中试控股技术研究院鲁工为您讲解：330KV线路参数测试装置

ZSXL-Z 输电线路异频参数测试仪(高配分体）

超强的抗感应电压能力
一体化结构，体积小、重量轻
参考标准： DL/T 741-2010

输电线路异频参数测试仪：随着电网的发展和线路走廊用地的紧张，同杆多回架设的情况越来越普遍，输电线路之间的耦合越来越紧密，在输电线路工频参数测试时干扰越来越强，严重影响测试的准确性和测试仪器设备的安全性

针对这一问题，我们开发了新一代输电线路异频参数测试系统，集成变频测试电源、精密测量模块、高速数字处理芯片及独有的国家专利技术抗感应电压电路；有效地消除强干扰的影响，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。

主要技术参数
1使用条件 -20℃～50℃ RH＜80%
2抗干扰原理 变频法
3电    源 AC 220V±10% 发电机≧3KW
4电源输出 最大输出电压 AC250V
电压精度 0.5%
电流精度 0.5%
最大输出电流 8A
输出频率 45Hz、55Hz
5测量范围 电容 0.01～30μF
阻抗 0.01～400Ω
阻抗角 -180°～+180°
6测量分辨率 电容 0.0001μF
阻抗 0.0001Ω
阻抗角 0.0001°
7测量准确度 电容：     ≥1μF时，±1%读数±0.01μF；
           ＜1μF时，±2%读数±0.01μF；
电阻：     ≥1Ω时，±1%读数±0.01Ω；
           ＜1Ω时，±2%读数±0.01Ω；
阻抗角：   ±0.2°(电压＞1.0V）； 
±0.3°(电压:0.2V～1.0V)；
8抗干扰电流 30A
9抗感应电压 10KV
10外型尺寸 550（L）×430（W）×530（H）
11存储器大小 200 组  支持U盘数据存储
12重    量 60 Kg

输电线路异频参数测试系统的注意事项如下： 
1、连接仪器和被测线路时，保证线路测量端可靠接地（挂接地线），测试完成后恢复，取接地线；  
2、仪器可靠接大地，注意各个测试信号接地线要按照接线指示图完成； 
3、在雷雨天气或者沿线路有雷雨天气时，不能进行测量，以保证人员和设备安全。 
输电线路异频参数测试系统接线和拆线的步骤：  
        测试接线和拆线操作请按照下述步骤进行：  
        1.将被测试线路的引下线可靠接地；  
        2.将输电线路异频参数测试系统保护地（裸铜线）可靠接入大地；  
        3.将输电线路异频参数测试系统测试线连接至被测试线路的引下线；  
        4.开始测试前打开线路引下线的接地；  
        5.所有测试完成后，将线路引下线可靠接地；  
        6.拆除输电线路异频参数测试系统测试线；  
        7.拆除接地线（裸铜线）；  
        8.恢复被测线路状态。 
电阻R：反映线路通过电流时产生的有功功率损失（热效应）；
电抗X（电感L）：反映载流线路周围产生的磁场效应；
电导G：反映电晕现象产生的有功功率损失；
电纳B（电容C）：反映载流线路周围产生的电场效应。
输电线路工频参数测试系统
是发电站、变电站等现场或实验室测试各种高压输电线路参数的高精度测试仪器。仪器为一体化结构，内置变频电源模块，可变频调压输出电源。
测量变压器的空载损耗，负载损耗，零序阻抗，电压有效值，电压平均值，电流，功率，功率因数，频率，主变压器低电压阻抗测量（检查绕组变形）等相关参数。 
自动波型畸变校正，电压校正，电流校正，温度校正，无须任何手工计算。 
在仪器允许的测量范围内可直接测量，超出测量范围时可外接一次电压互感器和电流互感器。 
本仪器测量精度高，重复性好，测量结果可直接存储，仪器内置不掉电存储器，可长期保存测量结果，并可随时查阅。 
特有的触摸式屏幕，中文提示菜单，点中所选项目，即进入相应的功能测试状态，直观方便。 
具有RS-232接口，可以外接打印机或与计算机通讯。试验接线简洁明了，按相色对号入座，方便快捷。 
不掉电日历，时钟功能。 
如需测三相空载按相应键进入。 

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；

变压器是电网中的主要核心设备，其安全状况对整个系统的安全运行具有举足轻重的地位，而从变压器事故的情况看，很多都伴随有绕组的变形现象，甚至是由于绕组变形引起的。仅2000年，广东省内通过绕组变形测试就发现8台运行中的110kV变压器存在绕组变形，中试控股并及时对这些变压器进行了维修和加固改造，消除了事故隐患，取得了显着的效益。因此，开展变压器绕组变形测试对变压器的安全运行有着重要的意义，也是我们开展变压器状态检修的必备条件。

 

1.变压器绕组变形的原因及危害

变压器在运行中不可避免地要遭受各种短路故障电流的冲击，特别是出口短路和近区短路对变压器的危害大，变压器绕组将承受巨大的、不均匀的轴向和径向电动应力作用。当绕组内部机械结构存在薄弱环节，必然会产生绕组变形现象。包括轴向、径向尺寸变化，器身位移，匝间短路及绕组扭曲、鼓包等。变压器绕组变形后继续运行可有发生下列情况：

