中试控股技术研究院鲁工为您讲解：330KV线路参数综合测试仪（工厂）

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

输电线路绝缘电阻测试装置测试接线注意事项
1.确认被测试品安全接地，试品不带电。
2.确认MOEN-7705 输电线路绝缘电阻测试装置E端(接地端)已接地。
3.G端(保护环)的使用（本机为低电压侧屏蔽）
测量高绝缘电阻时，应在试品两测量端之间的表面上套一导体保护环，并将该导体保护环用一测试线连接到MOEN-7705 输电线路绝缘电阻测试装置的G端，以消除试品表面泄漏电流引起的测量误差，保障测试准确。

尤其在对仪表检定时G端应接在电阻箱的的G端，以保证正常检定。
220kV变电站输电线路工频参数仪特点： 
1能够准确测量各种高压输电线线路(架空、电缆、架空电缆混合、同杆多回架设的工频参数（正序电容、零序电容、正序阻抗、零序阻抗、互感和耦合电容、相间电容等）。 
2.满足《110千伏及以上送变电基本建设工程启动验收规程》、DL/T559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》、《GB50150-2006》的规定要求。 
3.220kV变电站输电线路工频参数仪采用一体化结构，内置变频电源模块，可变频调压输出电源。采用数字滤波技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题。 
输电线路为什么要核相及核相方法
输变电工程扩建、新安装或大修后投运对变动过内外接线的变压器，新架设或接线更动、走向发生变化的高压电源线路接入变电站、主设备大修后，竣工投运现场都要进行核相实验，即所谓的定相。

