输电线路参数测试引线控制箱的应用

丹东供电公司 周 斌 高 毅 马玉龙



输电线路参数测试引线控制箱的应用

丹东供电公司 周 斌 高 毅 马玉龙

【摘要】本文首先强调了输电线路测试的重要性，其次分析目前常用的输电线路测试方法及存在的问题，进而提出输电线路参数测试引线控制箱的方案，并阐述其应用优点，以期对输电线路今后的参数测试有一定的工程指导作用。

【关键词】输电线路；参数测试；引线控制箱；应用

0　引言

输电线路作为电力系统的关键组成部分，其工作状态直接影响到整个电网安全、高效的运行状态。其工频参数的测试数据，是作为电网潮流计算、继电保护计算以及选择电力系统运行方式的可靠依据，也是建立数学模型不可或缺的参数。考虑到使用环境比如温度、湿度以及腐蚀对输电线路的影响，故不能直接将输电线的出厂标定参数作为计算依据，再者，随着使用时间延长，导线也难免会出现老化的情况，因此，进行输电线路参数的测试对于电力系统具有重要的工程意义，并应定期进行。

1　输电线路参数测试的目的

输电线路参数主要包括直流电阻、正序阻抗、正序电容、相间电容以及平行输电线路之间的互感阻抗等等。这些参数是作为电网潮流计算、继电保护计算以及选择电力系统运行方式的可靠依据，也是建立数学模型不可或缺的参数。但是其计算过程相对复杂，且周围环境也会对其产生各种各样的影响。

输电线路测试的准确结果是电力系统安全、高效运行的基础。一旦结果出现较大误差，电网将会出现一系列的问题。首先会导致短路电流值的误差突然增大，造成电气设备发生故障的同时还会引发继电保护器产生保护误动作。其次是对系统稳定运算造成影响。电力系统的稳定计算的目的是预测该系统的稳定性，是在系统投入使用之前进行的，如果输电线路测试参数结果不准确，则会导致预测出现误差，对于系统优化以及初期投入都会造成严重损失。最后是影响系统的潮流计算。一旦参数结果出现误差，将直接导致潮流计算结果的误差增大，从而导致电力系统发生故障，甚至是安全事故的发生。

2　目前常用的输电线路测试方法及存在的问题

精确计算法是根据经验得到输电线路近似的函数公式，将输电线路的架空结构、材料以及周围环境等因素进行修正，从而得到精确计算结果；而近似计算则是直接从导线出产标识或使用手册上查得导线参数直接进行计算，存在一定误差，故称为近似计算。经过一定时间的应用，考虑到精确计算处理数据量大，修正参数较多，而且随着科学技术的不断发展，目前该方法已经演变成一种计算机处理程序。

仪表法是输电线路参数测量最早使用的一种方法，操作简单。主要操作内容：在待测线路上通上电源，使用电器测量仪表如电流表、电压表、功率表等进行测试，通过人工读取数据，个别参数需要另加计算方可得到。实践经验表明，输电线路规模庞大，有时布线复杂，如果采用仪表法，首先接线过程较为复杂；再者数据多，计算量大；最显著的缺点就是通过人工读数，不能实现同步读取，且存在一定的偶然误差，不能满足计算所需的精度要求。

数字法。是基于仪表法的原理，利用先进的技术进行信号采集以及处理的方式，该方式借助单片机技术以及电脑，使其大大提高了测试效率，满足精度要求。首先是利用精度较高的电压电流互感器进行数据采集，然后按照需求自动组合高通、低通、带阻、带通滤波器，实现对信号的提取，再借助模／数对数据进行离散化处理，最后通过单片机计算处理得到最终的结果，或者通过将数字信号传输至电脑，利用专门的数据处理软件进行分析处理从而得到结果。

