CN103424627A

CN103424627A - 双端测量平行电网线路零序阻抗的方法

Info

Publication number: CN103424627A
Application number: CN2013103669770A
Authority: CN
Inventors: 程倩; 黄一超
Original assignee: SHANGHAI URBAN POWER SUPPLY DESIGN Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI URBAN POWER SUPPLY DESIGN Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: CN103424627B

Abstract

本发明涉及双端测量平行电网线路零序阻抗的方法，测量的电路结构包括相互平行三相导线，导线的末端相互连接并接地，三相导线的首端三相短接，始终以固定的220V电源电压为参考电压信号引入同步信号测量仪器，三相导线的末端连接同步信号测量仪器，测量时在三相导线的首端轮相施加单相工频电压，设置在三相导线首末端的同步信号测量仪器同步测量录波以及首端电压、首端电流、末端电流、频率，计算出相应电压电流的基波分量。与现有技术相比，本发明避免了平行线路对单线参数与线间参数测试形成的感应干扰，其工频参数测试方法的选择范围较宽，尤其适合长距离的平行线路的测量，且提高了计算准确度。

Description

双端测量平行电网线路零序阻抗的方法

技术领域

本发明涉及一种正序阻抗的测量方法，尤其是涉及一种双端测量平行电网线路零序阻抗的方法。

背景技术

随着我国电网大面积应用同塔双(多)回线路，以及大规模的线路走廊归并，同塔或同一输电通道中平行走线的输电线路越来越多。尽管特高压输电线路和各级电网规划线路的走廊尚未全部确定，根据目前已确定的部分线路路径，特高压交直流线路与已有的500kV电网线路使用同一输电走廊将不可避免，线路平行建设将成为一种趋势。特别是在经济发达地区，交直流输电线路越来越密集，土地资源非常稀缺，同一电压等级线路、不同电压等级线路、交流线路与直流线路同处一个输电通道，甚至同塔多回架设，将是以后输电线路建设的主要方式。

输电线路运行过程中，导线带有一定电压，并通过一定的负荷电流，在其周围形成强烈的电磁场，相邻平行线路处于该电磁场中，其上会产生感应电压。若导线通过一定的路径构成闭合回路，如通过大地或两地线间构成回路，则会有感应电流出现，产生损耗。感应电压、电流可分为电磁感应、静电感应两部分，静电感应主要是由于导线间耦合电容引起，带电导线通过电容耦合使得绝缘导线上感应出电压。

输电线路工频参数一般包括直流电阻、正序阻抗、相间电容、正序电容、正序电容以及多回平行输电线路间的耦合电容和互感阻抗，这些参数均是在进行电力系统潮流计算、短路电流计算、继电保护整定计算和选择电力系统运行方式等工作之前须建立电力系统数字模型的必备参数，这些参数的计算往住较复杂且难以准确计及各种影响。为此，工程上要求对新架设及改造后的电力线路工频参数进行实际测量。随着电力线路同塔架设和交叉跨越的情况愈发严重，导致输电线路相互间的感应电压升高，这对测试人员和仪器的安全构成了严重的威胁，给线路工频参数的准确测量带来了严重的干扰。在线路参数测试实际工作中发现，输电线路间的干扰电压有的高达数千伏，并且同一条线路三相导线之间的干扰电压也相差甚远。而高压输电线路工频参数是电网运行所必需的基本数据，这些数据的准确性非常关键，直接影响到电力系统运行方式的分析、计算以及继电保护整定值计算的准确性。

因此，有必要全面深入地研究平行线路间相互影响的机理，结合现有测试方法的适应性分析，提出对平行线路参数测试的特殊技术要求，为正确选用参数测试方法及测试的准确性与可靠性提供依据。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种选择范围较宽、计算准确度高的双端测量平行电网线路零序阻抗的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

