專利名稱：：感應電測量線路參數(shù)的方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種利用停電線路本身感應電，在不外施電源的前提下，通過測量停電線路的感應電壓和電流的幅值、相位，利用序分量分解法求解線路參數(shù)的方法，屬于高電壓輸變電
技術(shù)領域：
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背景技術(shù)：
：輸電線路的工頻參數(shù)如正序參數(shù)、零序參數(shù)等，是電力系統(tǒng)潮流計算、繼電保護整定計算及系統(tǒng)運行方式選擇的重要參數(shù)。由于輸電線路在投運后受土壤電阻率變化、線路走向和地理位置變化、氣候環(huán)境等因素影響，線路參數(shù)精確計算非常難，大都通過移頻、傳統(tǒng)升壓等測試法在現(xiàn)場測量確定。隨著線路走廊日趨緊張，同桿多回、平行線路非常普遍。由于同塔或并排架設多回線路之間的電磁耦合強，受運行線路感應電作用，停電被測線路存在很強的電磁干擾電壓，常規(guī)的測量方法如移頻測試法，在現(xiàn)場測試線路參數(shù)時，測試精度差，且當停電線路的感應電很高時，儀器常無法正常工作。因此，當同塔多回或平行線路之間干擾較強時，移頻線路測試法對線路參數(shù)的測量精度難以得到保證。本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)場同塔多回線路間感應電壓非常高時，移頻參數(shù)測試儀測試精度差、且有時無法正常工作的實際情況，提出利用感應電測量線路參數(shù)的方法，該方法在線路感應電越高，測試精度越好，是移頻線路參數(shù)測試法的有效互補。模擬和現(xiàn)場的線路參數(shù)測試結(jié)果表明，該方法不需增加附加信號源，接線簡單，安全可靠，對消除線路的強電磁耦合影響效果明顯，適用于鄰近線路感應電壓較高且不能停電的場合。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，當同塔多回線路或平行架設線路感應電壓較高時，有效解決移頻線路參數(shù)測試法的測試難題，實現(xiàn)強耦合感應電情況下的線路參數(shù)測試。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種感應電測量線路參數(shù)方法，其特征在于包括以下步驟(1)操作停電線路的接地刀閘，將線路一端置為開路狀態(tài)，一端保持接地狀態(tài)，選定內(nèi)部電源參考相，在不外施信號源的前提下，利用分壓器及波形測錄裝置測量同塔或平行多回線路中停電線路的三相開路感應電壓；(2)操作停電線路的接地刀閘，將線路兩端保持接地狀態(tài)，選定內(nèi)部電源參考相，利用電流變送器及波形測錄裝置測量停電線路的三相短路感應電流；(3)通過濾波、核相、序分量分解等軟硬件處理，分解得到零序和正序電壓、電流，從而得出停電線路的正序、零序阻抗。前述的感應電測量線路參數(shù)的方法，其特征在于分步測量停電線路的感應電壓與電流時，運行線路負荷保持相對穩(wěn)定狀況，分壓器、電流變送器與波形測錄裝置快速自動切換通道。前述的感應電測量線路參數(shù)的方法，其特征在于利用波形測錄裝置準確測量出電壓和電流的幅值和相位，利用序分量分解法計算出正序、零序阻抗。本發(fā)明的感應電測量線路參數(shù)方法，其原理敘述如下(1)技術(shù)方案的第一部分在同塔多回或平行架設線路的狀況下，利用停電線路自身感應電壓和電流，不附加額外電源，達到自動測量停電線路的線路參數(shù)的目的，簡單方便，安全可靠，且避免了因感應電壓高影響測試精度差的缺點。隨著通道資源的日益緊張，同塔多回或平行架設線路非常普遍，由于線路之間電磁耦合的影響，線路參數(shù)測試越來越困難。為增強測量儀器的抗干擾性能，提高測試精度，一方面采用升高電壓測量，但設備龐大沉重，且調(diào)壓器、中間變壓器、電壓和電流互感器及各種儀表接線復雜，工作量大，也易引起測量誤差。