（电力行业）第十章输电线路试验与检测.doc

第十章 输电线路试验与检测第一节 输电线路绝缘试验本节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，因其不对称度较小，也可以近似地适用一、线路各相的绝缘电阻的测量 线路各相的绝缘电阻的测量，是对线路绝缘状况、接地情况或相间短路等缺陷的检查 测量不能在雷雨天气，应在天气良好的情况下进行为保证人身和设备安全以释放线路电容积累的静电荷，首先将被测线路相对地短接 测量时，拆除三相对地的短路接地线，为保证测试工作的安全和测量结果的准确，应测量各相对地是否还有感应电压，若还有感应电压，应采取措施消除 对线路的绝缘电阻进行测量时，确定线路上无人工作，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，用两千五至五千伏兆欧表，依次测量每一相对其它两相及地间的绝缘电阻 对于线路长、电容量较大的，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，再停摇兆欧表，以免反充电损坏兆欧表测量结束应对线路进行放电 根据测得的绝缘电阻值，结合当时气候条件和线路具体情况综合分析，作出正确判断二、核对相位核对相位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10-1是用兆欧表核对相位的接线图，路的始端一相接兆欧表的L端，兆欧表的E端接地，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10-1中的兆欧表换成电源，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，以免造成误判断图10－1 核对相位接线图三、测量直流电阻试验前线路末端三相均应彻底放电线路始端开路，末端三相短路，拆开两端所有接地线使用仪器设备：24V直流电源，直流毫伏电压表如图10-2 图10-2 电流电压表法测量线路直流电阻接线图A─直流电流表，V─直流电压表A，B相加直流电压，测电流，则AB相 RAB = (10-1) 同样，可以测出和BC相 RBC = (10-2)AC相 RAC = (10-3)然后换算成20℃时的单相电阻，换算方法如下 (10-4) (10-5) (10-6)并按线路长度折算为每公里的电阻。

第二节 输电线路阻抗测量输电线路阻抗的测量分正序阻抗和零序阻抗两种来测量一、测量正序阻抗如图10-3所示将线路末端三相短路，在始端加三相工频电压，测量各相的电流、三相的线电压和三相总功率按测得的电压、电流取三个数的算术平均值；功率取功率表1及2的代数和（用低功率因素功率表），并按下式计算线路每相每公里的正序参数正序阻抗 Z = . （欧/公里） （10-7）正序电阻 R = （欧/公里） （10-8）正序电抗 X = （欧/公里） （10-9）正序电感 L = （亨/公里） （10-10）式中，P ─ 三相总功率，即 P = P1 + P2 （瓦）； Uav ─ 三相线电压平均值（伏）； Iav ─ 三相电流平均值（安）； L ─ 线路长度（公里）； f ─ 测量电源的频率（赫）在图10-3中，试验电源电压应按线路长度和试验设备来选择，对100公里及以下线路可用380伏，100公里以上线路最好用1千伏以上电压测量，以免由于电流过小引起较大的测量误差。

图10－3 测量正序阻抗的原理图二、测量零序阻抗测量零序阻抗接线如图10-4所示，测量时将末端三相短路接地，在始端施加单相交流电压根据测得的电流、电压及功率，按下式计算出每相每公里的零序参数零序阻抗 Z0 = （欧/公里） （10-11）零序电阻 R0 = （欧/公里） （10-12）零序电抗 X0 = （欧/公里） （10-13）零序电感 L0 = （亨/公里） （10-14）式中，P ─ 所测功率（瓦）；U、I─ 试验电压（伏）和电流（安）；L ─ 线路长度（公里）； f ─ 试验电源的频率（赫）图10-4 测量零序阻抗接线图第三节 线路导线接头试验按有关规程的规定对母线、引线或架空输电线的接头进行连接在连接或运行中需要进行质量检查时，应做交流接头电阻比或直流接头电阻比试验，或在额定电流下做温升试验一、接头电阻比试验测量电阻比的方法有交流电压降法和直流电压降法1、直流电压降法如图10－5(a)所示用直流法电压降法测量接头电阻比。

取AB和CD的长度相等测量时应先接通电流后，再接入毫伏表，这样是为了防止毫伏表损坏，断电源时的顺序则相反接线时为避免给测量电压造成误差，应使电流回路的连接线远离电压测量点测得的接头电阻值应不大于等长导线的电阻并要求档距内导线的机械强度，应不小于导线抗拉强度的90%a)(b)图10－5 测量接头电阻比的试验接线(a)直流电压降法；(b)交流电压降法U－、U～─直流和交流电源；T─变压器；S─开关2、交流法图10－5（b）所示为交流法测量接头电阻试验接线试验时与接头连接的导线截面应足够大，连接要牢固通电流后先用温度计（或手触及）检查各接头的发热状态，选其温度较高者进行接头过渡电阻测量交流法测量的接头过渡电阻，应按下式计算即 (10-15)式中，R－接头过渡电阻（欧）；U－接头的电压降（伏）；I－通过接头的电流（安）用交流测量接头的电阻时，由于测量回路的电感和大电流发生器绕组磁场的影响，可能引起较大的误差，因此需提高整流型毫伏表（mV）的电压，以减小测量误差 在变电站采用交流测量接头的过渡电阻时，可用大电流发生器作电源进行接头试验测量时，采用小截面的导线作电压引线比用大截面的导线误差小。

