三相輸電線路保護(hù)測(cè)試研究

1、三相輸電線路保護(hù)測(cè)試研究摘要：線路保護(hù)依賴電流電壓量工作，電流電壓量都是交流量，其有幅值和相位特征，幅值靠變比和接線來(lái)保證，相位靠極性來(lái)保證。在現(xiàn)場(chǎng)，要做到這兩項(xiàng)保證可不容易，它需要設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試人員的一絲不差，稍有疏忽，就會(huì)失誤，最后，只有靠帶負(fù)荷測(cè)試來(lái)把關(guān)。該文針對(duì)線路保護(hù)在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，結(jié)合保護(hù)原理，提出了帶負(fù)荷測(cè)試的內(nèi)容及分析、判斷方法。關(guān)鍵詞：輸電線路帶負(fù)荷測(cè)試0引言輸電線路在電網(wǎng)中擔(dān)當(dāng)著電能運(yùn)輸載體的角色，跨度長(zhǎng)、分布廣、運(yùn)行環(huán)境差、故障幾率高，需要重點(diǎn)保護(hù)；為此，出現(xiàn)了各種原理、類型的線路保護(hù)；但究其實(shí)現(xiàn)方式，他們都離不開(kāi)故障特征量電流、電壓。所有線

2、路保護(hù)，無(wú)不都是將電流、電壓量進(jìn)行加工、組合、比較，提煉出判據(jù)，驅(qū)動(dòng)于跳閘；加工、組合、比較、跳閘的過(guò)程由靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)來(lái)保證，電流、電壓接入的正確性，只有靠帶負(fù)荷測(cè)試來(lái)保證。1線路保護(hù)的簡(jiǎn)要原理及分類任何線路故障都會(huì)帶來(lái)電流增大、電壓降低，由此，電流電壓就固定成了線路保護(hù)的工作量；把電流電壓量進(jìn)行不同組合，就構(gòu)成各種原理的線路保護(hù)。只用電流，不用電壓構(gòu)成過(guò)流保護(hù)；用電流做啟動(dòng)量，電壓做閉鎖量，構(gòu)成電壓閉鎖電流；用電流做啟動(dòng)量，電壓電流夾角做方向判別，構(gòu)成方向過(guò)流；用電壓電流比值，構(gòu)成距離保護(hù)；用電流電壓夾角判別方向，借助通道送來(lái)的對(duì)側(cè)方向信號(hào)，構(gòu)成縱聯(lián)保護(hù)；從三相電流中計(jì)算出零序電流作為

3、啟動(dòng)量，構(gòu)成零序保護(hù)；從三相電流、電壓中分別計(jì)算出零序電流和零序電壓，用零序電流做啟動(dòng)量，零序電壓電流夾角做方向判別，構(gòu)成零序方向保護(hù)；把握住電流電壓，就把握住了線路保護(hù)。2線路保護(hù)帶負(fù)荷測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析不同線路保護(hù)對(duì)電壓電流量的需求是不一樣的，下面我們就分類來(lái)討論。2.1電流保護(hù)由于電流保護(hù)只需電流量，所以，我們的測(cè)試就緊緊圍繞電流展開(kāi)，那多大的電流才適合帶負(fù)荷測(cè)試呢？當(dāng)然越大越好，電流越大，各種錯(cuò)誤就暴露的越明顯，但在實(shí)際運(yùn)行中，線路潮流往往受網(wǎng)絡(luò)限制，不能隨意增大，只能以保證鉗形相位表正常工作為準(zhǔn)（電流過(guò)小，鉗形相位表的相位就可能測(cè)不準(zhǔn)）。2.1.1測(cè)試內(nèi)容電流的幅值和相位。用鉗形相位

4、表在保護(hù)屏端子排依次測(cè)出a相、b相、相電流的幅值和相位（相位以一相pt二次電壓做參考），n相電流幅值，無(wú)記錄。線路潮流。通過(guò)控制屏上的電流、有功、無(wú)功功率數(shù)據(jù)，或者監(jiān)控顯示器上的電流、有功、無(wú)功功率數(shù)據(jù)，或者調(diào)度端的電流、有功、無(wú)功功率數(shù)據(jù)，記錄線路電流大小，有功、無(wú)功功率大小和流向，為t變比、方向指向分析奠定基矗2.1.2數(shù)據(jù)分析看電流相序。正確接線下，電流是正序：a相超前b相，b相超前相（若t為兩相不完全星型接線，則n相電流就是b相電流），相超前a相，若與此不符，則有可能：a在端子箱的二次電流回路相別和一次電流相別不對(duì)應(yīng)，比如端子箱內(nèi)定義為a相電流回路的電纜芯接在了相t上，這種情況在一次設(shè)

