丹東供電公司 周 斌 高 毅 馬玉龍

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輸電線路參數(shù)測試引線控制箱的應(yīng)用

丹東供電公司 周 斌 高 毅 馬玉龍

【摘要】本文首先強(qiáng)調(diào)了輸電線路測試的重要性，其次分析目前常用的輸電線路測試方法及存在的問題，進(jìn)而提出輸電線路參數(shù)測試引線控制箱的方案，并闡述其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，以期對輸電線路今后的參數(shù)測試有一定的工程指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；參數(shù)測試；引線控制箱；應(yīng)用

0　引言

輸電線路作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其工作狀態(tài)直接影響到整個電網(wǎng)安全、高效的運(yùn)行狀態(tài)。其工頻參數(shù)的測試數(shù)據(jù)，是作為電網(wǎng)潮流計算、繼電保護(hù)計算以及選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的可靠依據(jù)，也是建立數(shù)學(xué)模型不可或缺的參數(shù)?？紤]到使用環(huán)境比如溫度、濕度以及腐蝕對輸電線路的影響，故不能直接將輸電線的出廠標(biāo)定參數(shù)作為計算依據(jù)，再者，隨著使用時間延長，導(dǎo)線也難免會出現(xiàn)老化的情況，因此，進(jìn)行輸電線路參數(shù)的測試對于電力系統(tǒng)具有重要的工程意義，并應(yīng)定期進(jìn)行。

1　輸電線路參數(shù)測試的目的

輸電線路參數(shù)主要包括直流電阻、正序阻抗、正序電容、相間電容以及平行輸電線路之間的互感阻抗等等。這些參數(shù)是作為電網(wǎng)潮流計算、繼電保護(hù)計算以及選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的可靠依據(jù)，也是建立數(shù)學(xué)模型不可或缺的參數(shù)。但是其計算過程相對復(fù)雜，且周圍環(huán)境也會對其產(chǎn)生各種各樣的影響。

輸電線路測試的準(zhǔn)確結(jié)果是電力系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。一旦結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，電網(wǎng)將會出現(xiàn)一系列的問題。首先會導(dǎo)致短路電流值的誤差突然增大，造成電氣設(shè)備發(fā)生故障的同時還會引發(fā)繼電保護(hù)器產(chǎn)生保護(hù)誤動作。其次是對系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)算造成影響。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定計算的目的是預(yù)測該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是在系統(tǒng)投入使用之前進(jìn)行的，如果輸電線路測試參數(shù)結(jié)果不準(zhǔn)確，則會導(dǎo)致預(yù)測出現(xiàn)誤差，對于系統(tǒng)優(yōu)化以及初期投入都會造成嚴(yán)重?fù)p失。最后是影響系統(tǒng)的潮流計算。一旦參數(shù)結(jié)果出現(xiàn)誤差，將直接導(dǎo)致潮流計算結(jié)果的誤差增大，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障，甚至是安全事故的發(fā)生。

2　目前常用的輸電線路測試方法及存在的問題

精確計算法是根據(jù)經(jīng)驗得到輸電線路近似的函數(shù)公式，將輸電線路的架空結(jié)構(gòu)、材料以及周圍環(huán)境等因素進(jìn)行修正，從而得到精確計算結(jié)果；而近似計算則是直接從導(dǎo)線出產(chǎn)標(biāo)識或使用手冊上查得導(dǎo)線參數(shù)直接進(jìn)行計算，存在一定誤差，故稱為近似計算。經(jīng)過一定時間的應(yīng)用，考慮到精確計算處理數(shù)據(jù)量大，修正參數(shù)較多，而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前該方法已經(jīng)演變成一種計算機(jī)處理程序。

儀表法是輸電線路參數(shù)測量最早使用的一種方法，操作簡單。主要操作內(nèi)容：在待測線路上通上電源，使用電器測量儀表如電流表、電壓表、功率表等進(jìn)行測試，通過人工讀取數(shù)據(jù)，個別參數(shù)需要另加計算方可得到。實(shí)踐經(jīng)驗表明，輸電線路規(guī)模龐大，有時布線復(fù)雜，如果采用儀表法，首先接線過程較為復(fù)雜；再者數(shù)據(jù)多，計算量大；最顯著的缺點(diǎn)就是通過人工讀數(shù)，不能實(shí)現(xiàn)同步讀取，且存在一定的偶然誤差，不能滿足計算所需的精度要求。

數(shù)字法。是基于儀表法的原理，利用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行信號采集以及處理的方式，該方式借助單片機(jī)技術(shù)以及電腦，使其大大提高了測試效率，滿足精度要求。首先是利用精度較高的電壓電流互感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后按照需求自動組合高通、低通、帶阻、帶通濾波器，實(shí)現(xiàn)對信號的提取，再借助模／數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行離散化處理，最后通過單片機(jī)計算處理得到最終的結(jié)果，或者通過將數(shù)字信號傳輸至電腦，利用專門的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析處理從而得到結(jié)果。