变频法测量方式。该方法是目前应用最多的一种输电线路参数测试方式。考虑到输电线路大多是分期建设的，所以后期建成的线路在进行参数测试时难免会受到临近导线电磁感应的影响导致测量结果产生误差。基于此，提出一种变频测量方法。针对临近线路所产生的电磁感应电压，通过施加变频交流电源避开电网频率。首先将测量仪器连接至待测导线上测得其干扰的频率、幅值以及幅值的最大频率，将待测频率调至40～60 Hz范围，利用变频电源产生的测量电压，最后提取信号并传输至上位机进行分析，得到最终结果。

对于上述方法存在的问题总结如下：

1)连接线路用的引下线是25mm²单相接地线，测试线是一个大夹子，直接夹在引下线的下端。由于引下线的下端是用铜鼻子做的，所以两者的接触面较小，过渡电阻特别大。

2)现在测试仪器都是采用变频方式，输出电压过低。做正序阻抗时达到标准8A电流时，输出电压仅为几十伏，如果线路较短，输出电压甚至不会超过十伏。而传统的试验方法试验电压一般为上千伏。

3)在过小的试验电压下，连接线的过渡电阻直接影响了试验数据。经实际测试，主要会使零序电阻和零序电抗值明显增加，远高于做算值。做正序电容试验，人员变更接线时线路感应电压还会对人身造成伤害。

3　输电线路参数测试引线控制箱的原理

输电线路参数测试控制箱的原理，其实就是为了减小过渡电阻，考虑到线路参数测试采用的是变频法测量方法，加上输出电压一般比较低，这就会导致回路中产生过渡电阻，进而影响到测试结果，特别是对于短线路来说。

线路参数测试分为测试端和配合端。当进行线路相位核对时，配合端人员需将输电线路接在线路参数测试控制箱的线路侧，依次将线路的A、B、C进行接地，就是合上控制箱上对应相得接地刀闸。

当进行输电线路正序阻抗试验时，配合端需将线路三相短路接地，所以只要将控制箱上的所有刀闸合上，即完成线路三相短路接地了。测试端的人员将输电线路接在控制箱的线路侧，将测量仪器的测试线接在控制箱的测试端，即可进行测试。当进行输电线路零序电容试验时，配合端将输电线路悬空，测试端将输电线路短接，也是将输电线路接在控制箱的线路侧，然后将箱上所有刀闸合上。测量仪器的测量线接在箱上的测试端，进行测试。

通过控制箱进行短路或短路接地不仅能使测量结果准确，而且能减小回路的过渡电阻。

图1　引线控制箱原理图

4　输电线路参数测试引线控制箱应用的优点

1)线路引下线端子直接用螺丝固定到面板上，固定前短路开关是合上的状态，即减少了过渡电阻，又确保了接线人员的安全。

2)试验夹子夹在多多股软铜线上，确保了接触面积，从而减少了过渡电阻。

3)短路开关的使用减少了变更试验接线的次数，使试验更加方便。由于短路开关可以实现单相接地，方便了线路核相和绝缘电阻试验工作。

4)面板上所有部件的连接线均采用铜排，其截面均大于所测线路导线截面，保证了试验结果的准确性。

5)由于接线在控制箱上操作，避免了变更接线时人身触电的可能，从而保证了试验人员的安全。

5　结语

随着高压输电线路应用规模的逐渐扩大以及国家电网公司对智能电网提出的新要求，电力系统的安全、高效运行显得尤为重要。而输电线路参数是整个电力系统稳定运行的基础，是不可或缺的参数。本文在分析了输电线路测试方法，针对主流测试方法的缺点，提出一种引线控制箱装置，减小过渡电阻对测试结果准确性的影响，希望对今后输电线路参数测试有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]李建明.高压电气设备试验方法[M].北京:中国电力出版社,2001.

[2]梁义明,任立辉,邢彦军．输电线路参数测量方法的比较研究[J].吉林电力,2005,176(1).

周斌（1971－），男，辽宁丹东人，现供职于丹东供电公司，研究方向：电气试验。

作者简介：