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技術(shu)文章

淺談高壓核相儀帶負荷測試

１引言
　　輸電線(xian)路在(zai)電網(wang)中擔當(dang)著(zhu)電能運輸載體(ti)的(de)角(jiao)色，跨度長、分布廣、運行環境(jing)差、故障幾率高，需(xu)要重(zhong)點保護；為此，出現了各種(zhong)原理、類型的(de)線(xian)路保護；但究其實(shi)現方(fang)式，它們都(dou)離不(bu)開故障特征(zheng)量——電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)壓。所有線路保護，淺談高壓核(he)相儀帶(dai)(dai)負荷測試(shi)，無(wu)不(bu)都(dou)是將電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)壓量(liang)進(jin)行加工(gong)、組合(he)、比較，提煉(lian)出判據，驅動于跳(tiao)閘；加工(gong)、組合(he)、比較、跳(tiao)閘的過程由靜態、動態模擬試(shi)驗來保證(zheng)，電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)壓接入的正確性，只(zhi)有靠帶(dai)(dai)負荷測試(shi)來保證(zheng)。

２線(xian)路保護的簡要原理及分類(lei)
　　任(ren)何線(xian)(xian)路(lu)故障都會帶來(lai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)增(zeng)大(da)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降低，由此(ci)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)就(jiu)固定(ding)成了線(xian)(xian)路(lu)保(bao)護(hu)(hu)的(de)(de)工作量(liang)；把電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)量(liang)進(jin)行不同組合(he)，就(jiu)構(gou)(gou)成各種原(yuan)理的(de)(de)線(xian)(xian)路(lu)保(bao)護(hu)(hu)。只(zhi)用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，不用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)構(gou)(gou)成過流(liu)保(bao)護(hu)(hu)；用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)做(zuo)啟動(dong)量(liang)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)做(zuo)閉鎖(suo)量(liang)，構(gou)(gou)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)閉鎖(suo)過流(liu)；用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)做(zuo)啟動(dong)量(liang)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)夾角做(zuo)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)判(pan)別(bie)，構(gou)(gou)成方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)過流(liu)；用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)比值，構(gou)(gou)成距離保(bao)護(hu)(hu)；用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)夾角判(pan)別(bie)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)，借助通(tong)道送(song)來(lai)的(de)(de)對側方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)信號，構(gou)(gou)成縱聯保(bao)護(hu)(hu)；從(cong)三相電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)中計算(suan)出零(ling)(ling)(ling)序(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)做(zuo)為啟動(dong)量(liang)，構(gou)(gou)成零(ling)(ling)(ling)序(xu)(xu)(xu)保(bao)護(hu)(hu)；從(cong)三相電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)中分別(bie)計算(suan)出零(ling)(ling)(ling)序(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)和零(ling)(ling)(ling)序(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，用零(ling)(ling)(ling)序(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)做(zuo)啟動(dong)量(liang)，零(ling)(ling)(ling)序(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)夾角做(zuo)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)判(pan)別(bie)，構(gou)(gou)成零(ling)(ling)(ling)序(xu)(xu)(xu)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)保(bao)護(hu)(hu)；把握住(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，就(jiu)把握住(zhu)了線(xian)(xian)路(lu)保(bao)護(hu)(hu)。
　　上(shang)一(yi)段已將線路保(bao)(bao)(bao)護(hu)按原理(li)分(fen)類，但為了討論帶(dai)(dai)負荷測試的(de)方(fang)(fang)便，我(wo)們(men)對(dui)其(qi)(qi)再做分(fen)類：過流(liu)保(bao)(bao)(bao)護(hu)和零序保(bao)(bao)(bao)護(hu)，只與(yu)電(dian)(dian)流(liu)相關，我(wo)們(men)將其(qi)(qi)歸為電(dian)(dian)流(liu)保(bao)(bao)(bao)護(hu)；電(dian)(dian)壓(ya)(ya)閉鎖過流(liu)保(bao)(bao)(bao)護(hu)引入(ru)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)，淺談高壓(ya)(ya)核(he)相儀(yi)帶(dai)(dai)負荷測試，但不判電(dian)(dian)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)流(liu)夾角(jiao)，我(wo)們(men)讓其(qi)(qi)自成一(yi)類；方(fang)(fang)向(xiang)過流(liu)、距(ju)離(li)保(bao)(bao)(bao)護(hu)、縱聯(lian)保(bao)(bao)(bao)護(hu)和零序方(fang)(fang)向(xiang)保(bao)(bao)(bao)護(hu)都要(yao)用(yong)到(dao)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)電(dian)(dian)流(liu)夾角(jiao)判別故障方(fang)(fang)向(xiang)，我(wo)們(men)將其(qi)(qi)統一(yi)歸為帶(dai)(dai)方(fang)(fang)向(xiang)保(bao)(bao)(bao)護(hu)。

