高压输电线路参数测试方法的改进

高压输电线路参数测试方法的改进

陈杰路正广

（国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司辽宁盘锦124000）

摘要：随着电网容量的增加，电压等级的提高，输电线路长度的增长，输电线路参数的理论数值越来越偏离线路的实际参数，所以线路参数测试已成为是高压输电线路投产前必须进行的一项工作。输电线路参数测试时的干扰源有静电感应分量、静电感应分量、工频分量等，本文主要分析了改进高压输电线路参数的测试方法。

关键词：高压；输电线路；参数测试；改进

为满足电网潮流、电压、稳定以及继电保护整定校核计算的需求，系统中各个元件的各序参数需要尽量准确。电线路是电力系统的重要组成部分，它的电气参数主要是指其工频量参数，包括正序阻抗、零序阻抗、正序电容和零序电容等，这些物理参数虽然在相当一段时期内不会变化，但由于长期投运后导线的老化、土壤电阻率变化或者气候、环境、地理等因素的影响，都可能会使线路参数发生或多或少的改变，因此，做好输电线路参数测试工作就显得尤为重要和紧迫了。笔者结合实际经验，对如何改进高压输电线路参数测试方法提出了几点思考。

1输电线路参数测试时的干扰源

输电线路参数测试中，干扰由静电感应分量，高频分量和工频分量组成。

1.1静电感应分量

静电感应分量是云中电荷、空间带电粒子等在输电线路上的感应电势，以电容耦合的方式为主，在测试接线完成后，测试电源内阻极低，静电感应分量可以直接对地泄放，对输电线路参数测量影响甚微。但是在雷雨天气，云中电荷累积，雷云电位升高，对线路放电的几率大增，如果发生雷击线路，将严重影响测试人员和设备的安全，此时应停止测试工作。

1.2高频分量

在输电线路参数测试中，高频分量主要来自载波通讯，公网通讯，邻近线路或者变电站母线等高压设备电晕放电或者间隙放电。被测线路参数测试过程中，本线路载波通道停止工作，没有影响；其余各个高频分量通过屏蔽、接地处理以及信号去耦电容基本可以消除，而且采用47.5Hz和52.5Hz信号进行测量，高频干扰信号极易分离，而且其幅值较小，对线路参数测量的影响可以完全消除。

1.3工频分量

工频分量包括电容耦合感应电势和电磁耦合感应电势。当被测线路两端都悬空不接地时，邻近带电线路或者母线电场通过电容耦合在试验线路将感应一个电势，可看作在线路导线对地电容支路（C10）中串接了一个等效的电感应电势EC，根据干扰线路电压等级和耦合紧密情况的不同，干扰电压值从几百伏到十几千伏不等（用静电电压表测量）。

2选定符合现场实际条件的试验方法

目前测量线路参数的方法大致包含以下3种。

2.1仪表法

仪表法是最早采用的方法。即在被测线路上施加电源后，使用电压表、电流表，功率表、频率计等，通过人工读取各表刻度，经运算后求得各参数值。由于在实测中工频干扰电压对线路零序参数和线路互感阻抗的测量精度影响很大，作为主要成分的工频分量必须予以消除，因此提出了一些改进，如电源倒相法、附加工频电源法、提高信噪比法。经过长时间的现场实践，证明仪表法是容易掌握、实用性强、使用广泛、行之有效的测量方法，但是在消除干扰方面稍显不足。

2.2数字法

实际上，这种方法的测量原理基本上是采用第一种方法，只是在信号的提取和处理上有了进一步提高。因为引入了单片机技术，使得处理方法上有了质的飞跃。首先是通过高精度的电压、电流互感器进行信号采集，再通过滤波器的按需组合，在硬件上实现对信号的滤波，再经过模／数转换，最后用单片机处理离散化的数字信号，得到最终结果。数字法在处理干扰的方面要明显优越于仪表法。但是，测量信号和干扰信号的主要成分是工频信号，因此在干扰很大时，就算使用再强大的数字信号处理方法，也不能达到应有的效果。如果想得到较为准确的结果，依然是以提高输出功率为代价。通过提高施加电压来提高信噪比，这就大大削弱了数字法的优越性。

2.3在线测量法

以传输线方程为基本原理的测量方法是根据均匀传输线方程，并利用两端同步电压和电流相量直接求解出线路的特性阻抗和传播常数。然后利用上位机计算出线路参数。均匀传输线方程更适用于在线测量，特别是长传输线线路参数的在线测量。需要特别指出的是，这种方法在较短距离并且系统较为稳定时，可以忽略测量数据的通信和同步问题，但在测量长输电线路时，测量数据的通信和同步将成为必须解决的关键技术问题之一。

3高压双回输电线路参数测试工艺改进的可行性分析

针对传统测量输电线路参数方法存在的问题，为降低作业风险，避免事故的发生，根据输电线路参数测试原理及仪器的使用方法，并且结合现场实际情况分析，发现在输电线路测试引下线与测试仪器主机之间串接一个测试保护装置效果非常有效，既可以有效避免测试频繁转换测试线，也可以规避输电线路过高的感应电压与感应电流对人身和仪器的伤害。本质将测试的输电线路与测试仪器之间串入一个带保护功能的电气装置，可靠保证测试人员进行测试更换接线时防止测试线路上的感应电压、电流伤及测试人员和仪器;在测试引下线处并联小氧化锌避雷器，可以有效防止过电压的危害；该保护装置通过切换开关来实现测试功能的选择(如单回、双回输电线路互感测试切换)，从而在测试过程中测试人员不必频繁转换测试接线，大大减少测试人员接触高压引下线的频次，降低触电风险，提高测试的效率。

4提高测试参数准确性的技术措施

4.1影响测试参数准确性的主要因素

（1）试验电源的选取不合理；

（2）平行输电线路互感作用使线路有较大的干扰电压；

（3）试验接线、测试读取记录或计算有误。

4.2提高测试参数准确性的措施

4.2.1选择测试用的设备和仪表

通常在线路参数测试中采用大容量的三相调压器(30kVA及以上)或10kV／400V的配电变压器作试验电源。试验电源与系统要隔离，以防止电源干扰。试验中测试用TA、TV应选用1级以上，电流表、电压表、功率表表计的准确度一般不低于0.5级。测试用的设备和仪表应根据试验电压和测试参数的估算值适当选择，测试正序阻抗、零序阻抗时，试验电源电压应按线路长度和试验设备来选择，以免电流过小引起较大的测试误差。

4.2.2消除干扰电压措施

（1）测试端应尽量远离感应源。测试实践表明，测试端离感应源越远，感应电压(电流)的影响越小，参数测试的精度越高。

（2）测试正序参数时，尽可能采用隔离变压器，并把隔离变二次侧的中性点接地，以降低感应电压，也可以把线路末端接地。

（3）在测量长距离输电线路电抗时，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。

（4）当试验电压提高有困难，感应电压(电流)与外施试验电压(电流)的比值较高时，可以采用电源倒相法来消除感应电压的影响。取试验电源倒相前后两次电压(电流)测试值的平均值作为电压电流测试值。分析表明，采用这种办法的最大误差出现在感应电压(电流)与外施电压(电流)相位差90。时。

（5）当试验电源无法进行倒相时，可以采用三相电源平均值法。三相电源平均值法实际上是一种变相的电源倒相法，主要利用了三相电源相位差120。的关系。以零序参数测试为例，单相电压依次取电源电压A，B和C，(或三相电流A，B和c)。此时，三相调压器最好处于相同的位置。取3次电压(电流)的平均值进行计算即可。

参考文献：

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