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输电线路工频参数的测量方法


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产品简介


一测量线路各相的绝缘电阻

测量绝缘电阻，是为了检查线路绝缘状况，以及有无接地或相间短路等缺陷。一般应在沿线天气良好情况下（不能在雷雨天气）进行测量。首先将被测线路三相对地短接，以释放线路电容积累的静电荷，从而保证人身和设备安全。

测量时，应拆除三相对地的短路接地线，然后测量各相对地是否还有感应电压（测量表计用高内阻电压表，好用静电电压表），若还有感应电压，应采取措施消除，以保证测试工作的安全和测量结果的准确。

测量线路的绝缘电阻时，应确知线路上无人工作，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2500 - 5000V兆欧表，轮流测量每一相对其他两相及地间的绝缘电阻。若线路长，电容量较大时，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，再停兆欧表，以免反充电损坏兆欧表。测量结束后应对线路进行放电。测量线路各相绝缘电阻接线图如图1所示。

测量线路各相绝缘电阻接线图
图1：测量线路各相绝缘电阻接线图
 
二核对相位
通常对新建线路，应核对其两端相位是否一致，以免由于线路两侧相位不一致，在投入运行时造成短路事故。
核对相位的方法很多，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2是用兆欧表核对相位的接线图。
用兆欧表核对相位接线图
图2：用兆欧表核对相位接线图
在线路的始端一相接兆欧表的L端，而兆欧表的E端接地，在线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2中兆欧表换成电源和和指示灯串联测量，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。
 
三测量直流电阻
 
测量直流电阻是为了检查输电线路的连接情况和导线质量是否符合要求。
根据线路的长度、导线的型号和截面，初步估计线路电阻值，以便选择适当的测量方法和电源电压。一般采用较简单的电流、电压表法测量，尤其对有感应电压的线路更为必要。此外，也可用单臂电桥测量。电流电压表法常用来测量较长的线路，电源可直接用变电所内的蓄电池。但要注意，不能影响开关和继电保护可靠动作。
测量时，先将线路始端接地，然后末端三相短路。短路连接应牢靠，短路线要有足够的截面。待始端测量接线接好后，拆除始端的接地进行测量，原理接线如图3所示。
电流电压表法测量线路直流电阻接线图
图3：电流电压表法测量线路直流电阻接线图
PA—直流电流表；PV—直流电压表
逐次测量AB、BC和CA相，井记录电压值、电流值和当时线路两端气温。连续测量三次，取其算术平均值，并由以下各式计算每两相导线的串联电阻（如果用电桥测量，能直接测出两相导线的串联电阻值）。
AB相   RAB＝UAB／IAB
BC相   RBC＝UBC／IBC
CA相   RCA＝UCA／ICA
然后换算成20℃时的相电阻，换算方法如下
Ra＝（RAB＋RCA－RBC）／2
Rb＝(RAB＋TBC－RCA) ／2
Rc＝(RBC＋RCA－RAB) ／2
并按线路长度折算为每千米的电阻。
 
四测量正序阻抗
 
测量正序阻抗接线图
图4：测量正序阻抗接线图
如图4所示，将线路末端三相短路（短路线应有足够的截面，且连接牢靠），在线路始端加三相工频电源，分别测量各相的电流、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PW1及PW2的代数和（用低功率因数功率表），并按下式计算线路每相每千米的正序参数。
正序阻抗Z1（Ω/km）Z1＝Uav／√3Iav×1／L
正序电阻R1（Ω/km）R1＝P／√3Iav2×1／L
正序阻抗X1（Ω/km）X1＝√（Z12－R12）
正序阻抗L1（H/km）L1＝X1／2πf
式中P—三相总功率，即P＝P1＋ P2 (W)；
Uav—三相线电压平均值(v)；
Iav—三相电流平均值(A)；
L—线路长度(km)；
f—测量电源的频率(Hz)。
试验电源电压和容易应接线路长度和试验设备来选择，以免由于电流过小引起较大的测量误差。
 
五测量零序阻抗
 
测量零序阻抗接线如图5所示，测量时将线路末端三相短路接地，始端三相短路接单相交流电源。
测量零序阻抗接线图
图5：测量零序阻抗接线图
根据测得的电流、电压及功率，按下式计算出每相每千米的零序参数。
零序阻抗Z0（Ω/km）Z0＝3U／I×1／L
零序电阻R（Ω/km）R0＝3P／I2×1／L
零序电抗X0（Ω/km）X0＝√（Z02－R02）
零序电感L1（H/km）L1＝X0／2πf
式中P—所测功率 (W)；
U、I—试验电压(v)和电流（A）；
L—线路长度(km)；
f—试验电源的频率(Hz)。
试验电源电压对同一线路来说，可略低于测量正序阻抗时的电压；电流不宜过小，以减小测量误差。
 
