CN109212361A - 一种输电线相间短路试验方法及系统 - Google Patents

一种输电线相间短路试验方法及系统 Download PDF

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CN109212361A CN201811244567.8A CN201811244567A CN109212361A CN 109212361 A CN109212361 A CN 109212361A CN 201811244567 A CN201811244567 A CN 201811244567A CN 109212361 A CN109212361 A CN 109212361A
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马御棠
马仪
周仿荣
黄然
潘浩
翟兵
侯亚非
钱国超
程志万
文刚
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Electric Power Research Institute of Yunnan Power Grid Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

本申请提供一种输电线相间短路试验方法及系统,所述方法先确定输电线路上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N;再依次在第1相输电线路至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;再通过牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动连接接地部件的引弧线靠近垂直导线,使垂直导线向引弧线放电,实现不同相间的输电线短路;最后依次拆除第1相输电线至第N相输电线上的试验辅助装置以及垂直导线。本申请通过在多相输电线安装垂直导线,并通过试验辅助装置在地面操作即可使引弧线靠近垂直导线,以致垂直导线向引弧线产生放电,解决现有试验方法不能实现相间短路试验的问题。

Description

一种输电线相间短路试验方法及系统
技术领域
本申请涉及输电线路安全检测技术领域,尤其涉及一种输电线相间短路试验方法及系统。
背景技术
电力系统中,短路故障是一种常见的故障,短路故障的类型包括单相对地短路、两相对地短路,两相相间短路以及三相短路。对于中性点接地系统,以单相对地短路故障最多,约占全部故障的90%,对于中性点非直接接地的系统中,故障主要是各种相间短路。短路电流的测试、分析是电力系统仿真建模、分析的重要内容,它为电流系统的规划、设计时设备的选择,运行时保护的整定计算、事故分析提供基础数据。同时,短路故障时,很大的短路电流会使高压设备过热、或者过电压的影响使得绝缘击穿、受到电动力作用使得设备损坏。因此在一些特别重要的输变电工程中均开展短路试验,例如直流、串补、特高压工程在投入运营之前,需要开展调试工作,其中短路试验是整个工程调试中最为重要的一步。
但是在现有的方案中,开展短路试验,通常都是单相的短路试验或者直流工程中是单极的短路试验。而实际线路运行中,相间或者相间短路接地故障往往比单相短路接地故障要严酷,对电网系统和电网设备的运行考核更加严酷,但是限于以往的技术手段,无法开展相间短路试验,因此如何开展相间短路接地试验,成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种输电线相间短路试验方法及系统,以解决传统试验方法不能开展相间短路试验的问题。
一方面,本申请提供一种输电线路相间短路试验方法,包括:
确定输电线路上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N,所述相数N为大于1的正整数;
依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;所述辅助试验装置包括牵引绝缘绳,悬挂绝缘绳,引弧线以及接地部件;
在地面通过所述牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动连接所述接地部件的所述引弧线靠近所述垂直导线,使所述垂直导线向所述引弧线放电,实现不同相间的输电线短路;
依次拆除第1相输电线至第N相输电线上的试验辅助装置以及垂直导线。
可选的,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线的步骤,包括:
停止输电线路上的电量供应;
在第1相输电线的短路试验位置通过铝包带进行缠绕保护,以及将引弧线连接所述接地部件;
