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1、1三相输电线路保护测试研究摘要：线路保护依赖电流电压量工作，电流电压量都是交流量，其有幅值和相位特征，幅值靠变比和接线来保证，相位靠极性来保证。在现场，要做到这两项保证可不容易，它需要设计、安装、调试人员的一丝不差，稍有疏忽，就会失误，最后，只有靠带负荷测试来把关。该文针对线路保护在设计、安装、调试过程中可能出现的各种问题，结合保护原理，提出了带负荷测试的内容及分析、判断方法。关键词：输电线路 带负荷测试0 引言输电线路在电网中担当着电能运输载体的角色，跨度长、分布广、运行环境差、故障几率高，需要重点保护；为此，出现了各种原理、类型的线路保护；但究其实现方式，他们都离不开故障特征量电流、电压。
2、所有线路保护，无不都是将电流、电压量进行加工、组合、比较，提炼出判据，驱动于跳闸；加工、组合、比较、跳闸的过程由静态、动态模拟试验来保证，电流、电压接入的正确性，只有靠带负荷测试来保证。1 线路保护的简要原理及分类任何线路故障都会带来电流增大、电压降低，由此，电流电压就固定成了线路保护的工作量；把电流电压量进行不同组合，就构成各种原理的线路保护。只用电流，不用电压构成过流保护；用电流做启动量，电压做闭锁量，构成电压闭锁电流；用电流做启动量，电压电流夹角做方向判别，构成方向过流；用电压电流比值，构成距离保护；用电流电压夹角判别方向，借助通道送来的对侧方向信号，构成纵联保护；从三相电流中计算出零序
3、电流作为启动量，构成零序保护；从三相电流、电压中分别计算出零序电流和零序电压，用零序电流做启动量，零序电压电流夹角做2方向判别，构成零序方向保护；把握住电流电压，就把握住了线路保护。2 线路保护带负荷测试内容和数据分析不同线路保护对电压电流量的需求是不一样的，下面我们就分类来讨论。2.1 电流保护 由于电流保护只需电流量，所以，我们的测试就紧紧围绕电流展开，那多大的电流才适合带负荷测试呢？当然越大越好，电流越大，各种错误就暴露的越明显，但在实际运行中，线路潮流往往受网络限制，不能随意增大，只能以保证钳形相位表正常工作为准（电流过小，钳形相位表的相位就可能测不准）。2.1.1 测试内容 电流的幅
4、值和相位。用钳形相位表在保护屏端子排依次测出A 相、B 相、C 相电流的幅值和相位（相位以一相 PT 二次电压做参考），N 相电流幅值，无记录。线路潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功率数据，或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据，或者调度端的电流、有功、无功功率数据，记录线路电流大小，有功、无功功率大小和流向，为 CT 变比、方向指向分析奠定基础。2.1.2 数据分析 看电流相序。正确接线下，电流是正序：A 相超前 B 相，B 相超前 C 相（若 CT 为两相不完全星型接线，则 N 相电流就是 B 相电流），C 相超前A 相，若与此不符，则有可能：a 在端子箱的二次电流回路相别和一次电
5、流相别不对应，比如端子箱内定义为 A 相电流回路的电缆芯接在了 C 相 CT 上，这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。b 从端子箱到保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆芯在端子箱接 A 相电流回路，在保护屏上却接 B 相电流输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。看电流的对称性。A 相、B 相、C 相电流幅值基本相等，相位互差 120，即 A 相电流超前 B 相 120，B 相电流超前 C 相 120，C相电流超前 A 相 120。若一相幅值偏差大于 10%，则有可能：a 该条线路负荷三相3不对称，一相电流偏大或一相电流偏小。b 该条线路负荷三相不对称，但波动较大，造成测量一相电流幅值时负
6、荷大，而测另一相负荷小。c 某一相 CT 变比接错，比如该相 CT 二次绕组抽头接错。d 某一相电流存在寄生回路，比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤，对电缆屏蔽层形成漏电流，造成流入保护屏的电流减少。e两相不完全星型接线中，N 线（0 线）不通，造成 B 相电流为 0。若某相位偏差大于 10%，则有可能：a 该条线路功率因数波动较大，造成测量一相电流相位时功率因数大，而测另一相时功率因数小。b 某一相电流存在寄生回路，造成该相电流相位偏移。c 两相不完全星型接线中，N 线（0 线）不通，造成 A相、C 相电流互差 180看电流幅值，核实 CT 变化。用线路一次电流除以二次电流，得到实际 CT
7、 变比，该变比应和整定变比基本一致。变比搞错在更换 CT 时最容易出现.如果偏差大于 10%，则有可能:aCT 的一次线末按整定变比进行串联或并联。bCT 的二次线末按整定变比接在相应的抽头上。 2 电压闭锁过流保护由于电压闭锁过流保护引入了电压量做闭锁，故而要保护运行中电压的正确，除了“过流保护的测试内容和数据分析，还需要进行以下工作。2.1 测试内容 电压的幅值和相位。用万用表在保护屏端子排依次测出 A 相、B相、C 相电压的幅值和相位（相位以一相电压或电流做参考）AB 相间、 BC 相间、CA 相间、零序电压的幅值，并记录。2.2 数据分析 看电压相序。正确接线下，电压是正序：A 相超前
8、 B 相，B 相超前 C 相，C 相超前 A 相。若与此不符，则有可能：引入保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆芯一端接 A 相电压，在保护屏的一端却接 B 相电压输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。看电压的对称性。A 相、B 相、C 相电压幅值都在57.7V 左右，相位互差 120，即 A 相电压超前 B 相 120，B 相电压超前 C 相 120，4C 相电压超前 A 相 120。AB 相间、BC 相间、CA 相间电压幅值都在 100V 左右，零序电压幅值在在 0V 左右，若零序电压完完全全是 0V，则应怀疑零序电压回路断线。若一相电压幅值偏差大于 20%或相位偏差大于 10%则有可能
9、：a 屏内电压回路接触不良，螺丝未紧。b 电压回路断线或中性线不通，造成中性点漂移。c 在P端子箱将电压组合成星型时将一相电压极性弄错。2.3 带方向保护 带方向保护引入电压作参考量，用以判断故障点的正反向，所以，电压量的正确性对其相当重要，除了“电压闭锁过流保护”的测试内容和数据分析，还需进行以下数据分析。看同名相电压电流夹角，检查方向指向的正确性（零序方向保护的零序电流电压来源于三相电流电压，因而其方向指向靠同名相电压电流夹角来保证）。根据线路潮流中的有无功值计算一次电压电流夹角，对比实测的电流电压夹角，判断方向指向的正确性。如：母线向线路送出有功 80MW、无功 60MVAR，则该线路一
10、次电压电流夹角 =Arctag(60/80)=37；线路向母线送出有功 80MW、无功60MVAR，则该线路一次电压电流夹角 =-Arctag(60/80)=-37。由于线路保护都是保护输电线路一侧的，所以，计算出的一次电压电流夹角和实测夹角只能相等，若偏差大于 10则有可能：该条线路开关 CT 二次绕组极性接反。在安装 CT 时，由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时，二次极性要做相应颠倒，如果二次极性未颠倒，就会发生这种情况。3 结束语线路保护虽种类繁多，但其输入都是一样，只要对其输入量进行认真、仔细、全面的测试和分析，再复杂的线路保护也能做到心中有数。参考文献：51张文德等.电力系统继电保护原理M.北京.水电出版社.1986.2罗永志等.新编保护继续电器校验M.北京.中国电力出版社.1996.
