是线路长度

的2倍，以此类推。下图也是两个同塔四回的线路，如果是不同电压等级的，则上面导

线的电压要高于下面导线的电压，电压越高对地的安全距离要求越高。

 

 

两种不同布置的同塔四回线路

 

 

避雷线和输电导线其实也很好区分，一个是直接顶在杆塔上的，一个是需要用绝缘子串

悬挂在杆塔上的。杆塔上是地电位，没有绝缘子串的绝缘，导线就直接对杆塔短路了。

看输电线路，能分清电压等级是首位的，这决定了是哪条线，大概输送多少功率，输送

多远距离。

 

怎么一眼看出输电线路的电压呢？秘诀是“三看”：看导线分裂数、看绝缘子串长度、

看杆塔高度。

 

 

1

看导线是几分裂的

 

 

先说分裂数，正如下面这张图片显示的，对于ABC三相中的每一相导线，都是分成好几

股的，比如下面这个1000千伏特高压输电线路就分了8股，叫“八分裂”导线。之所以

一相导线要分裂成好几股，是要把导线的“等效直径”扩大，相当于用几股较细的导线

（相对较细，其实也有女生的手腕子粗），围成一个近似圆形，相当于把整相的导线直

径“等效”扩大了。

 

 

扩大“导线直径”有这么几个原因：

 

一是交流电有“趋肤效应”，因为自感的原因，电流大部分都在导线表面流动，导体中

间几乎没有电流，把导体弄成管状可以简约材料减轻重量，既然是管状，不如弄成分裂

导线代替管状线；

 

二是高压输电线电流很大，要求导线的电阻低，电阻与导线的面积成反比，因此本来要

用很粗管状导线代替，现在就用分裂导线了（在变电站里还是用管母线）；

 

三是导线越粗，导线表面电场强度就越低，电晕就越小。电晕是对电能的损耗，我们当

然希望把导线弄粗些，降低表面场强及电晕。

 

电晕是一种放电现象，雨天在输电线周围可能会听到“兹兹”的声音，那就是电晕的声

音，夜里也能看到导线在发微弱的光，当然电晕也不是只有坏处，以后可以细说。

 

由电晕的“兹兹”声，也会带来无线电干扰，这也是为什么直流导线也要分裂的原因，

都是为了降低电晕。

 

在1000千伏以下还有750千伏的超高压输电线路，这个电压等级只在我国的西北电网使

用，欧洲倒也有765千伏这个电压等级的线路。750千伏电压等级一般用六分裂的导线。

 

 

 

500千伏的是按规程是四分裂导线，不过据观察，现在六分裂导线居多了，尤其在大城

市周边，可能是输送功率大了。

 

 

 

220千伏的一般是两分裂，110千伏及再往下的电压等级就不用分裂导线了，单根就行，

电晕已经不严重了。

 

 

不过可能因送电功率大的原因，某些地方也能见到220千伏四分裂，110千伏两分裂。三

分裂的导线理论上有，但还真没怎么见过。

 

 

2

看绝缘子片数

 

 

什么是绝缘子呢？看下图红圈圈里的绿色玻璃长状的物体就是绝缘子了

 

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，通常有玻璃或陶瓷制成，是为了增加爬电距离的。其形

状是飞碟状的，一个飞碟算一片绝缘子，绝缘子串是把若干飞碟串起来，隔离导线与杆

塔用的。下图是玻璃钢绝缘子的一片的形状。

 

再说绝缘子片数。导线分裂数比较好数，数清楚几根线就知道是多高电压等级的了。除

了看分裂数，也可以数绝缘子的片数，不过比较费眼，熟了的话扫一眼就知道。

 

常用的绝缘子还有陶瓷绝缘子，下图就是是陶瓷绝缘子

 

还有合成绝缘子

 

一片绝缘子大概的厚度是15厘米，串7片差不多一米。

一般情况下：

750千伏，32个

500千伏，23-25个

330千伏，17个

220千伏，13个

110千伏，7个

66千伏，5个

35千伏，3个

 

如果高海拔、污秽重的地区或者重要的塔，片数还要增加几片。基本可以看出1片绝缘

子可以承受1-1.5万伏特的电压，但随着电压等级的升高，承压的非线性越强。实际上

，不同地区不同环境，绝缘子片数可能差别很大。当然不同类型的绝缘子，要求的片数

也不同，下图那张1000千伏特高压的图，电网君用肉眼数了下，大概五六十片了，真是

好长……

 

1000千伏交流特高压线路绝缘子

 

±800千伏特高压直流线路绝缘子。

 

3

看杆塔的高度

 

 

除了数分裂数和绝缘子片数，还可以看看杆塔的高度，虽然设计规程上没有规定杆塔要

多高，但非常详细地规定了输电导线距离其他物体的最小距离。

 

输电线路一档大约500米，导线是要下垂的，尤其是天气热和用电负荷大的时候，导线

热胀冷缩，会下垂的更厉害。所以规定中明确写了各电压等级的输电线路的导线对各种

物体的最小距离。

 

例如，在居民区导线对地面最小距离分别为：

 

35~110千伏是7米，

220千伏是7.5米，

330千伏是8.5米，

500千伏是14米，

750千伏为19.5米。

 

如果考虑导线弧垂和绝缘子长度，则：

 

110千伏大概离地面十几米，

220千伏和330千伏是二十几米，

500千伏是三四十米，

750千伏是五十几米，

1000千伏是七八十米。

 

换算成楼房高度，那分别是5层楼、8层楼、12层楼、18层楼和25层楼，有点印象了吧。

不过这都很粗略，根据气候和地形不同，高度是要调整很大的。

 

总体来说，区分电压等级最容易看的是导线分裂数，最准确能判断的是绝缘子片数，最

有震撼力的是杆塔的高度。

 

我们能看到的输电线路，都是地形地貌比较好的地区，要知道崇山峻岭中、大川大河上

也都有输电线路，尤其是给偏远地区送电，铁塔和电线材料都是人拉肩扛上去的，相当

辛苦！可以说连公路都没有的地方，可能会有输电线路，真的要向送变电工作人员们致

敬！