5、備倒換相別時(shí)最容易發(fā)生。b從端子箱到保護(hù)屏的電纜芯接反，比如一根電纜芯在端子箱接a相電流回路，在保護(hù)屏上卻接b相電流輸入端子，這種情況一般由安裝人員的馬虎造成?？措娏鞯膶?duì)稱性。a相、b相、相電流幅值基本相等，相位互差120，即a相電流超前b相120，b相電流超前相120，相電流超前a相120。若一相幅值偏差大于10%，則有可能：a該條線路負(fù)荷三相不對(duì)稱，一相電流偏大或一相電流偏校b該條線路負(fù)荷三相不對(duì)稱，但波動(dòng)較大，造成測(cè)量一相電流幅值時(shí)負(fù)荷大，而測(cè)另一相負(fù)荷校某一相t變比接錯(cuò)，比如該相t二次繞組抽頭接錯(cuò)。d某一相電流存在寄生回路，比如某一根電纜芯在剝電纜皮時(shí)絕緣損傷，對(duì)電纜屏蔽層形成漏電流，

6、造成流入保護(hù)屏的電流減少。e兩相不完全星型接線中，n線（0線）不通，造成b相電流為0。若某相位偏差大于10%，則有可能：a該條線路功率因數(shù)波動(dòng)較大，造成測(cè)量一相電流相位時(shí)功率因數(shù)大，而測(cè)另一相時(shí)功率因數(shù)校b某一相電流存在寄生回路，造成該相電流相位偏移。兩相不完全星型接線中，n線（0線）不通，造成a相、相電流互差180看電流幅值，核實(shí)t變化。用線路一次電流除以二次電流，得到實(shí)際t變比，該變比應(yīng)和整定變比基本一致。變比搞錯(cuò)在更換t時(shí)最容易出現(xiàn).如果偏差大于10%，則有可能:at的一次線末按整定變比進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)。bt的二次線末按整定變比接在相應(yīng)的抽頭上。2電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)由于電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)引入了

7、電壓量做閉鎖，故而要保護(hù)運(yùn)行中電壓的正確，除了“過(guò)流保護(hù)的測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析，還需要進(jìn)行以下工作。2.1測(cè)試內(nèi)容電壓的幅值和相位。用萬(wàn)用表在保護(hù)屏端子排依次測(cè)出a相、b相、相電壓的幅值和相位（相位以一相電壓或電流做參考）ab相間、b相間、a相間、零序電壓的幅值，并記錄。2.2數(shù)據(jù)分析看電壓相序。正確接線下，電壓是正序：a相超前b相，b相超前相，相超前a相。若與此不符，則有可能：引入保護(hù)屏的電纜芯接反，比如一根電纜芯一端接a相電壓，在保護(hù)屏的一端卻接b相電壓輸入端子，這種情況一般由安裝人員的馬虎造成?？措妷旱膶?duì)稱性。a相、b相、相電壓幅值都在57.7v左右，相位互差120，即a相電壓超前b相12

8、0，b相電壓超前相120，相電壓超前a相120。ab相間、b相間、a相間電壓幅值都在100v左右，零序電壓幅值在在0v左右，若零序電壓完完全全是0v，則應(yīng)懷疑零序電壓回路斷線。若一相電壓幅值偏差大于20%或相位偏差大于10%則有可能：a屏內(nèi)電壓回路接觸不良，螺絲未緊。b電壓回路斷線或中性線不通，造成中性點(diǎn)漂移。在p端子箱將電壓組合成星型時(shí)將一相電壓極性弄錯(cuò)。2.3帶方向保護(hù)帶方向保護(hù)引入電壓作參考量，用以判斷故障點(diǎn)的正反向，所以，電壓量的正確性對(duì)其相當(dāng)重要，除了“電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)”的測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析，還需進(jìn)行以下數(shù)據(jù)分析?？赐嚯妷弘娏鲓A角，檢查方向指向的正確性（零序方向保護(hù)的零序電流電壓來(lái)源于三相電流電壓，因而其方向指向靠同名相電壓電流夾角來(lái)保證）。根據(jù)線路潮流中的有無(wú)功值計(jì)算一次電壓電流夾角，對(duì)比實(shí)測(cè)的電流電壓夾角，判斷方向指向的正確性。如：母線向線路送出有功80、無(wú)功60var，則該線路一次電壓電流夾角=artag(60/80)=37；線路向母線送出有功80、無(wú)功60var，則該線路一次電壓電流夾角=-artag(60/80)=-37。由于線路保護(hù)都是保護(hù)輸電線路一側(cè)的，所以，計(jì)算出的一次電壓電流夾角和實(shí)測(cè)夾角只能相等，若偏差大于10則有可能：該條線路開(kāi)關(guān)t二次繞組極性接反。在安裝t時(shí)，由于某種原因其一次極性未能按圖紙擺放時(shí)，二次極性要做相應(yīng)顛