變頻法測量方式。該方法是目前應(yīng)用最多的一種輸電線路參數(shù)測試方式?？紤]到輸電線路大多是分期建設(shè)的，所以后期建成的線路在進(jìn)行參數(shù)測試時難免會受到臨近導(dǎo)線電磁感應(yīng)的影響導(dǎo)致測量結(jié)果產(chǎn)生誤差。基于此，提出一種變頻測量方法。針對臨近線路所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)電壓，通過施加變頻交流電源避開電網(wǎng)頻率。首先將測量儀器連接至待測導(dǎo)線上測得其干擾的頻率、幅值以及幅值的最大頻率，將待測頻率調(diào)至40～60 Hz范圍，利用變頻電源產(chǎn)生的測量電壓，最后提取信號并傳輸至上位機(jī)進(jìn)行分析，得到最終結(jié)果。

對于上述方法存在的問題總結(jié)如下：

1)連接線路用的引下線是25mm2單相接地線，測試線是一個大夾子，直接夾在引下線的下端。由于引下線的下端是用銅鼻子做的，所以兩者的接觸面較小，過渡電阻特別大。

2)現(xiàn)在測試儀器都是采用變頻方式，輸出電壓過低。做正序阻抗時達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)8A電流時，輸出電壓僅為幾十伏，如果線路較短，輸出電壓甚至不會超過十伏。而傳統(tǒng)的試驗方法試驗電壓一般為上千伏。

3)在過小的試驗電壓下，連接線的過渡電阻直接影響了試驗數(shù)據(jù)。經(jīng)實(shí)際測試，主要會使零序電阻和零序電抗值明顯增加，遠(yuǎn)高于做算值。做正序電容試驗，人員變更接線時線路感應(yīng)電壓還會對人身造成傷害。

3　輸電線路參數(shù)測試引線控制箱的原理

輸電線路參數(shù)測試控制箱的原理，其實(shí)就是為了減小過渡電阻，考慮到線路參數(shù)測試采用的是變頻法測量方法，加上輸出電壓一般比較低，這就會導(dǎo)致回路中產(chǎn)生過渡電阻，進(jìn)而影響到測試結(jié)果，特別是對于短線路來說。

線路參數(shù)測試分為測試端和配合端。當(dāng)進(jìn)行線路相位核對時，配合端人員需將輸電線路接在線路參數(shù)測試控制箱的線路側(cè)，依次將線路的A、B、C進(jìn)行接地，就是合上控制箱上對應(yīng)相得接地刀閘。

當(dāng)進(jìn)行輸電線路正序阻抗試驗時，配合端需將線路三相短路接地，所以只要將控制箱上的所有刀閘合上，即完成線路三相短路接地了。測試端的人員將輸電線路接在控制箱的線路側(cè)，將測量儀器的測試線接在控制箱的測試端，即可進(jìn)行測試。當(dāng)進(jìn)行輸電線路零序電容試驗時，配合端將輸電線路懸空，測試端將輸電線路短接，也是將輸電線路接在控制箱的線路側(cè)，然后將箱上所有刀閘合上。測量儀器的測量線接在箱上的測試端，進(jìn)行測試。

通過控制箱進(jìn)行短路或短路接地不僅能使測量結(jié)果準(zhǔn)確，而且能減小回路的過渡電阻。

圖1　引線控制箱原理圖

4　輸電線路參數(shù)測試引線控制箱應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

1)線路引下線端子直接用螺絲固定到面板上，固定前短路開關(guān)是合上的狀態(tài)，即減少了過渡電阻，又確保了接線人員的安全。

2)試驗夾子夾在多多股軟銅線上，確保了接觸面積，從而減少了過渡電阻。

3)短路開關(guān)的使用減少了變更試驗接線的次數(shù)，使試驗更加方便。由于短路開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)單相接地，方便了線路核相和絕緣電阻試驗工作。

4)面板上所有部件的連接線均采用銅排，其截面均大于所測線路導(dǎo)線截面，保證了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5)由于接線在控制箱上操作，避免了變更接線時人身觸電的可能，從而保證了試驗人員的安全。

5　結(jié)語

隨著高壓輸電線路應(yīng)用規(guī)模的逐漸擴(kuò)大以及國家電網(wǎng)公司對智能電網(wǎng)提出的新要求，電力系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行顯得尤為重要。而輸電線路參數(shù)是整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，是不可或缺的參數(shù)。本文在分析了輸電線路測試方法，針對主流測試方法的缺點(diǎn)，提出一種引線控制箱裝置，減小過渡電阻對測試結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，希望對今后輸電線路參數(shù)測試有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]李建明.高壓電氣設(shè)備試驗方法[M].北京:中國電力出版社,2001.

[2]梁義明,任立輝,邢彥軍．輸電線路參數(shù)測量方法的比較研究[J].吉林電力,2005,176(1).

周斌（1971－），男，遼寧丹東人，現(xiàn)供職于丹東供電公司，研究方向：電氣試驗。

作者簡介：