在缠绕保护后的所述短路试验位置的垂直导线下端安装滑车,以及使所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳穿过所述滑车;
依次对第2相输电线至第N相输电线重复上述步骤,完成所有相数N上的试验辅助装置和垂直导线的安装。
可选的,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线的步骤,包括:
采用等电位作业方式,在第1相输电线的短路试验位置通过铝包带进行缠绕保护;
在缠绕保护后的所述短路试验位置安装滑车,以及使起吊绝缘绳穿过所述滑车;所述起吊绝缘绳的一端连接所述垂直导线,另一端延伸到地面;
在垂直导线下端安装滑车,以及使所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳穿过所述滑车;
地面牵引所述起吊绝缘绳,以使所述起吊绝缘绳带动所述垂直导线接触输电线,使所述垂直导线带电;
依次对第2相输电线至第N相输电线重复上述步骤,完成所有相数N上的试验辅助装置和垂直导线的安装。
可选的,所述方法中,在直流输电线路的短路试验时,所述相数N等于2;在交流输电线路的短路试验时,所述相数N等于2或3。
可选的,所述方法中,不同相输电线对应的悬挂绝缘绳的长度相同,以及以相同的速度驱动所述引弧线靠近所述垂直导线。
可选的,所述方法中,相间短路接地时,引弧线的长度等于输电线路相间距离,所述接地部件设置在所述引弧线的中部位置。
可选的,所述方法中,相间短路时,引弧线的长度等于输电线路相间距离。
可选的,所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳连接设置在地面上的绞磨,所述方法通过所述绞磨驱动牵引绝缘绳使所述引弧线靠近所述垂直导线。
另一方面,本申请还提供一种输电线相间短路试验系统,包括:
辅助试验装置,包括牵引绝缘绳,悬挂绝缘绳以及引弧线;所述辅助试验装置用于在确定输电线上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N后,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;
所述牵引绝缘绳连接所述悬挂绝缘绳,用于在地面通过所述牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动所述引弧线靠近所述垂直导线,使所述垂直导线向所述引弧线放电,实现不同相间的输电线短路;
多条所述垂直导线,用于接触不同相上的输电线,以带电并向引弧线放电;
在相间接地短路时,相间短路试验系统还包括接地部件,所述引弧线连接所述接地部件,用于与所述垂直导线之间产生电势差,使所述垂直导线放电。
由以上技术方案可知,本申请提供一种输电线相间短路试验方法及系统,所述方法先确定输电线上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N;再依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;再通过所述牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动连接所述接地部件的所述引弧线靠近所述垂直导线,使所述垂直导线向所述引弧线放电,实现不同相间的输电线短路;最后依次拆除第1相输电线至第N相输电线上的试验辅助装置以及垂直导线。
本申请提供的技术方案中,通过在不同相上的输电线安装垂直导线,并通过试验辅助装置在地面操作即可使引弧线靠近垂直导线,以致垂直导线向引弧线产生放电,实现相间短路,试验方法更接近于实际短路环境效果,解决传统试验方法不能开展相间短路接地试验的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种输电线相间短路试验方法的流程示意图;
图2为本申请停电作业方式下的流程示意图;
图3为本申请带电作业方式下的流程示意图;
图4为本申请一种输电线相间短路试验系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
参见图1,为本申请一种输电线相间短路试验方法的流程示意图。由图1可知,本申请提供的本申请提供的输电线相间短路试验方法,包括以下步骤:
S1:确定输电线上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N,所述相数N为大于1的正整数。
本申请提供的技术方案中,先确定输电线上进行相间短路试验的试验位置,为了便于安装相应的试验设备,试验位置选择在导线水平排列位置,输电线路各相能够相对保持一个水平的状态,以便后续进行试验。
进一步地,本申请提供的相间短路试验方法在进行不同类型的输电线短路试验时,要确定不同的试验相数N。即,在直流输电线路的短路试验时,所述相数N等于2,在直流输电线中相数N等于2表示当前进行相间短路的2相分别对应直流输电线路的正负极;在交流输电线路的短路试验时,所述相数N等于2或3,即在交流输电线之间实现两相短路或三相短路。