双端测量平行电网线路零序阻抗的方法，测量的电路结构包括相互平行三相导线，导线的末端相互连接并接地，

三相导线的首端三相短接，始终以固定的220V电源电压为参考电压信号引入同步信号测量仪器，三相导线的末端连接同步信号测量仪器，

测量时在三相导线的首端轮相施加单相工频电压，设置在三相导线首末端的同步信号测量仪器同步测量录波以及首端电压、首端电流、末端电流、频率，计算出相应电压电流的基波分量，

将调压器接通其中一相导线的电源，从零位慢慢升压至试验系统最大电流Imax，在降压过程中，读取若干组不同电流时各表计数值，并记录，而后将电压降到零。调压器依次接通另外两相导线的电源，重复上述步骤，计算平行电网线路零序阻抗：

Z_{0} \frac{Δ {\overset{\cdot}{U}}_{1} - Δ {\overset{\cdot}{U}}_{2}}{Δ {\overset{\cdot}{I}}_{S} - 0.5 Y_{0} Δ {\overset{\cdot}{U}}_{1}}

其中，Z₀为零序阻抗；

为首端引线与被试线路接点处电压基波相量变化量；

为末端引线与被试线路接点处电压基波相量变化量；

为零序阻抗测量时，首端测量总电流基波相量变化量的1/3；Y₀为零序导纳。

零序阻抗的计算公式中：

Δ {\overset{\cdot}{U}}_{1} = Δ {\overset{\cdot}{U}}_{S} - r_{sd} Δ {\overset{\cdot}{I}}_{S}

式中：为零序阻抗测量时，首端测量电压基波相量变化量；r_sd为首端单相引线试验时首端温度下的电阻；

Δ {\overset{\cdot}{U}}_{2} = r_{md} Δ {\overset{\cdot}{I}}_{2}

式中：r_md为末端被试线路导线至中性点单相引线试验时测量温度下的电阻；

为零序阻抗测量时，末端测量电流基波相量变化量，是末端测量总电流基波相量变化量。

与现有技术相比，本发明避免了平行线路对单线参数与线间参数测试形成的感应干扰，其工频参数测试方法的选择范围较宽，尤其适合长距离的平行线路的测量，且提高了计算准确度。

附图说明

图1为测试的电路结构图；

图2测试电路的等值电路图。

图中，1为参考电压信号、2为同步信号测量仪器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

双端测量平行电网线路零序阻抗的方法，测量的电路结构包括相互平行三相导线，导线的末端相互连接并接地，其结构如图1所示，测试电路的等值电路图如图2所示。

三相导线的首端三相短接，始终以固定的220V电源电压为参考电压信号1引入同步信号测量仪器2，三相导线的末端连接同步信号测量仪器2，

测量时在三相导线的首端轮相施加单相工频电压，设置在三相导线首末端的同步信号测量仪器2同步测量录波以及首端电压、首端电流、末端电流、频率，计算出相应电压电流的基波分量，

Z_{0} \frac{Δ {\overset{\cdot}{U}}_{1} - Δ {\overset{\cdot}{U}}_{2}}{Δ {\overset{\cdot}{I}}_{S} - 0.5 Y_{0} Δ {\overset{\cdot}{U}}_{1}}

其中，Z₀为零序阻抗；

为首端引线与被试线路接点处电压基波相量变化量；

为末端引线与被试线路接点处电压基波相量变化量；为零序阻抗测量时，首端测量总电流基波相量变化量的1/3；Y₀为零序导纳。

零序阻抗的计算公式中：

Δ {\overset{\cdot}{U}}_{1} = Δ {\overset{\cdot}{U}}_{S} - r_{sd} Δ {\overset{\cdot}{I}}_{S}

式中：

为零序阻抗测量时，首端测量电压基波相量变化量；r_sd为首端单相引线试验时首端温度下的电阻；

Δ {\overset{\cdot}{U}}_{2} = r_{md} Δ {\overset{\cdot}{I}}_{2}