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所屬欄目:電力論文 發布日期:2011-09-23 08:17 熱度:
摘要:筆者結合多年自身線多年的實踐經驗,簡要回顧了線路保護依賴電流電壓量工作,電流電壓量都是交流量,其有幅值和相位特征,幅值靠變比和接線來保證,相位靠極性來保證。從線路保護基本原理出發,對線路保護測試相關問題分析,提出一些見解,以供同行參考。
關鍵詞:線路保護;基本原理
引言
近年來500kV網架建設迅速發展,輸電線路布局日趨復雜,由此對超高壓輸電線路的保護配置要求也就越來越高,筆者通過對線路保護在設計、安裝、調試過程中可能出現的各種問題,結合保護原理,提出了帶負荷測試的內容及分析、判斷方法。
1線路保護的基本原理
任何線路故障都會帶來電流增大、電壓降低,由此,電流電壓就固定成了線路保護的工作量;把電流電壓量進行不同組合,就構成各種原理的線路保護。用電壓電流比值,構成距離保護;用電流電壓夾角判別方向,借助通道送來的對側方向信號,構成縱聯保護。
2線路保護帶負荷測試內容和數據分析
不同線路保護對電壓電流量的需求是不一樣的,下面我們就分類來討論:
2.1電流保護
由于電流保護只需電流量,所以,我們的測試就緊緊圍繞電流展開,那多大的電流才適合帶負荷測試呢?當然越大越好,電流越大,各種錯誤就暴露的越明顯,但在實際運行中,線路潮流往往受網絡限制,不能隨意增大,只能以保證鉗形相位表正常工作為準(電流過小,鉗形相位表的相位就可能測不準)。
2.1.1測試內容
①電流的幅值和相位
用鉗形相位表在保護屏端子排依次測出A相、B相、C相電流的幅值和相位(相位以一相PT二次電壓做參考),N相電流幅值,無記錄。
②線路潮流
通過控制屏上的電流、有功、無功功率數據,或者監控顯示器上的電流、有功、無功功率數據,或者調度端的電流、有功、無功功率數據,記錄線路電流大小,有功、無功功率大小和流向,為CT變比、方向指向分析奠定基礎。
2.1.2數據分析
①看電流相序
正確接線下,電流是正序:A相超前B相,B相超前C相(若CT為兩相不完全星型接線,則N相電流就是B相電流),C相超前A相,若與此不符,則有可能:a在端子箱的二次電流回路相別和一次電流相別不對應,比如端子箱內定義為A相電流回路的電纜芯接在了C相CT上,這種情況在一次設備倒換相別時最容易發生。b從端子箱到保護屏的電纜芯接反,比如一根電纜芯在端子箱接A相電流回路,在保護屏上卻接B相電流輸入端子,這種情況一般由安裝人員的馬虎造成。
②看電流的對稱性
A相、B相、C相電流幅值基本相等,相位互差120°,即A相電流超前B相120°,B相電流超前C相120°,C相電流超前A相120°。若一相幅值偏差大于10%,則有可能:a該條線路負荷三相不對稱,一相電流偏大或一相電流偏小。b該條線路負荷三相不對稱,但波動較大,造成測量一相電流幅值時負荷大,而測另一相負荷小。c某一相CT變比接錯,比如該相CT二次繞組抽頭接錯。d某一相電流存在寄生回路,比如某一根電纜芯在剝電纜皮時絕緣損傷,對電纜屏蔽層形成漏電流,造成流入保護屏的電流減少。e兩相不完全星型接線中,N線(0線)不通,造成B相電流為0。
若某相位偏差大于10%,則有可能:a該條線路功率因數波動較大,造成測量一相電流相位時功率因數大,而測另一相時功率因數小。b某一相電流存在寄生回路,造成該相電流相位偏移。c兩相不完全星型接線中,N線(0線)不通,造成A相、C相電流互差180°③看電流幅值,核實CT變化。用線路一次電流除以二次電流,得到實際CT變比,該變比應和整定變比基本一致。變比搞錯在更換CT時最容易出現。如果偏差大于10%,則有可能:aCT的一次線末按整定變比進行串聯或并聯。bCT的二次線末按整定變比接在相應的抽頭上。
2.2電壓閉鎖過流保護
由于電壓閉鎖過流保護引入了電壓量做閉鎖,故而要保護運行中電壓的正確,除了“過流保護的測試內容和數據分析,還需要進行以下工作。
2.2.1測試內容
電壓的幅值和相位。用萬用表在保護屏端子排依次測出A相、B相、C相電壓的幅值和相位(相位以一相電壓或電流做參考)AB相間、BC相間、CA相間、零序電壓的幅值,并記錄。
2.2.2數據分析
①看電壓相序
正確接線下,電壓是正序:A相超前B相,B相超前C相,C相超前A相。若與此不符,則有可能:引入保護屏的電纜芯接反,比如一根電纜芯一端接A相電壓,在保護屏的一端卻接B相電壓輸入端子,這種情況一般由安裝人員的馬虎造成。
②看電壓的對稱性
A相、B相、C相電壓幅值都在57。7V左右,相位互差120°,即A相電壓超前B相120°,B相電壓超前C相120°,C相電壓超前A相120°。AB相間、BC相間、CA相間電壓幅值都在100V左右,零序電壓幅值在在0V左右,若零序電壓完完全全是0V,則應懷疑零序電壓回路斷線。c在PT端子箱將電壓組合成星型時將一相電壓極性弄錯。
2.2.3帶方向保護
帶方向保護引入電壓作參考量,用以判斷故障點的正反向,所以,電壓量的正確性對其相當重要,除了“電壓閉鎖過流保護”的測試內容和數據分析,還需進行以下數據分析。
根據線路潮流中的有無功值計算一次電壓電流夾角,對比實測的電流電壓夾角,判斷方向指向的正確性。如:母線向線路送出有功80MW、無功60MVAR,則該線路一次電壓電流夾角Φ=Arctag(60/80)=37°;線路向母線送出有功80MW、無功60MVAR,則該線路一次電壓電流夾角Φ=–Arctag(60/80)=–37°。由于線路保護都是保護輸電線路一側的,所以,計算出的一次電壓電流夾角和實測夾角只能相等,若偏差大于10°則有可能:
4結束語
總之,輸電線路在電網中擔當著電能運輸載體的角色,跨度長、分布廣、運行環境差、故障幾率高,需要重點保護;為此,出現了各種原理、類型的線路保護;但究其實現方式,他們都離不開故障特征量——電流、電壓。雖然,線路保護雖種類繁多,但其輸入都是一樣,只要對其輸入量進行認真、仔細、全面的測試和分析,再復雜的線路保護也能做到心中有數。
參考文獻:
1、胡毅,輸電線路運行故障分析與防治[M],北京:中國電力出版社,2007。
2、上海超高壓輸變電公司,輸電線路[M],北京:中國電力出版社,2005。
3、羅永志等,新編保護繼續電器校驗[M],北京,中國電力出版社,1996。
文章標題:芻議線路保護測試
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