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技術(shù)文章

淺談高壓核相儀帶負(fù)荷測(cè)試

１引言
　　輸電線路在電網(wǎng)中擔(dān)當(dāng)著電能運(yùn)輸載體的角色，跨度長(zhǎng)、分布廣、運(yùn)行環(huán)境差、故障幾率高，需要重點(diǎn)保護(hù)；為此，出現(xiàn)了各種原理、類(lèi)型的線路保護(hù)；但究其實(shí)現(xiàn)方式，它們都離不開(kāi)故障特征量——電流、電壓。所有線路保護(hù)，淺談高壓核相儀帶負(fù)荷測(cè)試，無(wú)不都是將電流、電壓量進(jìn)行加工、組合、比較，提煉出判據(jù)，驅(qū)動(dòng)于跳閘；加工、組合、比較、跳閘的過(guò)程由靜態(tài)、動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)來(lái)保證，電流、電壓接入的正確性，只有靠帶負(fù)荷測(cè)試來(lái)保證。

２線路保護(hù)的簡(jiǎn)要原理及分類(lèi)
　　任何線路故障都會(huì)帶來(lái)電流增大、電壓降低，由此，電流電壓就固定成了線路保護(hù)的工作量；把電流電壓量進(jìn)行不同組合，就構(gòu)成各種原理的線路保護(hù)。只用電流，不用電壓構(gòu)成過(guò)流保護(hù)；用電流做啟動(dòng)量、電壓做閉鎖量，構(gòu)成電壓閉鎖過(guò)流；用電流做啟動(dòng)量、電壓電流夾角做方向判別，構(gòu)成方向過(guò)流；用電壓電流比值，構(gòu)成距離保護(hù)；用電流電壓夾角判別方向，借助通道送來(lái)的對(duì)側(cè)方向信號(hào)，構(gòu)成縱聯(lián)保護(hù)；從三相電流中計(jì)算出零序電流做為啟動(dòng)量，構(gòu)成零序保護(hù)；從三相電流、電壓中分別計(jì)算出零序電流和零序電壓，用零序電流做啟動(dòng)量，零序電壓電流夾角做方向判別，構(gòu)成零序方向保護(hù)；把握住電流電壓，就把握住了線路保護(hù)。
　　上一段已將線路保護(hù)按原理分類(lèi)，但為了討論帶負(fù)荷測(cè)試的方便，我們對(duì)其再做分類(lèi)：過(guò)流保護(hù)和零序保護(hù)，只與電流相關(guān)，我們將其歸為電流保護(hù)；電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)引入電壓，淺談高壓核相儀帶負(fù)荷測(cè)試，但不判電壓電流夾角，我們讓其自成一類(lèi)；方向過(guò)流、距離保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)和零序方向保護(hù)都要用到電壓電流夾角判別故障方向，我們將其統(tǒng)一歸為帶方向保護(hù)。

３線路保護(hù)帶負(fù)荷測(cè)試的重要性
　　線路保護(hù)依賴(lài)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(lái)保證，相位靠極性來(lái)保證。在現(xiàn)場(chǎng)，要做到這兩項(xiàng)保證可不容易，它需要設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試人員的一絲不差，稍有疏忽，就會(huì)失誤，*后，只有靠帶負(fù)荷測(cè)試來(lái)把關(guān)。