S2:依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;所述辅助试验装置包括牵引绝缘绳,悬挂绝缘绳,引弧线以及接地部件。
本申请提供的技术方案中,辅助试验装置包括牵引绝缘绳,悬挂绝缘绳,引弧线以及接地部件,其中,牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳都是具有一定柔性的绝缘绳索,以便在后续试验过程中能够牵引引弧线运动。在实际应用时,输电线上的运行电压,决定了牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳所需要具有的绝缘性能,以便保证实施试验过程时的安全性。
所述垂直导线,是能够接触输电线而带电,进而具有高电位的金属导线。垂直导线可以是带有保护套的铜线,在实际试验时要保持竖直状态,使垂直导线的上端接触输电线,下端位置相对固定,以便引弧线靠近时放电并保持稳定。进一步地,为了实现多个相对应的垂直导线能够产生放电,与每条输电线接触的垂直导线的长度应保持一致。并且不同相输电线对应的悬挂绝缘绳的长度相同,以及在通过牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳应以相同的速度驱动所述引弧线靠近所述垂直导线。相应地,引弧线的长度等于输电线相间距离,所述接地部件设置在所述引弧线的中部位置,以便引弧线与各垂直导线之间的距离保持相等,使垂直导线的放电过程趋于平稳。
本申请提供的技术方案中,根据不同的试验作业方式,可以采用不同的垂直导线和辅助试验装置的安装方法。通常,相间短路试验包括停电作业方式和带电作业方式两种,如图2所示,采用停电作业方式时,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线的步骤包括以下步骤:
S211:对拟开展相间短路试验的线路进行停电;
S212:在第1相输电线的短路试验位置通过铝包带进行缠绕保护,并在缠绕保护后的所述短路试验位置安装垂直导线;
S213:在缠绕保护后的所述短路试验位置的垂直导线下端安装滑车,以及使所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳穿过所述滑车;
S214:依次对第2相输电线至第N相输电线重复上述步骤,完成所有相数N上的试验辅助装置和垂直导线的安装。
本实施例中,在输电线路上进行相间短路试验前,可以向线路运行单位申请停电,并按要求办理相应作业手续,停止输电线路上的电能供应。在停电以后,可以通过进入输电线上试验位置对应的区域,在输电线上缠绕铝包带,以保护输电线路,避免在试验过程中由于拉扯作用,损坏输电线。在对输电线进行缠绕保护后,在缠绕保护后的所述短路试验位置安装垂直导线,使垂直导线的上端能够接触输电线,以便在后续试验通电后,垂直导线带电。垂直导线可以直接通过滑车带动接触输电线,也可以通过短接线接触输电线。垂直导线的下端安装滑车,用来被牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳穿过,以便带动引弧线运动。最后,以同样的安装方式,依次在第2相输电线至第N相输电线上安装垂直导线和辅助试验装置。在将所有相上的输电线安装好垂直导线和辅助试验装置后,可再次启动试验位置输电线路上的电量供应,以便进行后续试验。
本实施例中,通过停电作业的方式,能够极大的保证相间短路试验的安全性,但由于需要停电作业,可能会影响到输电线路的正常运行,以及线路上同时进行的其他试验。因此,在本申请提供的技术方案中,还可以采用带电作业的方式进行短路试验。
如图3所示,当进行带电作业时,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线的步骤包括以下步骤:
S221:采用等电位作业方式,在第1相输电线的短路试验位置通过铝包带进行缠绕保护;
S222:在缠绕保护后的所述短路试验位置安装滑车,以及使起吊绝缘绳穿过所述滑车;所述起吊绝缘绳的一端连接所述垂直导线,另一端在穿过所述滑车后延伸到地面;
S223:在垂直导线下端安装滑车,以及使所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳穿过所述滑车;
S224:地面牵引所述起吊绝缘绳,以使所述起吊绝缘绳带动所述垂直导线接触输电线,使所述垂直导线带电;
S225:依次对第2相输电线至第N相输电线重复上述步骤,完成所有相数N上的试验辅助装置和垂直导线的安装。