另一方面采用移頻法避開工頻干擾，但儀器內(nèi)部元器件受高的感應電壓影響漂移大，測試精度差，且常出現(xiàn)感應電壓高報警，儀器保護動作。因此，在線路之間強電磁耦合情況下，直接利用停電線路自身感應電進行線路參數(shù)測試是合適的。(2)技術(shù)方案的第二部分在將停電線路的對側(cè)接地刀閘可靠接地，本側(cè)接地刀閘打開，利用分壓器及波形測錄裝置測量線路三相感應電壓，并利用電流變送器及波形測錄裝置測量線路三相感應電流，可通過序分量分解法計算得出線路的正序、負序及零序阻抗。分壓器和電流變送器需根據(jù)停電線路感應電大小跟蹤調(diào)節(jié)量程，且線性度好。波形測量裝置在濾波后，準確測量三相電壓和電流的幅值，并根據(jù)參考相計算出相位。停電線路的感應電壓和感應電流的幅值和相位的準確測量非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。(3)技術(shù)方案的第三部分停電線路的三相感應電壓測量是在線路一端三相開路一端三相短路且接地狀態(tài)下進行，而停電線路的三相感應電流測量是在線路兩端三相短路且接地狀態(tài)下進行，因此，停電線路的感應電壓和電流測量需分步實施，為保證同時性，一方面需運行中負荷保證相對穩(wěn)定，另一方面需測量儀器快速自動切換。本發(fā)明所達到的有益效果本發(fā)明的感應電測量線路參數(shù)的方法，不增加附加的測試電源，可較精確地測量停電線路的線路參數(shù)，測試中無需頻繁改變測試接線和更改線路接地狀態(tài)，通過測量停電線路感應電壓和電流計算得出線路參數(shù)，有效地克服了強電磁耦合影響，取得良好的測試效果。圖1本發(fā)明的感應電測量線路參數(shù)的方法的接線圖；圖2本發(fā)明的測試儀器與線路連接示意圖；圖3本發(fā)明的模擬線路參數(shù)測試的接線示意圖；圖4本發(fā)明的實際線路感應電壓測量示意圖；圖5本發(fā)明的實際線路的感應電流測量示意圖。具體實施例方式圖1所示的是本發(fā)明感應電測量線路參數(shù)的方法的測量接線圖。根據(jù)感應電測量線路參數(shù)方法和現(xiàn)場測試要求，研制自動測試儀器，儀器與停電測試線路的連接圖，如圖2所示。為驗證本發(fā)明的感應電測量線路參數(shù)的方法的可行性，在實驗室和現(xiàn)場進行試驗。選擇集中參數(shù)模擬線路作為實施對象，其實施情況如下如圖3所示，利用隔離變壓器對模擬線路進行感應加壓，分別改變線路電感、電容及電阻值，測量模擬線路的正序和零序阻抗，并與移頻法進行比對，其結(jié)果見表1。表1感應電法和移頻法的模擬試驗結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從測試結(jié)果看，在線路感應電較小的情況下，本發(fā)明的感應電法測試結(jié)果與移頻法基本一致。選擇500kV迥峰山變電站的同塔四回線路的2Y01、2Y02、2Y05、2Y06線作為實施對象，對其中2Y01、2Y02、2Y05線的正序和零序阻抗進行了現(xiàn)場測量，其實施步驟為(1)線路的開路感應電壓測試。令線路轉(zhuǎn)檢修狀態(tài)，將儀器和分壓器可靠接地，并在變電站內(nèi)將分壓器的三相高壓端分別連接至首端線路側(cè)接地刀閘(或避雷器)A、B、C三相的上端，如圖4所示，分壓器的三相低壓臂接至測試儀器的三相電壓通道。將首端線路側(cè)接地刀閘打開，末端保持接地狀態(tài)，測量線路的三相開路感應電壓。(2)線路短路感應電流測試。令線路轉(zhuǎn)檢修狀態(tài)，將儀器可靠接地，并將儀器的三相電流通道分別接至首端線路側(cè)接地刀閘(或避雷器)A、B、C三相的上端，如圖5所示。將首端線路側(cè)接地刀閘打開，末端保持接地狀態(tài)，測量線路的三相短路感應電流。(3)按照對稱分量法分解三相電壓、電流測量值，如公式1和公式2所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表32Y01、2Y02和2Y05線的零序阻抗測量結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中，a-一^;Ia、Ib、I。