六测量正序电容
 
测量线路正序电容时，线路末端开路，首端加三相电源，两端均用电压互感器测量三相电压，测量接线见图6。在计算正序参数时，电压取始末端三相的平均值，电流也取三相的平均值，功率取两功率表的代数和（用低功率因数功率表测量），并按下列各式计算每相每千米线路对地的正序参数。
测量正序电容接线图
图6：测量正序电容接线图
正序导纳y1（S/km）y1＝√3Iav ／Uav×1／L
正序电导g1（S/km）g1＝P／Uav2×1／L
正序电纳b1（S/km）bX1＝√（y12－y12）
零序电容C1（μF/km）C1＝（b1／2πf）×106
式中P—三相损耗总功率 (W)；
Uav—始末端三相线电压平均值(v)；
Iav—三相电流平均值(A)；
L—线路长度(km)；
f—测量电源的频率(Hz)。
试验电压不宜太低，通常用200V及以上电压进行测量。测量时应用不低于1级的高压电压互感器和电流互感器，接入二次侧的表计准确度不低于0.5级。
 
七测量零序电容
 
测量零序电容接线图如图7所示。
测量零序电容的接线图
图7：测量零序电容的接线图
将线路末端开路，始端三相短路施加单相电源，在始端测量三相的电流，并测量始末端电压的算术平均值。每相导线每千米的平均对地零序参数可按以下各式求得
零序导纳y0（S/km）y0＝1／3Uav×1／L
零序电导g0（S/km）g0＝P／3Uav2×1／L
零序电纳b0（S/km）b0＝√（y02－g02）
零序电容C0（μF/km）C0＝（b0／2πf）×106
式中P—三相的零序损耗总功率 (W)；
Uav—始末端三相线电压平均值(V)；
I—三相零序电流之和(A)；
L—线路长度(km)；
f—测量电源的频率(Hz)。
 
八计算相间电容C12
 
利用前面测得的正序电容C1及零序电容C0，即可计算出相间电容C2。线路在三相对称电压作用下，各相对地等值电容即是正序电容C1。对正序而言，三相电流之和为零，负载的等值中性点与导线对地电容（即零序电容）中性点连在一起，其等值电路如图8所示。
线路在三相对称电压做与用下的等值电容
图8：线路在三相对称电压做与用下的等值电容
由图8得各相间等值电容C12为
C1＝3C12＋C0
所以C12＝1／3（C1－C0）
将前面测得的C1及C0代入上式便得
C12＝1／3（b1／2πf×106－b0／2πf×106）
＝（b1－b0）÷6πf×106（μF／km）
 
九测量耦合电容
 
对于两条平行的线路，当一条线路发生故障时，通过电容传递的过电压可能危及另一线路的所在系统的安全；当分析电容传递过电压时，需用到两条线路之间的耦合电容，测量原理接线如图9所示。
测量线路耦合电容接线图
图9：测量线路耦合电容接线图
测量时将线路1、2各自三相始端短路，并对线路1加压，线路2经电流表接地，读取电流、电压值，然后按下式计算耦合电容Cm (μF)，即
Cm＝1／2πfU×106
适中U—测量电压（V）
I—测量回路的电流（A）
f—测量电源的频率（Hz）
十测量互感阻抗


在两回平行的线路中，若其中一回线路中通过不对称短路电流，则由于互感作用，另一回线路将有感应电压或电流，有可能使继电保护误动作。因此，必须考虑互感的影响，测量平衡线路互感的接线如图10所示。

测量平行线路互感的接线图
图10：测量平行线路互感的接线图

测量时，将1、2两回线路的始末端三相各自短路，并将末端接地。在其中一回线路加试验电压，并测量电流，在另一回线路用高内阻的电压表测量感应电压，并利用测得数值按下式计算互感参数

互感阻抗Zm（Ω）   Zm＝U／I

互感M（H）    M＝Zm／2πf

式中I一加压线路电流(A)；

U一非加压线路的感应电压(V)；

f—测量电源的频率(Hz)。

试验电压按线路长短而定，一般从几百伏到几千伏。电流、电压回路的接地，应接于不同的地网。

同一回线路相间互感也可用此法测量，即将三相中的两相始末端短路，且末端接地，在始端加压，另一相末端接地，始端测量感应电压及试验回路的电流，即可按上式求得相间互感。

在测量双回输电线路间的互感时，由于线路上经常存在较大干扰电压，非加压线路上测得的电压为感应电压与干扰电压的叠加，测量时必须排除干扰的影响，才能获得准确的结果。在现场试验中通过对试验电源倒相，可达到消除干扰电压对测量结果影响的目的，即在图10中1回线路不加压的情况下，先测量2回线路上的干扰电压U0，然后向l回线路加压，并读取电流I1和2回线路始端对地电压U1；切掉电源，将电源倒相后再次加压，当电流达I1值后，测量2回线路始端对地电压值U2。

排除干扰后的感应电压Um按下式计算

Um＝√[（U12＋U22）/2－U02]

互感抗Zm（H）为Zm＝Um／I1

 

新建高压输电线路再投入运行之前，除了检查线路绝缘情况、核对相位外，还应测量各种工频参数值，作为计算系统短路电流、继电保护整定、推算潮流分布和选择合理运行方式等工作的实际依据。

本文为大家详细介绍工频线路一些参数的测量方法。注：本文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，因其不对程度较小，也可以近似地试用。

 
 
 

产品别称

产品特征

   

 

      

 

 

   

 

   

 

   

 

   

   

 

   

 

 

   

 

   

 

   

 

 

 

   

 

   

 

   

 

   

 

   

 

  

   

 

 

 

   

 

 

 

   

 

 

 

   

 

 
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