这是因为小截面导线的电阻大，电抗分量的影响相对较小 图10－6 变电所测量接头电阻的试验接线T ─ 大电流发生器；C ─ 接头在交流下测量接头电压降的回路中若测量引线围绕的面积（图10－6中的斜线部分）越大，则测量的过渡电阻的误差也越大为了减小其误差要尽量减小测量电压回路围绕的面积为此，应将测量电压的引线纽绕并在接头两侧圆周的不同点进行测量（图10－6中用虚线部分表示），以便互相比较判断接头质量二、接头温升试验做接头温升试验时，可按图10－5（b）接线，通入电流后，测量接头和环境的温度铜、铝导线的容许温升为70℃和60℃测量接头温度时，采用点温计或酒精温度计，并将其测量端头紧贴导线接头，在外面敷以石棉泥或其他绝热保温材料，防止脱落用耐温带包扎加固接头的温升可按下式计算即 = (10-16)式中， ─ 接头温升（℃）； ─ 接头实测温度（℃）；─ 环境温度第四节 输电线路杆塔接地电阻和回路电阻试验一、接地电阻试验随着电力系统的发展，电网规模的扩大，各种微机监控设备的普遍应用，人们对接地的要求越来越高，而接地好坏的重要标准之一，就是接地装置的接地电阻大小。

目前的各种接地电阻测量方法，主要是为了测量工频接地电阻而采用的，是为了提高测量和计算的精度，或消除和降低测量中的干扰而研究出的方法具体的试验方法详见第十三章二、回路电阻试验使用CA6411型钳形接地电阻测量仪进行回路电阻试验测量时只需将测量头卡住接地引下线即可，如图10-8这时在仪器的信号线圈产生一个交流信号E，电压E通过架空地线、杆塔、接地极及大地构成回路，产生电流I，这样可知测量回路的电阻待测杆塔接地电阻Rx与R近似相等，这是因为，通常测量回路电阻有以下四个部分组成：①Rx待测量的杆塔接地电阻；②是大地电阻，通常远小于1；③R1// R2//…// Rn是该线路其余各基杆塔接地电阻并联值，送电线路的杆塔基数一般都在一百基以上，所以并联电阻很小，可以忽略④是架空地线的电阻，通常小于1所以， R = Rx + + R1// R2//…// Rn +Rx （10-17）图10-8 CA6411型电阻测量仪测量原理第五节 输电线路杆塔劣质绝缘子检测绝缘子检测方法分为非电量检测法和电量检测法两类非电量检测法包括观察法、紫外成像法、超声波检测法、红外测温法、无线电波法和激光多普勒法等；电量检测法包括电场测量法、泄漏电流法和脉冲电流法等。

一、传统检查方法观察法---用高倍望远镜就近直接观察绝缘子用这种方法可发现较明显的绝缘子表面缺陷, 包括绝缘子伞裙受侵蚀变粗糙、外覆层侵蚀的沟槽和痕迹、绝缘伞裙闪络、伞裙或外覆层开裂、外覆层破碎、芯棒外露等观察法实现方便，但费时费力, 检测结果也不可靠, 难以发现绝缘子内部缺陷绝缘子串正常时等效为电容串, 在运行状态下短路其中一片绝缘子, 可以看到电容放电的火花和听到放电的声响, 根据声响的大小可以判断绝缘子的状况将绝缘子用一个相对较大的电容器旁路后测量其绝缘电阻, 可以直观的检测绝缘子的特性，是检测绝缘子最直接和准确的方法以上两种方法均需要人工登塔检测, 工作量大, 高空作业, 有一定的危险性一、 紫外成像法和红外成像法1.紫外检测法有绝缘缺陷的高压电气设备在运行时会产生高电场强度而发生电晕放电，使周围空气电离由于空气主要成分是氮气(N2)，而氮气电离的放射频谱(λ=280nm～400nm)主要落在紫外光波段紫外成像技术就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号，经处理后转换为可见光图像信号，来分析判断电气设备外绝缘的真实状况紫外电晕检测属正在研究的新型技术，湖南省电力试验研究院对紫外电晕检测技术进行了电力系统应用研究，认为对于发生部位在金属带电体的电晕放电，其检测效果良好；对于绝大多数发生部位在外绝缘的电晕放电缺陷，需要雨雾等气象条件的补充帮助才能有效检测到。

由于紫外线对于物质的穿透性极低，因此紫外成像仪只能检测到外绝缘的电晕放电，而对于设备内部的放电无法检测空气湿度较大的情况下，用紫外成像仪可能检测出破损较严重的绝缘子，对于零值绝缘子，由于其本身承担的电压几乎为零，不会产生电晕故紫外仪检测的发生异常电晕的绝缘子不是零值绝缘子，而是可能承担电压相对较大或是绝缘性能相对较弱的绝缘子紫外仪可在一定的空气湿度下很好地检测出a级以上的积污绝缘子穿，但将巡检时间选择在雨后一定时间，以便形成“干区”紫外仪对线路金具和导线的安装不当、设计不合理、损坏及表面毛刺引起的局部电晕可有效检测并定位我国电力系统尚未对紫外检测技术制定相应的规程标。