11[1].输电线路试验与测量_图文

1、 输电线路试验与测量方瑞明 博士 /教授 Email:fangrm 新建高压输电线路在投入运行之前,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。一般应测的参数 有直流电阻 R 、正序阻抗 Z1、零序阻抗 Z0、相间电容 C12、正序电容 C1和零序电容 C0。对于同杆架设的多回路或距离较近、平行段较长的线路,还需测量耦合 电容 Cm 和互感阻抗 Zm 。测量参数前,应收集线路的有关设计资料,如线路名称、电压等级、线 路长度、杆塔型式、导线型号和截面等,了解线路电气参数设计值,并 根据这些资料和

2、现场情况做出测试方案。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法1、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,最好用静电电压表 ,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。 1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法1、测量线路各相的绝缘电阻测量线路的绝缘电阻时,应确知线路上无人工作,

3、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 25005000V 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所示 。 1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法2、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。指示灯法又分于电池和工频低压电源两种。1 兆欧表法下图是用兆欧表核对相位的

4、接线 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。 1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法2、核对相位2 指示灯法指示灯法是将上页图中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。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法3、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

5、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。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法3、测量直流电阻测量时,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,原理接线如下图所示。 1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法3、测量直流电阻逐次测量 AB 、 BC 和 CA 相,并记录电压值、电流值和当时线路两端气温。 连续测量三次,取其算

6、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 。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法3、测量直流电阻然后换算成 20C 时相电阻,换算公式如下:1. 输电线路工频参数测量并按线路长度折算为每千米的电阻。 一、测试方法4、测量正序阻抗如图所示,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。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法 4、测量正序阻抗按测得的电压、电流取三个数的算术平均值,功率取 PWl 及 PW2的代数和 (用低功率因数功率表 ,并按下式

7、计算线路每相每千米的正序参数 1. 输电线路工频参数测量试验电源电压和容易应按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。 一、测试方法5、测量零序阻抗测量零序阻抗接线如图所示,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。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法5、测量零序阻抗根据测得的电流、电压及功率,按下式计算出每相每千米的零序参数1. 输电线路工频参数测量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。 一、测试方法6、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

8、压,测量接线见图。 1. 输电线路工频参数测量一、测试方法6、测量正序电容在计算正序参数时,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 1. 输电线路工频参数测量试验电压不宜太低,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。 一、测试方法7、测量零序电容测量零序电容接线图如图所示1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法7、测量零序电容将线路末端开路,始端三相短路施加单相电源,在始端测量三相的电流, 并测

9、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 可以下各式求得1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法8、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 C23。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,其等值电路如图所示。 1. 输电线路工频参数测量 由图得各相间等值电容 C12 为 一、测试方法9、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

10、压时,需用 到两条线路之间的耦合电容,测量原理接线如图所示。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法9、测量耦合电容测量时将线路 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(F ,即1. 输电线路工频参数测量 试验电源电压值视线路平行长度而言,一般不低于 10kV 。 一、测试方法10、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所示。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法

11、10、测量互感阻抗测量时,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:1. 输电线路工频参数测量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。 一、测试方法10、测量互感阻抗同一回线路相问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,即可按上页式求得相间互感。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

12、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 1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。1. 输电线路工频参数测量 一、测试方法10、测量互感阻抗 排除干扰后的感应电压 Um 按下式计算 1. 输电线路工频参数测量 二、参数测量中的注意事项(1试验电源的选取:通常在线路参数的测量中采用大容量的三相调压器

13、30kVA 以上 或 400V/10kV的配电变压器作试验电源。试验电源与系统隔离,基本上能防止电源干扰。 试验中测量用 TA 、 TV 选用 1级以上,电流表、电压表、功率表选用 0.5级及 以上的表计。对长距离输电线路,在测量电抗时,应在末端加接电流表,取始末端电流的 平均值;测量电容时,应在末端加接电压表,取始末端电压的平均值。这 样,测得的结果基本上可以满足工程上对准确度的要求。1. 输电线路工频参数测量 二、参数测量中的注意事项(2平行线路的测量当线路间存在着感应干扰电压时,有时可达几十伏,通常试验电压在 380V 左右,三相线路零序阻抗与正序阻抗的测量将产生严重误差。随着试验电压、

14、 电流的增大,测量值的误差相对较小,但这样势必要求调压器等试验电源的 容量增大,给现场试验造成不便与困难。在实践中,常利用三相电源分别作 为试验电压,并改变三相试验电源相序的方法,运用推导的公式进行计算, 得到准确的试验结果。(3试验接线工作必须在被试线路接地的情况下进行,防止感应电压触电。 所有短路、接地和引线都应有足够的截面,且必须连接牢靠。测试组织工作 要严密,通信顺畅,以保证测试工作安全顺利地进行。1. 输电线路工频参数测量 母线、引线或架空输电线的接头,应按有关规程进行连接。 若在交接时或运行中需要进行质量检查时,应作交流或直流的 接头电阻比试验,或在额定电流下做温升试验。一、接头电

15、阻比试验测量电阻比通常采用交流或直流电压降法比较方便。1.直流电压降法 用直流法测量接头电阻比的试验接线如图所示。 2. 导线接头试验 一、接头电阻比试验1.直流电压降法在导线上取 AB 的长度和接头 CD 的长度相等,所用表计应为 0.5级。测量时为 了防止毫伏表损坏,应先接通电流后再接人毫伏表。断电源时的顺序则相反。 接线时,应使电流回路的连接线远离电压测量点,避免给测量电压造成误差。 测得的接头电阻值不应大于等长的导线电阻值,并要求档距内导线接头的机 械强度应不小于导线抗拉强度的 90%。2. 导线接头试验 一、接头电阻比试验2.交流法用交流法测量接头电阻比试验接线如图所示。 2. 导线

16、接头试验 一、接头电阻比试验2.交流法在变电所采用交流法测量接头电阻时,还可用大电流发生器作电源进行,其 接线如图所示。 大电流发生器的输出电流约为 0.61lA ,电压为 46V ,容 量为 46kVA 。2. 导线接头试验 一、接头电阻比试验2.交流法对于容量较大的变电所,可采用输出电流为 510kA ,电压为 6V ,容量为 30kVA(或更大容量 的大电流发生器。试验时与接头连接的导线截面应足够,连接要牢固。通电流后先用温度计检 查各接头的发热状态,选其温度较高者进行接头电阻测量。用交流法测量接头电阻时,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

17、流型毫伏表测得的电压值,以减 小测量误差。2. 导线接头试验 一、接头电阻比试验2.交流法测量时,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。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越大,则测量的 接头电阻的误差也越大。为了减小其误差要尽量减小测量电压回路围绕的面 积,应将电压的引线扭绕,并在接头两侧圆周的不同点进行测量,以便互相 比较判断接头质量 。2. 导线接头试验 二、接头温升试验对接头做温升试验,可按交流电压降法接线。通往额定电流后,测量接头和环境的温度,铜、铝导线的容许温升各以 70 和 60 (包括铜铝过渡接头 为限。测量接头温度过去采用点温计或酒精温度计,并将其测量端头紧贴导线接 头,外面敷以石棉泥或其他绝热保温材料,然后用耐温带包扎加固,以防止 脱落。 目前测量温度已采用结构小巧的无触点温度测量仪器,例如便携式红外测温 仪。2. 导线接头试验 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