中试控股技术研究院鲁工为您讲解：同步相量测量单元输电线路测试系统

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

传统研究局部放电特性主要使用的参数有：视在放电量、放电起始电压和熄灭电压、放

电能量(功率)、放电次数、放电平均相位、放电波形等。国外，意大利的G.C.Montari

认为能够用树枝放电的长度和局部放电的密度反映介质的电老化特性；A.Lapp和

H.G.Kranz分析了各种局部放电模式，包括时域、相域共24种局部放电图谱以及用于研

究局部放电的信号特征的上百个特征参量。而在国内，许多研究人员利用传统的特征参

数研究局部放电时，发现随着油纸绝缘局部放电发展，传统的特征量没有固定的变化趋

势，不能全面反映油纸绝缘局部放电发展的状态，而且大部分研究是在实验室里完成，

应用在现场复杂的环境里评价油纸绝缘局部放电的状态困难很大；此外许多学者对三维

谱图进行了大量的研究，采用三维谱图提取放电指纹特征，并用人工神经网络来识别不

同的放电类型及放电发生的程度；有研究人员结合局部放电的相位分布构造了放

电相位φ、时间差Δt与次数n分布的三维谱图Hn(Δt,φ)，并提取其特征进行5种油纸

绝缘故障的模式识别，初步证实了其可行性，为实现电气设备绝缘局部放电诊断的现场

应用提供了一种新思路；有研究将局部放电中的Hn(q,φ)模式图谱投影在φ-q二维平面

上，即为Hn(q,φ)灰度图象，应用灰度图象来描述局部放电状态。

通过多种方法联合检测局部放电的产生和发展过程，引入统计的方法挖掘出包含有丰富

放电信息的局部放电图形参数和绝缘状态的关系，已成为近年来的发展趋势。

M.Cacciari等人分析了混合Weibull模型中的参量随电压和时间的变化规律，研究发现

该混合模型中提取的5种参数对局部放电的模式识别比较有效；有学者采用仿真和试验

方法来研究局部放电的脉冲高度分布与Weibull分布之间的关系，局部放电的试验数据

和放电识别结果表明：基于Weibull分布参数的识别方法可以有效地应用于局部放电的

模式识别之中；在20世纪90年代初E.Gulski等人提出了利用二维谱图的形状统计特征进

行放电模式识别，考虑用一些统计特征量描述局部放电谱图的形状特征，从而实现局部

放电的状态监测。在电力变压器的局部放电在线监测研究中，局部放电信号在变压器绕

组中传播特性以及受外围电路的影响将对局部放电的定量测量以及定性判断的准确性具

有重要的意义。

传感器、前置系统的设计和监测点的选择，是真实、有效获得原始局放信号的重要保障

，为此，研究局部放电信号在变压器绕组中的传播特性具有重要意义：一方面是出于在

线监测系统设计的考虑，另一方面是为后续的放电类型的识别奠定基础。目前所使用的

放电类型识别的模型都是在离线的情况下(或实验室)采集大量的模型数据得到的，与实

际现场在线条件下有很大的差别。这主要是因为离线数据没有考虑变压器绕组及其外联

网络和设备的作用，实际上它们会对局放信号产生很大的扭曲作用，使得放电类型更加

难以分辨和确定。因此，只有深入研究变压器绕组这个复杂系统对局放信号的响应特点

，才有可能准确地进行放电类型识别。

目前，国内外专门针对局部放电信号传播特性的研究还比较少，对局部放电信号的传播

规律尚未揭示清楚。有学者从局部放电信号定位的目的出发，对变压器绕组的频率特性

进行了初步研究，但没有考虑设备外联网络的影响；有研究人员根据具体的某一500kV

变电站，对站内设备和网络对局放信号传播的阻抗特性及其放电量的标定问题进行了初

步研究，但运行中变压器的局部放电信号传播很复杂，不仅与变压器本身的结构、容量

、尺寸等参数有关，而且与其所处的现场环境、所连接的网络和其它设备参数密切相关

，这必然给局放信号传播特性的研究带来很大困难。局部放电是指在电场作用下绝缘结

构中只有局部区域发生放电，而不是大面积或贯穿整个导体的放电。大型电力变压器的

绝缘结构比较复杂，使用的材料多种多样，整个绝缘系统电场分布很不均匀。由于设计

或制造工艺上不尽完善使绝缘系统中含有气隙，或是在长期运行过程中绝缘受潮，水分

在电场作用下发生分解产生气体而形成气泡。因为空气的介电常数比绝缘材料的介电常

数小，即使绝缘材料在不太高的电场作用下，气隙、气泡部位承受的场强也会很高，当

场强达到一定值以上时就会发生局部放电。另外绝缘内部存在缺陷或混入各种杂质，或

者在绝缘结构中存在某些电气连接不良等，都会使局部电场集中，在电场集中的地方就

有可能发生固体绝缘表面放电和悬浮电位放电。在电力变压器的油纸绝缘结构中，局部

放电一方面使油分解出气体，另一方面又可能生成油泥沉积在固体绝缘材料上，在该处

形成更剧烈的放电，并使该处成为过热点，促使绝缘损坏。实际上，当局部放电发展为

树枝放电后，极易导致沿面闪络。由此可见，局部放电既是绝缘劣化的征兆，又是绝缘

劣化的原因。