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220kV线路参数试验总结.doc
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电网线路参数测试研究介绍
摘要: 本文介绍了 220kV 架空线线路参数测试原理,试验步骤及试验时一些考前须知
关键字: 线路参数测试 220kV 架空线线路 电气试验
1 概述
输电线路是电力系统的重要组成局部,工频参数那么是输电线路重要的特征数据,是
电力系统潮流计算、继电保护整定计算和选择电力系统运行方式等工作之前建立电力系统
数学模型的必备参数,工频参数的准确性关系到电网的平安稳定运行,因此对新建和新改
造的线路在投运前均需进展工频参数的计算和测量,为调度等部门提供准确的数据。
一般应测的参数有直流电阻 R,正序阻抗 Z
1
,零序阻抗 Z
0
,正序电容 C
1
,零序电容
C
0
,及双回线路零序互感和线间耦合电容。除了以上参数外,绝缘电阻及相序核对也是
线路参数中不可缺少的测试容。
2 试验原理及试验步骤
测量线路各相的绝缘电阻及相序核对
测量绝缘电阻,是为了检查线路的绝缘状况,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〕进展测量。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平安。测量时,应撤除三相对地的短
路接地线,然后测量各相对地是否还有感应电压,假设还有感应电压,应采取消除措施。
测量绝缘电阻时,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,如图
〔2-1〕所示将非测量的两相短路接地,用 2500V 或者 5000V 兆欧表轮流测量每一相对
其他两相及地间的绝缘电阻。
图〔2-1〕
相位核对的方法很多,一般用兆欧表法进展测量,如图〔2-2〕所示在线路始端接兆
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;假设兆欧表指示为零,那
么表示末端接地相与始端测量一样属于一相。按此方法,定出线路始,末两端的 A B﹑ ﹑
C 相。
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图〔2-2〕
直流电阻测试
测量直流电阻时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的电阻值,以便选择适当的测量方法。有色金属导
线单位长度的直流电阻可按下式〔2-1〕计算
r=ρ/s 式〔2-1〕
r 的单位为 Ω/km;ρ 为导线的电阻率,单位为 Ω·mm
2
/km;
s 为导线载流局部的标称截面积,单位为 mm
2
。
这是在温度为 20℃时的值,在要求较高精度时,可通过公式转换至实际温度的阻值。
这里的电阻是指导线的直流电阻,而线路正序阻抗和零序阻抗中的电阻是指交流电阻,这
两个电阻是有区别的,因为通过导线的是三相工频交流电流,由于集肤效应和邻近效应,
交流电阻比直流电阻略大。
如图〔2-3〕所示,直流电阻的测量采用电流、电压法,主要是为了防止感应电压的
影响。测量接线如图 1 所示:〔以 A—B 相为例〕测量时,先将线路始端接地,然后末端
三相短路并接地,短路线截面积不得小于 4mm
2
,应尽量短,待测量接线接好后,撤除
始端的接地线进展测量,逐次测量 AB、BC、CA 相,记录电压、电流值和线路两端气温。
图〔2-3〕
其中 AB 相,BC 相,CA 相的直流电阻按式(2-2)进展计算
AB 相
BC 相 式〔2-2〕
CA 相
然后换算成 20℃时的相电阻,换算方法按式(2-3)
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- -
A 相
B 相 式〔2-3〕
C 相
序阻抗测量
2.1.1 线路参数的物理模型
众所周知: 输电线路是一个分布参数[L、C、R(r)]的组合.其任一相均可用图〔2-4〕
所示的无穷个 T 型网络的联接来表示:
图〔2-4〕
2.1.2 序阻抗的概念
我们以一个静止的三相电路元件为例来说明序阻抗的概念。如下图,各相自阻抗分别
为 Zaa,Zbb,Zcc;相间互阻抗为 Zab=Zba,Zbc=Zcb,Zca=Zac。当元件通过三相不
对称的电流时,元件各相的电压降为按式〔2-4〕
= 式〔2-4〕
将三相量变换成对称分量,可得
V
120
=SZS
-1
I
120
=ZscI
120
式〔2-5〕
式中,Zsc=SZS
-1
称为阻抗矩阵,将上式展开,得
式〔2-6〕
上式说明,在三相参数对称的线性电路中,各序对称分量具有独立性。也就是说,当
电路通以某序对称分量的电流时,只产生同一序对称分量的电压降。反之,当电路施加某
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序对称分量的电压时,电路中也只产生同一序对称分量的电流。这样,我们可以对正序、
负序和零序分量分别进展计算
。
在三相参数对称的线性电路中,各序对称分量具有独立性。也就是说,当电路通以某
序对称分量的电流时,只产生同一序对称分量的电压降。反之,当电路施加某序对称分量
的电压时,电路中也只产生同一序对称分量的电流。这样,我们可以对正序、负序和零序
分量分别进展计算。
如果三相参数不对称,那么矩阵 Zsc 的非对角元素将不全为零,因而各序对称分量
将不具有独立性。也就是说,通以正序电流所产生的电压降中,不仅包含正序分量,还可
能有负序或零序分量。这时,就不能按序进展独立计算。
输电线路的正、负序阻抗及等值电路完全一样,这里重点讨论零序阻抗。当输电线路
通过零序电流时,由于三相零序电流大小相等、相位一样,因此,必须借助及架空地线来
构成零序电流的通路。这样,架空输电线路的零序阻抗与电流在地中的分布有关。
三相输电线路的零序阻抗,如图〔2-5〕所示为以为回路的三相输电线路,地中电流
返回路径仍以一根虚拟导线表示。这样就形成了三个平行的“单导线—〞回路。假设每相
导线半径都是 r,单位长度的电阻为 ra,而且三相导线实现了整循环换位。
图〔2-5〕
当输电线路通以零序电流时,在 a 相回路每单位长度上产生的电压降为式〔2-7〕
= 式〔2-7〕
因此,三相线路每单位长度的一相等值零序阻抗为式〔2-8〕
式〔2-8〕
将 Zs 和 Zm 的表达式代入式〔2-8〕计算得:
式 〔 2-
9〕
称为三相导线组的自几何均距。
因三相正〔负〕序电流之和为零,故可以得到输电线路正〔负〕等值阻抗为
式〔2-10〕
比拟上两式可以看到,输电线路的零序阻抗比正序阻抗大。
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pyhm63
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