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。

误差的修正

中试控股输电线路故障距离测试仪程序中的架空线路波速是固定的，对于不同参数的架

空线路，其波数与给定波速会有一定偏差。因此，对于不同参数的架空线路，测出的距

离也有一定偏差;但这一偏差可通过下列两种办法进行修正。

       1.根据对具体线段参数测试，修改程序中架空线路的波速参数，以保证测量精

度。本方法适用于同一电压等级线路参数基本一致的用户。此项工作由架空线厂家与用

户配合进行。

       2.用户用HTXL-H仪器对已知长度L0的线路测量时，分别测量非故障相长度L1和

故障相长度L2，可通过下列公式得到故障距离。 Lx=L0×L2/L1

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。

中试控股技术博士为您解答：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。

       对于单端法，简单来说可以归结为迭代法和解二次方程法。迭代法可能出现伪

根，也有可能不收敛。解二次方程法虽然在原理和实质上都比迭代法优越，但仍然有伪

根问题。此外，在实际应用中单端阻抗法的精度不高，特别容易受到故障点过渡电阻、

对侧系统阻抗、负荷电流的影响。同时由于在计算过程中，算法往往是建立在一个或者

几个假设的基础之上，而这些假设常常与实际情况不一致，所以单端阻抗法存在无法消

除的原理性误差。但单端法也有其显著优点：原理简单、易于实用、设备投入低、不需

要额外的通讯设备。

       双端法利用线路两端的电气信息量进行故障测距，以从原理上消除过渡电阻的

影响。通常双端法可以利用线路两端电流或两端电流、一端电压进行测距，也可以利用

两端电压和电流进行故障测距。理论上双端法不受故障类型和故障点过渡电阻的影响，

有其优越性。双端法的缺点在于：计算量大、设备投资大、需要额外的同步和通讯设备

。

       行波法

       行波法利用的原理是当输电线路发生故障时，将会产生向线路两端以接近光速

传播的电流和电压行波。通过分析故障行波包含的故障点信息，就可以计算出故障发生

的位置。

       故障录波分析法

       故障录波分析法利用故障时记录得到的各种电气量，事后由技术人员进行综合

分析，得到故障位置。随着计算机技术和人工智能技术的发展，故障录波分析法可以通

过自动化设备快速完成。但该方法会受到系统阻抗和故障点过渡阻抗的影响，而导致故

障测距精度的下降。

目前公认的输电线路雷害防护措施有架设接地避雷线、降低杆塔的冲击接地电阻、架设

耦合地线、绝缘子串不平衡绝缘法、装设线路自动重合闸装置。以上措施对于一般的输

电线路防雷是很有效的，但在雷电活动剧烈、线路土壤电阻率高、地形复杂地区，上述

措施往往难以奏效，此时杆塔上架设线路避雷器将是一个很好的选择。在杆塔上架设避

雷器，可以选择的避雷器种类很多。 无间隙避雷器

优点：理论上具有保护性能稳定，响应时间短，便于安装等优点。

缺点：由于避雷器与导线直接连接，加之又是长期带电运行，一旦发生故障，将直接影

响线路的正常供电，因此，目前较少使用。

带串联间隙避雷器

优点：由于避雷器本体与高压导线用间隙隔离，在系统正常运行时，避雷器不承受持续

工频电压的作用，因此，避雷器电阻片不存在老化问题，即使避雷器本体发生故障，由

于间隙的隔离作用，不会影响系统的运行。理论上讲带串联间隙线路避雷器具有可靠性

高，运行寿命长的优点，目前电力系统运行的线路避雷器，90%为带串联间隙线路避雷

器。

缺点：由于间隙为纯空气间隙，在安装时，没有其他物体可做支撑，同时受避雷器本体

机械强度的限制，因此，避雷器只能垂直安装；而避雷器间隙尺寸和本体尺寸是固定的

，线路绝缘子串长度则根据不同地区和地形会有所变化，因此，在安装时必须根据安装

位置和杆塔形状，临时加工不同的辅助工装，来满足安装要求，安装结构较为复杂。

新型线路避雷器技术及结构特点

通过加装避雷器免维护装置，即故障指示器、热爆式脱离器和悬挂辅助机构等，同时对

避雷器内部结构进行优化设计而形成的新型避雷器。当这种新型避雷器出现故障时，脱

离器会迅速动作，将故障避雷器从输电系统中退出，及时消除系统接地并为故障避雷器

提供明显标识，便于维护人员及时发现故障点并进行检修更换。

由于采用了免维护装置，使避雷器的保护水平得以提高（通过降低避雷器残压来获得）

，在一定程度上具有增大保护距离的可能，zui大限度地减少了避雷器的安装数量，进

一步降低了线路防雷成本。现在这种新型避雷器正在生产普及使用，替代以上两种避雷

器，有效提高了供电可靠性。