本实施例中,可以通过等电位作业方式,采用起吊绝缘绳在地面牵引的方式,将垂直导线起吊至与输电线接触的位置,以便所述垂直导线带电,这样可以避免在实施试验时停电,以致避免影响输电线路上其他设备的正常运行。本申请提供的技术方案中,采用铝包带对所述输电线试验段进行缠绕,使所述铝包带包覆整个所述输电线试验段,所述铝包带的长度为30-50cm。避免试验过程对输电线表面造成损坏,而且可以对滑车与输电线之间的连接进行缓冲,使滑车在后续的牵引起吊绝缘绳过程中,滑车处于稳定的位置,以便垂直导线能够稳定的接触到输电线。
S3:在地面通过所述牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动连接所述接地部件的所述引弧线靠近所述垂直导线,使所述垂直导线向所述引弧线放电,实现不同相间的输电线短路。
实际应用中,相间短路试验辅助装置中的牵引绝缘绳,通过滑车连接悬挂绝缘绳的一端,悬挂绝缘绳的另一端穿过垂直导线下端的滑车,连接引弧线。引弧线连接接地部件,接地部件可以由接地线和接地装置组成,即引弧线中点通过接地线与接地装置连接,试验时通过拉动牵引绝缘绳使引弧线靠近垂直导线,以使垂直导线向引弧线放电。
进一步地,所述牵引绝缘绳连接设置在地面上的绞磨,所述方法通过所述绞磨驱动牵引绝缘绳使所述引弧线靠近所述垂直导线。绞磨是设置在地面上的绝缘绳绳收放机构,可以代替人工进行牵引绝缘绳的收放,从而保证试验操作过程中的安全性以及在进行牵引绝缘绳的收放过程中,能够保持稳定的线绳牵引速度。
S4:依次拆除第1相输电线至第N相输电线上的试验辅助装置以及垂直导线。
本申请提供的方案中,在完成短路试验后,可以依次将第1相输电线至第N相输电线上的试验辅助装置以及垂直导线拆除,以避免试验装置影响线路的正常运行。
在本申请提供的技术方案中,所述输电线路相间短路试验方法还可以包括两种试验方式,即相间短路和相间短路接地。其中,采用相间短路试验方式时,两条输电线上设置的垂直导线下端通过水平导线连接,形成短路回路,从而使两条不同相的输电线间实现短路。采用相间短路接地试验方式时,通过在垂直导线下端连接引弧线,由于引弧线连接接地部件,从而形成接地短路。进一步地,相间短路时,引弧线的长度等于输电线路相间距离。相间短路接地时,引弧线的长度等于输电线路相间距离,所述接地部件设置在所述引弧线的中部位置。
基于上述输电线相间短路试验方法,本申请还提供一种输电线相间短路试验系统,如图4所示,所述系统包括:
辅助试验装置,包括牵引绝缘绳1,悬挂绝缘绳2,引弧线3以及接地部件;其中,接地部件包括接地线4和连接接地线4的接地装置6。所述辅助试验装置用于在确定输电线7上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N后,依次在第1相输电线至第N相输电线7上,安装试验辅助装置和垂直导线5;
所述牵引绝缘绳1连接所述悬挂绝缘绳2,用于在地面通过所述牵引绝缘绳1和悬挂绝缘绳2,驱动所述引弧线3靠近所述垂直导线5,使所述垂直导线5向所述引弧线3放电,实现不同相间的输电线短路;
多条所述垂直导线5,用于接触不同相上的输电线7,以带电并向引弧线3放电;
所述引弧线3连接所述接地线4,用于与所述垂直导线5之间产生电势差,使所述垂直导线5放电。所述引弧线3的长度等于输电线7的相间距离,所述接地线4设置在所述引弧线3的中部位置。
进一步地,所述输电线相间短路试验系统还包括包覆在输电线7试验段上的铝包带13。在铝包带13包覆在输电线7的试验位置上以后,再安装垂直导线5,以通过铝包带13保护输电线7免遭试验过程中的破坏。
当采用带电作业方式时,所述系统还包括跟斗滑车12和起吊绝缘绳8,跟斗滑车12安装在输电线7上的试验位置,起吊绝缘绳8的一端连接垂直导线5的上端,另一端穿过所述跟斗滑车12延伸到地面位置。在实际应用中,于地面位置通过起吊绝缘绳8牵引垂直导线5向上移动,以使垂直导线5的上端接触到输电线7,并带电。
此外,为了完成相应的牵引动作,所述系统还包括设置在牵引绝缘绳1和悬挂绝缘绳2之间连接位置上的金属滑车14,以通过所述金属滑车14将牵引绝缘绳1和悬挂绝缘绳2连接。以及设置在每个垂直导线5下端位置上的滑车11,用于穿过悬挂绝缘绳2。并且,每个垂直导线5下端的滑车11上还可以设置接地绝缘线,以避免在实际试验中垂直导线5的下端位置改变,影响放电过程。
本申请的部分实施例中,所述系统还包括绞磨9,以及设置在地面上是接地滑车10,牵引绝缘绳1连接绞磨9,并通过绞磨9实施牵引动作接地滑车10一方面可以疏导牵引绝缘绳1,使绞磨9的牵引方向保持水平,另一方面可以将牵引绝缘绳1上的静电导出,避免伤及操作人员。
由以上技术方案可知,本申请提供一种输电线相间短路试验方法及系统,所述方法先确定输电线上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N;再依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;再通过所述牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动连接所述接地部件的所述引弧线靠近所述垂直导线,使所述垂直导线向所述引弧线放电,实现不同相间的输电线短路;最后依次拆除第1相输电线至第N相输电线上的试验辅助装置以及垂直导线。