（1）变压器立即损坏。我局曾有一台110kv变压器在遭受近区短路，重合成功后，二十多秒后瓦斯动作，事后检查绕组变形，返厂重绕；

（2）由于绕组变形，引起变压器的绝缘材料损伤或者绝缘距离发生改变，导致绝缘强度下降，在长期正常电压或过电压作用下，终可能导致绝缘击穿，此类情况可以用电气试验和油试验等常规的方法检出其绝缘缺陷；

（3）绕组变形后，绝缘状况没有损坏，但线圈的机械强度下降，当再次遭受短路故障时，将承受不住巨大的电动力而发生损坏，此类情况由于绝缘没有损坏，常规电气试验及油试反映不出问题，只能通过绕组变形测试的手段才能得出正确的结论。同时，这种情况也比较常见，因为许多的变压器并不会只遭受一次短路就损坏，而运行中的变压器可能已经遭受多次短路冲击，机械强度已下降，甚至有轻微变形，但由于常规试验无法检出其内部的变形故障，在大修吊检之前是无法判断其状态的，是严重的事故隐患。

因此，积极开展变压器绕组变形测试工作，及时发现和处理有问题的变压器，有针对性地进行吊检，即可节省大量的人力，物力，对防止变压器事故的发生也有极其重要的作用。

2.变压器绕组变形测试方法

变压器绕组发生局部的机械变形后，其内部的电感、电容等分布参数必然发生变化，特别是电感值。以往多使用的是集中参数检测法，如常规的测验变比，直流电阻等来诊断变压器绕组是否发生变形，因其灵敏度较低，显得困难；另一种方法是短路阻抗来判断，但也是中绕组变形非常严重时才能发现。同时这种试验需要庞大的试验设备及试验电源容量，在现场很难满足开展该项试验的条件。目前，我局使用中试控股ZSBX-III绕组变形测试系统采用的是频率响应分析（FRA）的原理。该方法建立在对变压器绕组分布参数网络分析的基础上，变压器绕组可以被看作是电阻、电感、电容构成的无源线性双端口网络，根据电工学原理，其网络特性可以用传递函数H（jw）或n（f）来概述。如图1所示。

根据电工学理论，如果绕组发生机械变，即发生了轴向、径向尺寸，势必会改变网络上的L、K、C等分布参数，随着网络参数的改变，从而导致其频率响应特性。因此我们比较不同时期该变压器的频率响应特性是否一致，就可以判断变压器是否发生了变形及变形程度的大小。

3.TDT型变压器绕组变形测试系统及其分析方法

该测试系统是采用频响法诊断变压器绕组变形的。其原理显通过计算机管理和控制，由扫频电压发生器依次输出不同频率的正强波电压信号Vs（f）到变压器骁组的一个端子上，然后通过双通道检测单元纪录绕组两端上的电压信号Vi（f）和Vo（f），并作相应的数字化处理，得到其在不同扫描频率下的幅值和相位，然后根据下式求得被测试绕组的幅频响应特性或相频响应特性，再由计算机作输出处理（如图2所示）。

幅频响应特性：

H（f）=20lg（Avo（f）/Avi（f））

相频响应特性：

φ（f）=φvo（f）-φVi（f）

电力变压器绕组的幅频响应特性H（f）主要取决于其内部电感、电容等分布参数，通常具有如下特性：

（1）当频率低于10KHz时，其频率响应特性主要由线圈的电感所决定，谐振点通常较少，对分布电容的变化较不敏感；

（2）当电频率超过1MHz时，绕组的电感又被分布电容所旁路，对电感的变化不敏感；

（3）在10KHz-1MHz的范围内，绕组的分布电感和电容均发挥作用，其频率响应特性具有较多的谐振点能够灵敏地反映出绕组电感，电容的变化情况。因此，在该系统中，选用10KHz-1MHz的扫频测量范围。

频率响应分析法诊断变压器绕组变形是建立在比较绕组频率响应特性变化基础上的，中试控股即变压器遭受突发短路冲击后测得的各个绕组的频率响应特性为原始测试结果一致，则表明该次短路故障没有导致绕组变形，反之，可根据其特性变化的情况判断变形的绕组以及其变形的严重程度。（这种判断的方法，在实际的测试中，我们对两台遭受出口短路的220kV变压器进行检查，得出的频响特性波形与两年前所测试出的波形相当一致，故判断其绕组未受到该次短路冲击的破坏）。在实际的工作中，很多时候会碰上没有原始数据的情况，（即那些已投入运行的变压器，投运前没有做该项测试），就采用比较变压器互相绕组相间特性曲线的差异，对绕组绕组的变形情况作出判断，对于制造工艺良好的变压器，其三相绕组的结构基本是一致的，测得的频响曲线通常具有一定的可比性，但需注意，这种“可比性”仅仅是相对的，受绕组引线长度，其内部位置等影响，特别是三角型接法的绕组，测得的三相频率响应特性往往有较大的差异，这时应与该型号同厂家同一时期的其他变压器作比较。