高感应电线路工频参数测试工作难点浅析

高感应电线路工频参数测试工作难点浅析

杨家逵 严建功 何洪云 赵德伟

中国能源建设集团云南火电建设有限公司 650000

引言

新建及改建的高压输电线路在投入运行前，除了检查线路绝缘情况，核对相位外，还应测量各种工频参数值，以作为计算系统短路电流、继电保护整定、推算潮流分布和选择合理运行方式等工作的实际依据,并可借以验证长线路的换相效果和无功补偿是否达到了设计的预期。输电线路工频参数的测量除一般电气测试必须注意的种种安全问题之外, 还有其特殊性。输电线路短则几千米，长则上千公里, 不仅常常有同类相邻伴行,还屡屡与之上跨下穿, 由于电容CH/C0分压和电磁感应(XH和负荷电流)在彼此各自身上产生的响应－感应电压，对测试人员和测试仪器的安全构成威胁，这是必须以万无一失的态度来对待的事，防止感应电压伤及人身安全是线路参数现场测试的第一要义。

1. 工频参数测试工作中存在的问题

随着电网的发展和线路走廊用地的紧张，同杆多回架设的情况越来越普遍，输电线路之间的耦合越来越紧密，在输电线路工频参数测试时干扰越来越强，严重影响测试的准确性和测试仪器设备的安全性。

目前输电线路参数测试的项目有感应电压电流测量、绝缘电阻测量、直流电阻测量、工频参数测试；测量感应电压、绝缘电阻和测试工频参数是由三个独立的部分组成的，线路核相和测量绝缘电阻采用兆欧表，绝缘测试完成后，需要重新接线到线路参数测试仪中，进行参数测试。在拆接线过程中，如果感应电压较高，存在一定的安全隐患；同时感应电压高时，普通的兆欧表测量绝缘电阻存在烧表和测量不稳定的问题；并且在测试参数结束后，需要判断测试结果的正确性，这样需要数据库存储线路的型号、参数等信息，当测试结束后来提供给测试人员来进行判断。防止因各方面的因素导致数据不准确，将错误的参数信息提供给调度人员。

在传统的输电线路电力线频率参数测试中，采用三相自耦变压器和大容量隔离变压器提供测试电源。功率测量的CT和PT用于电信号转换，最后使用指针式高精度电压表和电流表。功率计测量每个电参数，最后计算传输线工频参数的测试结果。整个测试设备体积庞大，重量大，要求起重机一起工作，不利于现场测量。而且，由于测试电源是工频电源，因此很容易与耦合的工频干扰信号混合，这带来了 很大的测量误差。需要大幅增加信噪比，这进一步增加了电源的容量和体积。

线路参数测试工作人员耗费人工多，主要测试项目包括感应电压、线路绝缘电阻、直流电阻、电容测试、工频参数测试、阻抗频率特性测试等。

2. 工频参数测试难点解决思路

针对这一问题，解决思路即研发新一代输电线路异频参数测试系统，集成异频测试电源、测量仪表、数学模型于一体，消除强干扰的影响，保证输电线路异频参数测试系统设备的安全，能极其方便快速、准确地测量输电线路的工频参数。中试控股电力输电线路异频参数测试系统以DSP数字信号处理器为内核，实现测试电源、仪表、计算模型集成化，将一卡车的设备浓缩为一台仪器。大屏幕汉字显示液晶，旋转鼠标操作方式，面板汉字微型打印机打印结果，操作十分简便。

在新的高压输电线路投入运行之前，除了检查线路绝缘和检查相位外，还应测量各种工频参数值作为计算系统的短路电流，继电保护整定，计算潮流分布和合理运行方式的选择。实际依据。通常，要测量的参数包括DC电阻R，正序阻抗Z1，零序阻抗Z0，正序电容器C1和零序电容器C0，以及相电容器C12。

通过研制一套线路测试系统，测试系统可以在不改变接线的情况下完成感应电压电流、绝缘电阻、直流电阻以及工频参数的测试以及自动控制远端线路是否接地。通过与手机平板 app连接，无线操控，更加安全、简便。app建立的数据库存储着常用线路参数的理论值，通过查询数据库的理论值对实测值进行判断，验证测试值的正确性。

具备一体化结构，体积小、重量轻。仪器内部高度集成化，把传统测量方法中将近一卡车的设备器材全部集成在一体化主机箱内；是目前国内同等产品当中体积最小、重量最轻的；为试验提供了一种最简单便捷的试验手段。

研究的设备操作简单非常重要，外部接线简单，正序阻抗、零序阻抗、正序电容、零序电容在测试端仅需一次接入被测线路的引下线就可以完成全部的测量；解决了现有测试手段存在的测试接线倒换烦琐、抗干扰、稳定度、精度等方面存在的问题；避免因改接线时感应电压对实验人员的伤害。

通过采用DSP高速处理器，精准快速，仪器内部采用专业的DSP快速数字信号处理器作为处理核心，在保证测量数据精准的前提下，大大的提升了一起本身的运算处理能力。

通过变频技术、精准测量。抗干扰能力强，由仪器内部自带变频电源模块提供仪器测量输出电源，频率可变为45Hz或55Hz，并采用数字滤波技术，有效地避开了现场各种工频干扰信号，使仪器实现高精度、准确可靠的测量。

具备超强的抗感应电压能力，仪器内部采用独特的专利技术抗感应电压电路，保证仪器能够承受更高的感应电压，能够在上万伏的高感应电压下正常工作。

必须要考虑接入电源简单方便，仪器所有测量过程仅仅只需接入市电220V电压即可，解决现有测量方法中现场380V电压接入不方便的麻烦。

三、小结

通过对线路参数测试仪升级改造，抗干扰等级提高，能满足高感应电压下500kV输电线路工频参数的测试达到对电力系统运行方式分析、计算以及继电保护整定值的准确性，使公司成为云南电网内拥有同类抗高感应电线路参数测试设备较少的企业之一，线路参数测试为规程要求必做试验项目，此设备为500kV电压等级必备试验设备，市场需求空间较大。