CN101923114B - 中压配电线路环网电阻定相法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中压配电线路环网电阻定相法，其特征是在已停电隔离的三相阻抗参数均衡的被测线路上，依次进行线路三相不均衡的短接接地，人为造成线路的阻抗参数三相不平衡；采用中频电量进行测量，通过差异明显的中频电阻抗数据的测量比对，来确定相对于电源明确点相位的线路待定相点的相位。本发明方法无需进行大量拆线和隔离配电设备，能在较短的时间内完成配电单回线路的任意点定相。
Description
技术领域
本发明涉及应用在配电网络中的线路定相方法，是一种电力生产检修和建设中所需施行的一项试验作业。
背景技术
在供电系统中，优化配电网络结构是节能降损、提高供电可靠性的重要手段。接入配电网的工频电源A、B、C三相相位相同，是实现“手拉手”、环网、链网供电、以及“双电源”、“多个电源”环网供电的前提，是必备条件之一。
随着城市优化配电网络工程的大力推进，目前配网线路通过开闭所、环网柜、分段柜、联络开关，已逐步实现“手拉手”的环网供电，对重要用户实现“双电源”，甚至“多个电源”的供电方式。城市中心中压配网也由架空线路改造为电缆线路。配电线路的一次核相和线路定相工作也日显紧迫。
线路定相是指新建、改建的线路或变电站在投运前，需要核对其三相标志与运行系统是否相一致。定相是电力生产检修和建设中需经常施行的一项试验作业。通常，在配电网遇有以下情况时，均需进行定相。
1、电源变电所、开闭所、主变压器、电缆接线柜等在新建安装、搬迁地址或大修以后，以及接线组别和内连线有过更动时。
2、电源线路新建、变更或变化走向，特别是近年来进行的架空线改造为电缆线路后，电缆线路接线有过更动时。
一般在线路新建时，通过运行验收、线路参数试验、电缆定相试验等综合确定。这对于高压输电线路来说是足够了，但对于网络接线复杂且经常多变的配网来说，以往应用的试验方法明显存在有不足。
电网定相的一般方法：
1、单回线路定相。实质上是测量线路一侧的端子与另一侧的哪一个端子属于同一根导线。单回线路两侧端子是否属于同一根导线的测定方法：
a、摇表测量法，先将线路一侧的任一相接地，另一侧分别对三相用摇表测绝缘，指示为零者表明与接地侧的端子为同一个相位，即属于同一根导线。
b、加低电压法，将低电压100-3000V加于一侧的某任一相与地之间，再用电压表测量另一侧三相与地之间的电压，测得有电压的端子为同一个相位，即属同一根导线。
2、环网线路不同电源间的核相，指用仪表或其他手段核对两个电源的合环点两侧的相位是否相同，可以通过一侧明确的相位来确定另一侧的相位。相位相同是电网合环操作的必备条件之一。应采用适用电压等级的核相仪，目前使用的核相仪有：核相棒、无线核相仪。
就配电单回线路定相而言，是将三根导线进行相色(黄绿红)相位(ABC)标注。10kV配电线路一般长6-20公里，负载负荷达2000kW至20000kW。由于变压器高压三相绕组的直流短接效应，和配电网络的等效电容较大，使得目前应用的摇表(直流)测量法、加低电压(所需工频电源容量过大)法不能直接在配电线路上进行。目前进行的电力线路摇表测量法定相试验程序是：工作许可后，拆除与电源连接的线路、电缆的连接，隔离T接在配电线路上的配电变压器，拆除线路接地线；试验测量，用绝缘摇表测量线路对地及相间绝缘良好，通知线路需核对端的任意一相进行接地短接。试验人员在已明确相位地点，用摇表测绝缘。指示为零者表明与接地侧的端子为同一个相位，即属于同一根导线。依次进行其他两相，直至试验明确所有导线三相标志。试验测量结束后，恢复工作量依然很多。因此，工作量将是巨大的，城市供电可靠性的要求也是不允许的。以致配电单回线路定相目前只能通过对各连接段电缆的定相试验、架空线路巡视定相来综合确定。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种无需进行大量拆线和隔离配电设备，并能在较短的时间内完成配电单回线路的任意点定相的中压配电线路环网电阻定相法。
本发明中压配电线路环网电阻定相法的特点是在已停电隔离的三相阻抗参数均衡的被测线路上，依次进行线路三相不均衡的短接接地，人为造成线路的阻抗参数三相不平衡；采用中频电量进行测量，通过差异明显的中频电阻抗数据的测量比对，来确定相对于电源明确点相位的线路待定相点的相位。