４線路保護(hù)帶負(fù)荷測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析
不同線路保護(hù)對(duì)電壓電流量的需**不一樣的，下面我們就分類(lèi)來(lái)討論。
4.1電流保護(hù)
　　由于電流保護(hù)只需電流量，所以，我們的測(cè)試就緊緊圍繞電流展開(kāi)，那多大的電流才適合帶負(fù)荷測(cè)試呢？當(dāng)然越大越好，電流越大，各種錯(cuò)誤就暴露得越明顯，但在實(shí)際運(yùn)行中，線路潮流往往受網(wǎng)絡(luò)限制，不能隨意增大，只能以保證鉗形相位表正常工作為準(zhǔn)（電流過(guò)小，鉗形相位表的相位就可能測(cè)不準(zhǔn)）。
4.1.1測(cè)試內(nèi)容
　　1)電流的幅值和相位。淺談高壓核相儀帶負(fù)荷測(cè)試，用鉗形相位表在保護(hù)屏端子排依次測(cè)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，并記錄。
　　2)線路潮流。通過(guò)控制屏上的電流、有功、無(wú)功功率表，或者監(jiān)控顯示器上的電流、有功、無(wú)功功率數(shù)據(jù)，或者調(diào)度端的電流、有功、無(wú)功功率遙測(cè)數(shù)據(jù)，記錄線路電流大小，有功、無(wú)功功率大小和流向,為ct變比、方向指向分析奠定基礎(chǔ)。
4.1.2數(shù)據(jù)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(duì)應(yīng)，比如端子箱內(nèi)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(shè)備倒換相別時(shí)*容易發(fā)生。
　?。?/span>b）從端子箱到保護(hù)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(hù)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(duì)稱(chēng)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(fù)荷三相不對(duì)稱(chēng)，一相電流偏大或一相電流偏小。
　?。?/span>b）該條線路負(fù)荷三相對(duì)稱(chēng)，但波動(dòng)較大，造成測(cè)量一相電流幅值時(shí)負(fù)荷大，而測(cè)另一相時(shí)負(fù)荷小。
　?。?/span>c）某一相ct變比接錯(cuò)，比如該相ct二次繞組抽頭接錯(cuò)。
　?。?/span>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(shí)絕緣損傷，對(duì)電纜屏蔽層形成漏電流，造成流入保護(hù)屏的電流減小。
　?。?/span>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(shù)波動(dòng)較大，造成測(cè)量一相電流相位時(shí)功率因數(shù)大，而測(cè)另一相時(shí)功率因數(shù)小。
　?。?/span>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(shí)ct變比。
　　用線路一次電流除以二次電流，得到實(shí)際ct變比，該變比應(yīng)和整定變比基本一致。變比搞錯(cuò)在更換ct時(shí)*容易出現(xiàn)。如果偏差大于10，則有可能:
　?。?/span>a）ct的一次線未按整定變比進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)。
　?。?/span>b）ct的二次線未按整定變比接在相應(yīng)的抽頭上。
4.2電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)
　　由于電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)引入了電壓量做閉鎖，故而要保證運(yùn)行中電壓的正確，除了“過(guò)流保護(hù)”的測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析，還需進(jìn)行以下工作。
4.2.1測(cè)試內(nèi)容
　　電壓的幅值和相位。用萬(wàn)用表在保護(hù)屏端子排依次測(cè)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。
4.2.2數(shù)據(jù)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(hù)屏的電纜芯接反，比如一根電纜芯一端接a相電壓，在保護(hù)屏上的一端卻接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(duì)稱(chēng)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0v左右，若零序電壓完完全全是0v，則應(yīng)懷疑零序電壓回路斷線。若一相電壓　幅值偏差大于20或相位偏差大于10則有可能:
　　（a）屏內(nèi)電壓回路接觸**，螺絲未緊。
　?。?/span>b）電壓回路斷線或中性線不通，造成中性點(diǎn)漂移。
　?。?/span>c）在pt端子箱將電壓組合成星型時(shí)將一相電壓極性弄錯(cuò)。
4.３帶方向保護(hù)
　　帶方向保護(hù)引入電壓作參考量，用以判別故障點(diǎn)的正反向，淺談高壓核相儀帶負(fù)荷測(cè)試，所以，電壓量的正確性對(duì)其相當(dāng)重要，除了“電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)”的測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析，還需進(jìn)行以下數(shù)據(jù)分析。
　　看同名相電壓電流夾角，檢查方向指向的正確性（零序方向保護(hù)的零序電流電壓來(lái)源于三相電流電壓，因而其方向指向靠同名相電壓電流夾角來(lái)保證）。
　　根據(jù)線路潮流中的有無(wú)功值計(jì)算一次電壓電流夾角，對(duì)比實(shí)測(cè)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(wú)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(wú)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(hù)都是保護(hù)輸電線路一側(cè)的，所以，計(jì)算出的一次電壓電流夾角和實(shí)測(cè)夾角只能相等，若偏差大于10°則有可能:
　　該條線路開(kāi)關(guān)ct二次繞組極性接反。在安裝ct時(shí)，由于某種原因其一次極性未能按圖紙擺放時(shí)，二次極性要做相應(yīng)顛倒，如果二次極性未顛倒，就會(huì)發(fā)生這種情況。

５結(jié)束語(yǔ)
　　線路保護(hù)雖種類(lèi)繁多，但其輸入都是一樣。只要對(duì)其輸入量進(jìn)行認(rèn)真、仔細(xì)、**的測(cè)試和分析，再?gòu)?fù)雜的線路保護(hù)也能做到心中有數(shù)。
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