中试控股技术研究院鲁工为您讲解：高压大功率IGBT动态参数测试系统

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；

工频线路参数测试仪是我公司开发、研制的专门用于输电线路工频参数测量的高精度仪器，对于输电线路的一系列工频参数可进行精密的测量。它以大屏幕图形式液晶作为显示窗口，图形式菜单操作并配有汉字提示，集多参量于一屏的显示界面，人机对话界面友好，使用简便、快捷，是各级用户的首选产品。该仪器具有体积小、重量轻、测量准确度高、稳定性好、操作简便易学等优点,完全可取代以往利用多表法测量线路参数的方法，接线简单，测试、记录方便，大大提高了工作效率。

1、输入特性

电流测量范围：0~100A，内部自动切换量程。

电压测量范围：0~750V 宽量限，一档可保证精度。

2、准确度

电压、电流：±0.5%

功率：±0.5%（CosΦ>0.1），±1.0%（0.02<CosΦ<0.1）

电阻、电容、电感、电导、电纳：0.5%

阻抗、容抗、感抗：0.5%

4、工作电源：交流160V~265V

3、工作温度：－10℃~ +40℃

5、绝缘：a、电压、电流输入端对机壳的绝缘电阻≥100MΩ。

b、工作电源输入端对外壳之间承受工频2KV（有效值），历时1分钟实验。

6、体积：32cm×24cm×13cm

1) 热性故障

变压器的热性故障通常为内部存在局部过热点，热作用会引发绝缘加速老化，并且伴有

中等水平的能量密度。在引发热故障的原因中，分接开关接触不良约占50%，铁芯多点

接地和局部短路或漏磁环流约占33%，导线过热和接头不良或紧固件松动约占14.4%，局

部油道堵塞(多系硅胶进入本体)造成局部过热的占2.4%，从而可知，变压器内部过热性

故障发生的部位多是载流导线系统接触不良或断股等所引起的。根据故障的原因及严重

程度，过热性故障可划分为3种类型，各种类型可能的原因如下：

a. 低温过热(T<300℃)一一救急状态下变压器超铭牌运行、绕组中油流被阻塞、铁扼夹

件中的杂散磁通过大。

b. 中温过热(300℃<T<700℃)一一螺栓连接处、滑动接触面、选择开关内的接触面，以

及套管引线和电缆的连接接触不良。

c. 高温过热(T>700℃)一一油箱和铁芯上大的环流，油箱壁未补偿的磁场过高而形成一

定的电流，铁芯叠片之间的短路。

过热性故障发展较缓慢，在短时间内不会酿成事故，但是在散热不良的情况下，随着时

间的推移，热故障就会从低温过热过度到高温过热，甚至迅速产生电弧，从而导致变压

器损坏。

2) 电性故障

电性故障是指在变压器内部，由高电场强度作用而导致的变压器内绝缘性能下降或劣化

。产生电性故障的部位常见的有：绕组匝间、层间、相间绝缘；引线断裂处；分接开关

等。该故障按能量密度分为：局部放电、火花放电、电弧放电。各种类型可能的原因如

下：

a. 局部放电一一受潮的纸、油过饱和，空隙等造成的局部放电，并形成X蜡；金属尖端

之间局部放电；冲片棱角或冲片间局部放电等。

b. 火花放电一一绕组、屏蔽环中的相邻导体间，连线开焊处等，由接触不良形成的不

同电位或悬浮电位造成的火花放电或电弧；夹件间、套管与箱壁、线饼内的高压对地放

电；木质绝缘块、绝缘构件胶合处，沿围屏纸板表面或夹层的爬电；油击穿、选择开关

的切断电流以及在电场很不均匀或畸变下也可能产生火花放电等。

c. 电弧放电一一在变压器中的任何部位都可能发生，以线圈匝间、层间击穿为多见。

局部高能量或短路造成的闪络；绕组的匝间绝缘击穿；低压绕组对地、接头之间、绕组

与铁芯之间等的短路；过电压引起的内部绝缘闪络；铁芯的绝缘螺丝、固定铁芯的金属

环之间的放电。

放电性故障，尤其是匝间、层间和围屏的局部放电危害严重，在故障潜伏初期难以有效

监测到，随着绝缘缺陷逐渐发展扩大，引起变压器油纸绝缘的劣化，最终以突发性事故

暴露出来，对输变设备的安全运行构成极大的威胁。

3) 受潮和机械性故障

由于变压器内部进水或带有湿气的杂质参与油循环，油中微水和含湿气的杂质形成“小

桥”，引起局部放电；或者由于水与铁发生化学反应等都是受潮故障的表现形式，这类

故障发生时都会伴随有H2的产生。因运输不慎受震，使螺丝松动、过励磁震动、线圈移

位或引线损伤等原因引起的属于机械类故障。这两种故障原因无法检测出来，除非能够

在故障发生初期发现，否则将会由潜伏性故障向功能性故障发展，最终仍将以热性或电

性故障形式表现出来。电力变压器绝缘系统主要由绝缘油和油浸纸组成，油和纸的产气

机理各不相同，各有特点。

①绝缘油的产气机理

变压器油是对天然石油进行蒸馏、精炼而提取获得，它包含了很多碳氢化合物，主要有

烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃等，其中含有大量由C-C键组合在一起的CH3、CH2和CH化

学基团。变压器内的电故障或热故障可导致C-H键和C-C键断裂，从而产生氢原子和碳氢

化合物的游离基，并重新化合产生氢气和低分子烃类气体，如CH4 , C2H、和C2H2和一

些碳的固体颗粒及碳氢聚合物等。在有游离基存在的情况下，即使外界不供给能量反应

仍将自动持续下去，反应速度随着温度、场强的上升而增加，震动与冲击是油反应的加

速剂；而水分和铜、铁等金属起催化剂的作用使反应加快，老化后所生成的酸和H20及

油泥等危及油的绝缘特性。因此，通过游离基链式反应的理论可以很好地解释绝缘油的

产气机理。

变压器油热解产气主要由不同化学键结构的碳氢化合物的热稳定性决定，裂解能量密度

越大，产生的烃类气体的不饱和度越高。不同的键断裂需要不同的能量，因此，裂解产

物依次为烷烃、烯烃、炔烃、焦炭。C-H键(338kJ/mol)断裂主要为局部放电后重新化合

而形成H2,  C-C键断裂需要更高的温度和能量，然后迅速以C-C键(607kJ/mol)，C=C键

(720kJ/mol)和C三C键(960kJ/mol）的形式重新化合成烃类气体，油炭化生成碳粒的温

度需要500℃一800℃，其产物沉积在变压器内部。