本申请提供的技术方案中,通过在不同相上的输电线安装垂直导线,并通过试验辅助装置在地面操作即可使引弧线靠近垂直导线,以致垂直导线向引弧线产生放电,实现相间短路,试验方法更接近于实际短路环境效果,解决传统试验方法不能开展相间短路接地试验的问题。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种输电线路相间短路试验方法,其特征在于,包括:
确定输电线路上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N,所述相数N为大于1的正整数;
依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;所述辅助试验装置包括牵引绝缘绳,悬挂绝缘绳,引弧线以及接地部件;
在地面通过所述牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动连接所述接地部件的所述引弧线靠近所述垂直导线,使所述垂直导线向所述引弧线放电,实现不同相间的输电线短路;
依次拆除第1相输电线至第N相输电线上的试验辅助装置以及垂直导线。
2.根据权利要求1所述的输电线相间短路试验方法,其特征在于,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线的步骤,包括:
对拟开展相间短路试验的线路进行停电;
在第1相输电线的短路试验位置通过铝包带进行缠绕保护,并在缠绕保护后的所述短路试验位置安装垂直导线;
在缠绕保护后的所述短路试验位置的垂直导线下端安装滑车,以及使所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳穿过所述滑车;
依次对第2相输电线至第N相输电线重复上述步骤,完成所有相数N上的试验辅助装置和垂直导线的安装。
3.根据权利要求1所述的输电线相间短路试验方法,其特征在于,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线的步骤,包括:
采用等电位作业方式,在第1相输电线的短路试验位置通过铝包带进行缠绕保护;
在缠绕保护后的所述短路试验位置安装滑车,以及使起吊绝缘绳穿过所述滑车;所述起吊绝缘绳的一端连接所述垂直导线,另一端延伸到地面;
在垂直导线下端安装滑车,以及使所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳穿过所述滑车;
地面牵引所述起吊绝缘绳,以使所述起吊绝缘绳带动所述垂直导线接触输电线,使所述垂直导线带电;
依次对第2相输电线至第N相输电线重复上述步骤,完成所有相数N上的试验辅助装置和垂直导线的安装。
4.根据权利要求1-3任一项所述的输电线相间短路试验方法,其特征在于,所述方法中,在直流输电线路的短路试验时,所述相数N等于2;在交流输电线路的短路试验时,所述相数N等于2或3。
5.根据权利要求1所述的输电线相间短路试验方法,其特征在于,所述方法中,不同相输电线对应的悬挂绝缘绳的长度相同,以及以相同的速度驱动所述引弧线靠近所述垂直导线。
6.根据权利要求1所述的输电线相间短路试验方法,其特征在于,所述方法中,相间短路接地时,引弧线的长度等于输电线路相间距离,所述接地部件设置在所述引弧线的中部位置。
7.根据权利要求1所述的输电线相间短路试验方法,其特征在于,所述方法中,相间短路时,引弧线的长度等于输电线路相间距离。
8.根据权利要求1所述的输电线相间短路试验方法,其特征在于,所述牵引绝缘绳和所述悬挂绝缘绳连接设置在地面上的绞磨,所述方法通过所述绞磨驱动牵引绝缘绳使所述引弧线靠近所述垂直导线。
9.一种输电线相间短路试验系统,其特征在于,包括:
辅助试验装置,包括牵引绝缘绳,悬挂绝缘绳以及引弧线;所述辅助试验装置用于在确定输电线上进行相间短路试验的试验位置,以及需要进行短路试验的相数N后,依次在第1相输电线至第N相输电线上,安装试验辅助装置和垂直导线;
所述牵引绝缘绳连接所述悬挂绝缘绳,用于在地面通过所述牵引绝缘绳和悬挂绝缘绳,驱动所述引弧线靠近所述垂直导线,使所述垂直导线向所述引弧线放电,实现不同相间的输电线短路;
多条所述垂直导线,用于接触不同相上的输电线,以带电并向引弧线放电;
在相间接地短路时,相间短路试验系统还包括接地部件,所述引弧线连接所述接地部件,用于与所述垂直导线之间产生电势差,使所述垂直导线放电。
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