本发明中压配电线路环网电阻定相法的特点也在于按如下过程进行：
a、将被测线路待定相点的任一相对地短接，在电源相位明确点进行各相对地环网电阻的测量，对应于电源三相分获三个测量数据；
b、对于步骤1中获得的三个测量数据，判定其中最小的测量数据所对应的电源相与被测线路的相位相同；
c、重复进行步骤a到步骤b，依次测定被测线路的其它相。
本发明中压配电线路环网电阻定相法的特点还在于可以按如下过程进行：
a、将被测线路待定相点的两相间进行短接，并接地；在电源相位明确点进行各相间短接接地的相间环网电阻的测量，对应于电源三相分获三个测量数据；
b、对于步骤1中获得的三个测量数据，判定其中最小的测量数据所对应的电源相与未短接接地的被测线路为相同相位；
c、重复进行步骤a到步骤b，依次测定被测线路的其它相。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明方法可以在配电网被测线路检修时进行，试验方法安全、简单、直观可靠，工作量小，不会因单独申请停电，对供电可靠性造成影响。
2、本发明方法现场工作一般仅在半小时以内。且利用现场接地短接线，试验仪表也是现有的钳型接地电阻表，经济实效。
附图说明
图1为本发明方法应用于10kV单相短接环网线路定向示意图；
图2为本发明方法应用于10kV两相短接环网线路定向示意图。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明方法作进一步说明。
具体实施方式
本实施例中，采用钳型接地电阻表，进行相地或相间的中频环网电阻测量。
目前被广泛应用的钳型接地电阻表是用来测量任何有回路系统之接地电阻，该仪器本身能产生一个电源电势，在任何有回路系统中就能感生电流，因此其测量原理简而言之是全电路欧姆定律，它测出的是这个回路系统的环路电阻值。仪器内部有两个独立线圈，一个产生高频交流电压e，在测量回路中建立电势E，相当于一个电源变压器，在回路中产生总电流I，它被另一线圈子所接收，其作用相当于电量传感器，于是测量回路的环路电阻：RLOOP＝E/I＝(e/i)×常数。其表头显示的就是环路电阻RLOOP。具体表达为：
钳型接地电阻表内部是由独立的电压线圈Ng和电流线圈Nr构成的电磁变换器。工作时，先由电压线圈Ng产生一内部高压e，利用电磁感应原理使被测接地回路中产生一个恒定电压E，其中E＝e*Ng；电流线圈Nr通过表内检流计和运算放大器计算出感应电流I值，经过比较、再运算，计算出环形导体或接地回路电阻，其显示器中显示出RL＝E/I，求得RL的数值。
需要说明的是，电磁变换器送入被测接地回路或线缆的是1.7kHz的交流恒定电压，也就是，在电流检测电路中，过滤市电中50HZ、100HZ等谐波干扰电流，只有1.7kHz的电压所产生的电流被检测出来，经过滤波、放大、A/D转换、比较、再运算，即可获得环形导体体电阻。也正因这样，才使其具有排除商用交流电和设备本身产生的高频噪声所带来的地线上的微小电流功能，可以获得较为准确的测量结果，具备在线测量的优势。
T接在配电线路上的配电变压器可简化看作一等效电感，电缆线路可简化看作一等效电容。根据公式：ZL＝2πfH、ZC＝1/2πfC，电抗与频率成正比，容抗与频率成反比。配电变压器的单绕组等效工频电抗一般为几十到几百欧姆，而电缆线路的单相等效工频容抗一般为几十千欧姆。由于钳型接地电阻表提供较高的中频频率激励测量信号，相对于工频的N倍。则线路中的感抗(变压器)相对于工频提高N倍，而容抗(电缆、并联电容器)相对于工频缩小N倍。如为厂家提供参数：1.7kHz的中频率激励信号，(亦可与厂商确定中频频率，或可调)则线路中的感抗相对于工频提高1.7/0.05＝34倍，而容抗(电缆、并联电容器)相对于工频缩小1.7/0.05＝34倍。因此，钳型接地电阻表可有效测量配电线路的短接接地环网的中频电阻抗。
测量过程如下：
1、前期工作准备，试验仪器仪表：MS2301钳型接地电阻测试仪、兆欧表(电子式或手动)，10KV城配网一次线路接线图、配电线路适合电压等级且合格的专用验电笔、接地线、通讯对讲机及其他安全工器具。