分別為a、b、C三相短路時，各自的短路電流；比、Ub、U。分別為a、b、c三相開路時各自的開路電壓；Ip12、I。分別為線路的正序、負序、零序電流；仏、仏、U。分別為線路的正序、負序、零序電壓；再根據(jù)公式3計算出停電線路的正序、負序及零序阻抗。(式3)其中Z"Z2、Z。分別為正序阻抗、負序阻抗和零序阻抗。由于停電線路的感應電高，移頻法準確測量困難，故與傳統(tǒng)升壓測試法的結(jié)果進行比較。表2為2Y01、2Y02和2Y05線的正序阻抗現(xiàn)場測量結(jié)果，表3為2Y01、2Y02和2Y05線的零序阻抗測量結(jié)果，由于停電線路的零序阻抗值易受鄰近線路運行狀態(tài)的影響，如鄰近線路處于檢修或熱備用狀態(tài)時，其零序阻抗不一致，故只測量了停電線路某種狀態(tài)下的零序阻抗，測量結(jié)果見表3。由此可知，本發(fā)明的感應電線路參數(shù)法在現(xiàn)場測試是可行的。表22Y01、2Y02和2Y05線的正序阻抗現(xiàn)場測量結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明的感應電測量線路參數(shù)的方法，很好地利用了線路感應電測量線路參數(shù)，且線路電磁耦合越強感應電越高，測試效果越好，其克服了原有測試方法的缺點，可作為移頻線路參數(shù)測試法的有效互補措施。上述實施例不以任何形式限定本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種感應電測量線路參數(shù)的方法，其特征在于包括以下步驟(1)操作停電線路的接地刀閘，將線路一端置為開路狀態(tài)，一端保持接地狀態(tài)，選定內(nèi)部電源參考相，在不外施信號源的前提下，利用分壓器及波形測錄裝置測量同塔或平行多回線路中停電線路的三相開路感應電壓；(2)操作停電線路的接地刀閘，將線路兩端保持接地狀態(tài)，選定內(nèi)部電源參考相，利用電流變送器及波形測錄裝置測量停電線路的三相短路感應電流；(3)通過濾波、核相、序分量分解處理，分解得到零序和正序電壓、電流，從而得出停電線路的正序、零序阻抗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應電測量線路參數(shù)的方法，其特征在于分步測量感應電壓與電流時，運行線路負荷保持相對穩(wěn)定狀況，分壓器、電流變送器與波形測錄裝置快速自動切換通道。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應電測量線路參數(shù)的方法，其特征在于利用波形測錄裝置準確測量出電壓和電流的幅值和相位，利用序分量分解法計算出正序、零序阻抗。全文摘要本發(fā)明提供一種感應電測量線路參數(shù)方法，其特征在于包括以下步驟(1)將線路一端置為開路狀態(tài)，一端保持接地狀態(tài)，選定內(nèi)部電源參考相，在不外施信號源的前提下，利用分壓器及波形測錄裝置測量同塔或平行多回線路中停電線路的三相開路感應電壓；(2)將線路兩端保持接地狀態(tài)，選定內(nèi)部電源參考相，利用電流變送器及波形測錄裝置測量停電線路的三相短路感應電流；(3)通過濾波、核相、序分量分解等軟硬件處理，分解得到零序和正序電壓、電流，從而得出停電線路的正序、零序阻抗。本發(fā)明在不外施電源的前提下，采用信號測錄裝置測量停電線路上的感應電壓和電流，利用序分量分解法求解線路參數(shù)，避免了感應電對線路參數(shù)測量的影響。文檔編號G01R27/08GK101699301SQ20091023340公開日2010年4月28日申請日期2009年10月29日優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日發(fā)明者付慧,余青,周志成,李長益,熊一霖申請人:江蘇省電力試驗研究院有限公司