核相通俗讲是通过测量两条输电线路的相序和相位，然后将两条线路相序及相位一致的并入在一起。

如电网合并、变电站的主接线形式、变压器的接线组别、电压互感器二次接线方式等都需要核相后方可接线。 

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；

 在电力系统中输电线路的纵联保护需要相应通道和通信设备进行信息交换与传递，同

期测试仪目前常用的通信方式有：导引线通信、电力线路载波通信、微波通信、光纤通

信，利用以上通信方式构成的保护分为导引线纵联保护、电力线路载波纵联保护、微波

纵联保护、光纤纵联保护。

        （1）防雷元件测试仪当我们利用铺设在变电站和变电站之间的输电线路的二

次电缆传递各侧信息的方式称之为导引线通信，以导引线为通道的纵联保护称为纵联保

护。导引线通信纵联保护的优点：其工作量少、简单可靠，不受系统振荡的影响，不受

非全相运行的影响。导引线通信纵联保护的缺点：因导引线造价较高，因此导引线不能

过长，所以应用受限。

        （2）输电线路的载波通信是以载波信号为传输介质的电力系统的一中通信方

式。高压开关动特性测试仪电力线的载波通信是在同一电力网络中可用的频谱范围为8

～500kHz，只能开通有限的通道，一般电力线载波设备均采用单路单边带体制，当每个

单向通道被占用，则该频带不能重复使用，否则将产生严重的串频干扰，因此，如果开

通更多电路，则必须加装电网高频分割滤波器。载波通道的工作方式有以下三种：

        ①正常无高频电流方式，低压工频试验设备在正常条件下发信机不工作，高频

电流不通过通道，只有当电力系统发生故障时启动元件才会启动，从而发信。

        ②正常有高频电流方式，是在正常工作条件下发信机始终处于发信状态，高频

通道部分经常处于监视状态，可靠性高，且不需要收发信机启动元件，整体简单，但是

发信机经常处于发信状态，产生的信号增加了对其他通信设备的干扰时间，氧化锌避雷

器特性测试仪设备本身容易受到外界信号的干扰。

        ③移频通信方式，是指正常工作条件下，发信机向对侧发送频率为F1的高频电

流，当发生故障时，继电保护装置控制发信机停止发送信号，发信机不在发送频率为F1

的高频电流，而发出频率为F2的高频电流，其优点为可靠性高，三通道直流电阻测试仪

抗干扰能力强，同时可以监视通道工作情况，但是其占用的频带宽，通道利用率低。

        （3）微波通信的电磁波频率为0.3GHz～3THz。微波通信具有可用频带宽、通

信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点，可用于点对点、一点对多点或广播等通

信方式。微波通信纵联保护优点：具有独立的信道，输电线路的干扰不影响通信系统：

回路电阻测试仪通道的检修不影响线路进行，传递的信息容量增加、速率加快，受到外

界干扰的影响小，可靠性高，输电线路的任何故障都不会使通道工作破坏。微波通信纵

联保护缺点：微波通道需要微波中继站，微波中继站造价昂贵。

        （4）光纤通信是以光纤作为传输媒介的一种通信方式。双钳相位伏安表光纤

通信由光纤、光源和光检测器构成，光纤可以按照制作工艺、材料组成、及光学特性、

光纤常用途进行分类外。光纤通信纵联保护的优点：通信容量大，节约大量金属材料，

保密性能好、敷设方便、不怕雷击，不受外界电磁干扰，抗腐蚀性好，不易受潮。光纤

通信纵联保护的缺点：长距离通信时，需要中继站以及附加设备，互感器特性测试仪当

光线断裂时不易寻找。

0 引言

高压直流输电近年来在世界上得到了讯速的发展，到目前为止，总容量达50GQW左右。

其中，在我国相继建成了100KV舟山海底电缆送电工程、500KV葛上直流输电工程、

500KV天广直流输电工程，以及正在建设的三峡直流输电工程。因此，如何提高直流线

路运行的安全性与可靠性已成为迫切需要解决的问题，而高压直流线路保护则是直流线

路安全稳定运行的基本保障，因此，有必要对直流线路保护的主保护-行波保护的原理

与保护方案进行进一步的研究与改进。

1中试控股电力讲解系统故障特征及其线路保护

1.1 高压直流输电技术的优越性及其应用

现代直流输电技术普遍采取交流－直流－交流的换流方式，高压直流输电技术之所以得

到如此蓬勃的发展，是因为它和交流输电相比，具有明显的优越性：

1） 同样截面的导线能输送更大的功率，并且有功损耗更小；

2）直流输电能迅速精确地实现多目标控制，以提高电能质量和供电可靠性；

3） 流只有正负两极，输电线路结构简单，而且当输电距离大于交直流输电等价距离时

直流线路更节省投资；

4） 每根导线都可以作为一个独立回路运行，并且可以采用大地或海水作回路；

5） 直流线路在稳态运行时没有电容电流，沿线电压分布比较平衡，并且没有集肤效应

；

6） 电缆线路可以在较高的电位梯度下运行；

7） 直流输电的两端交流系统之间有存在同步运行稳定问题；

8） 可以联络两个不同频率的交流系统，联络线上的功率易于控制。

目前，高压直流输电技术在远距离大容量输电、海底电缆输电、两个交流系统的互联、

大城市地下输电、减小短路容量、配合新能源输电等方面都　得到了广泛的应用。

1.2 直流线路故障过程

直流架空线路发生故障时，从故障电流的特征而论，短路故障的过程可以分为行波、暂

态和稳态三个阶段。

1） 初始行波阶段

故障后，线路电容通过线路阻抗放电，沿线路的电场和磁场所储存的能量相互转化形成

故障电流行波和相应的电压行波。其中电流行波幅值取决于线路波阻抗和故障前瞬间故

障点的直流电压值。线路对地故障点弧道电流为两侧流向故障点的行波电流之和，此电

流在行波第一次反射或折射之前，不受两端换流站控制系统的控制。电压、电流行波的

波动方程分别为：

      上式的达朗贝尔解为： 

  则是指反向电压行波（backward wave）。

2） 暂态阶段

经过初始行波的来回反向和折射后，故障电流转入暂态阶段。直流线路故障电流主要分

量有：带有脉动而且幅值有变化的直流分量（强迫分量）和由直流主回路参数所决定的

暂态振荡分量（自由分量）。在此阶段，控制系统中定电流控制开始起到较显著的作用

，整流侧和逆变侧分别调节使滞后触发角增大，抑制了线路两端流向故障点的电流。

3） 稳态阶段

最终，故障电流进入稳态，两侧故障电流提供的故障电流稳态值被控制到等于各自定电

流控制的整定值，两侧流入故障点的电流方向相反，故障点电流为两者之差，即为电流

裕额△Id。

1.3 高压直流线路保护的要求与配置

直流线路发生故障时，一方面可以利用桥阀控制极的控制来快速地限制和消除故障电流

；一方面由于定电流调节器的作用，故障电流与交流线路相比要小得多。因此，对直流

线路故障的检测，有能依靠故障电流大小来判别，而需要通过电流或电压的暂态分量来

识别。

然而，系统中运行的绝大多数继电保护都　是反映于后稳态工频信息而动作的，例如电

流增大、电压降低、电流和功率方向改变、测量阻抗减小等故障信息。并且这类保护依

靠的是稳态工濊量信息，需要较长的时间（数据窗）来获取，限制了微机保护动作的速

度；电流互感器饱和造成二次传变电流失真，使得微机保护中的计算值与实际故障电流

的差别很大，从而引起保护装置的不正确动作；工频距离保护不能正确区分线路区内故

障和系统振荡。可见，依赖工频量信息的传统保护已经不能适应超高压长距离直流输电

的需要了。因此，一种基于故障态信息的新原理保护---行波保护成为解决问题的关键

。

目前，世界上广泛采用行波保护作为高压直流线路保护的主保护，它是利用故障瞬间所

传递的电流、电压行波来构成超高速的线路保护。由于暂态电流、电压行波不受两端换

流站的控制，其幅值和方向皆能准确反映原始的故障特征而有受影响，可见其可靠性是

很高的。而且，同基于工频电气量的传统保护相比，行波保护具有超高速的动作性能，

其保护性能不受电流互感器饱和、系统振荡和长线分布电容等的影响。

另一方面，相比于交流系统，在直流系统中行波保护具有更明显的优越性。中试控股电

力讲解首先，在交流系统中，如果在电压过零时刻（初相角为0°）发生故障，则故障

线路上没有故障行波出现，保护存在动作死区；直流系统中不存在电压相角，则无此限

制。其次，交流系统中电压、电流行波的传输受母线结构变化　的影响圈套，并且需要

区分故障点传播的行波和各母线的反射波以及透射波，难度较大；由于高压直流线路结

构简单，也不存在上述问题。