2、现场勘察：试验测量工作负责人会同线路停电工作负责人，在待定相地点进行现场勘察和工作交底；会同线路停电工作许可人，在线路电源点进行现场勘察，并进行环网电阻配电线路定相的许可、线路地刀或接地线的临时拆除等工作交底。
3、现场作业：当配电线路停电工作全部结束后，环网电阻配电线路定相工作得到许可后，通知负责配合的线路停电工作负责人在待定相地点验明无电后，将停电线路三相接地并短接。试验人员进入相位明确的工作地点，如被测线路的开闭所该出线柜处，会同该线路停电工作许可人，临时拆除该线路接地线或拉开线路接地刀闸，并得到工作许可人许可试验人员临时装拆该接地线的授权。对照配电工区**10kV城网电力线路定相试验报告(如附试验报告1)第二项(定相线路对地绝缘电阻试验)的要求，通知负责配合的线路停电工作负责人将待定相地点的接地线拆除，杆上人员远离被测线路至安全距离以外，得到确已拆除，人员远离被测线路至安全距离以外后，试验人员在出线柜的线路侧进行定相线路对地绝缘电阻试验(采用500V摇表即可)。因线路正常不影响测量数据，建议线路运行及状况明确可不进行第二项(定相线路对地绝缘电阻试验)；对照配电工区10kV城网电力线路定相试验报告第三项(单相接地测试数据)的要求，通知负责配合的线路停电工作负责人在待定相地点进行任一单相接地短接，如图1(a)图1(b)和图1(c)所示。得到已短接通知后，试验人员在出线柜的线路侧进行逐相接地，并测量各相接地环网电阻数据。一般可得到一同相接地环网数值明显小于其他两非同相接地环网数值，即一小两大，相对于相位明确点相位，最小接地环网数值的相位，即为待定相地点接地短接相的相位。依次进行其他两相的定相测量工作；必要时，例如待定相地点没有固定接地装置，而临时接地电阻过大时。应对照10KV城网电力线路定相试验报告第四项(相间接地测试数据)的要求，通知负责配合的线路停电工作负责人在待定相地点进行两相间短接接地，如图2(a)、图2(b)和图2(c)所示。得到已短接通知后，试验人员在出线柜的线路侧逐次进行两相间短接接地，并测量各短接的相间环网电阻数据，填写试验报告，相对于相位明确点相位，一般可得一同相间短接接地环网数值明显小于其他两非同相间短接接地环网数值，即一小两大，相对于相位明确点相位，最小测量值时未短接接地的相位，即为待定相地点未短接地相(悬空)的相位。依次进行其他两相的定相测量工作，直至明确所有导线三相标志。四、试验测量工作结束后，将测量地点的接地线恢复至工作许可时位置，通知负责配合的线路停电工作负责人拆除线路接地线，汇报工作许可人该线路定相工作结束。
由于环网电阻配电线路定相法无须对线路电源侧电缆头的进行拆线，也不必隔离T接在配电线路上的配电变压器，可以直接在已停电隔离的配电线路上进行。相对与以往的线路定相工作，工作量很小，时间大为缩短，一般不超过半小时。整个定相工作可以单独申请进行，也可配合线路停电工作的前后进行。从而减少停电次数和停电时间，提高了配网供电可靠性。
如果能与试验仪器仪表厂家对钳型接地电阻测试仪进行一定改进，则可以为现场测量带来便捷。一如与厂商共同商定测试中频频率，或设置为现场可调，则可以大大提高测量的准确度；二如将测试卡钳进行改进，使之可以直接穿过大截面的电缆、导线进行测量，从而为现场测量带来方便。
将来可以利计算机及通讯网络，通过GPS统一对时，在电源明确相位地点和被测地点，同步进行电压波形和向量的测量采集。通过对采集的同一时刻数据波形分析，来判别相对于电源点相位的被测点相位。该方法可以在电网带电运行时进行，安全、便捷，不会对电网运行造成影响。
图1a、图1b和图1c中，Y-Y0为配电变压器，图1a为A接地，图1b为B接地，图1c为C接地；
图2a、图2b和图2c中，Y-Y0为10KV配电变压器，F为10KV跌落保险。
10KV电力线路定相试验报告
Claims (1)
1.中压配电线路环网电阻定相法，其特征是按如下过程进行：
a、将被测线路待定相点的两相间进行短接，并接地；在电源相位明确点进行各相间短接接地的相间环网电阻的测量，对应于电源三相分获三个测量数据；
b、对于步骤a中获得的三个测量数据，判定其中最小的测量数据所对应的电源相与未短接接地的被测线路为相同相位；
c、重复进行步骤a到步骤b，依次测定被测线路的其它相。
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