３線路保護帶負荷測試的重要性
　　線(xian)(xian)路保護(hu)依(yi)賴(lai)電流電壓(ya)量工作，電流電壓(ya)量都是交流量，其有幅(fu)值(zhi)和(he)(he)相(xiang)位(wei)特(te)征，幅(fu)值(zhi)靠(kao)變比和(he)(he)接線(xian)(xian)來保證，相(xiang)位(wei)靠(kao)極性來保證。在現場，要做到(dao)這(zhe)兩項(xiang)保證可不容易，它(ta)需要設計、安裝、調試(shi)人員(yuan)的一(yi)絲(si)不差，稍有疏(shu)忽，就會失(shi)誤，*后，只有靠(kao)帶負(fu)荷測試(shi)來把關。

４線路保護帶負荷測試內容和(he)數據分(fen)析
不(bu)(bu)同線(xian)路保護對電(dian)(dian)壓(ya)電(dian)(dian)流量的需**不(bu)(bu)一樣(yang)的，下面我們就分(fen)類來討論(lun)。
4.1電流保護(hu)
　　由于電(dian)流(liu)保護(hu)只需電(dian)流(liu)量，所以，我們(men)的(de)(de)(de)測試就緊緊圍(wei)繞電(dian)流(liu)展開，那多大(da)的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)才(cai)適(shi)合帶負荷測試呢？當然(ran)越大(da)越好，電(dian)流(liu)越大(da)，各種錯誤(wu)就暴露得越明顯，但在實際運行(xing)中，線路潮(chao)流(liu)往往受網絡限制，不能隨意增大(da)，只能以保證鉗(qian)形相(xiang)位(wei)表正常(chang)工(gong)作為準（電(dian)流(liu)過小(xiao)，鉗(qian)形相(xiang)位(wei)表的(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)就可能測不準）。
4.1.1測試(shi)內容
　　1)電(dian)流(liu)的幅值(zhi)和(he)(he)相(xiang)位。淺談(tan)高壓核相(xiang)儀帶負荷(he)測(ce)(ce)試，用鉗形相(xiang)位表(biao)在保護(hu)屏端子排依次(ci)測(ce)(ce)出ａ相(xiang)、ｂ相(xiang)、ｃ相(xiang)電(dian)流(liu)的幅值(zhi)和(he)(he)相(xiang)位（相(xiang)位以一(yi)相(xiang)pt二次電壓做參考），ｎ相電流幅值，并記錄。
　　2)線路潮流。通(tong)過(guo)控制屏(ping)上的(de)電(dian)(dian)流、有(you)(you)功(gong)(gong)(gong)、無(wu)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)表(biao)，或(huo)者監控顯示器上的(de)電(dian)(dian)流、有(you)(you)功(gong)(gong)(gong)、無(wu)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)數(shu)據，或(huo)者調度端的(de)電(dian)(dian)流、有(you)(you)功(gong)(gong)(gong)、無(wu)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)遙(yao)測數(shu)據，記錄線路電(dian)(dian)流大小(xiao)，有(you)(you)功(gong)(gong)(gong)、無(wu)功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率(lv)大小(xiao)和流向,為ct變比、方向指向分析(xi)奠定基(ji)礎。
4.1.2數據分(fen)析
　　1)看電(dian)流相(xiang)序(xu)。正(zheng)確接線下，電(dian)流是正(zheng)序(xu):ａ相(xiang)超前ｂ相(xiang)，b相超前c相（若(ruo)ct為兩(liang)相不完(wan)全星型接線，則n相(xiang)電流就(jiu)是b相(xiang)電流），c相超前a相。若(ruo)與此不符，則有可能:
　　（a）在端子箱的二(er)次電流(liu)回路相別和一次電流(liu)相別不對(dui)應，比如(ru)端子箱內(nei)定義為a相電流回路(lu)的電纜(lan)芯接(jie)在了c相ct上，這種情況在一(yi)次設(she)備倒(dao)換相別時*容易(yi)發生(sheng)。
　　（b）從端子箱到保護屏(ping)的電(dian)纜芯接(jie)反(fan)，比如(ru)一根電(dian)纜芯在端子箱接(jie)a相電流回路，在保護屏上(shang)卻接b相電(dian)流(liu)輸入端子，這種情(qing)況一般由安裝人員的馬虎造成。
　　2)看電流的(de)對稱性
　　ａ相(xiang)、ｂ相(xiang)、ｃ相(xiang)電流幅值基本相(xiang)等，相(xiang)位互差(cha)120°，即ａ相(xiang)電流超前ｂ相(xiang)120°，b相電流超(chao)前c相120°，c相電流超前(qian)a相120°。若一相(xiang)幅值偏差大于(yu)10，則有可(ke)能:
　　（a）該條線路負(fu)荷三(san)相不對稱，一(yi)相電流偏大或(huo)一(yi)相電流偏小(xiao)。
　　（b）該條線路負(fu)荷(he)(he)三(san)相對稱，但(dan)波動較大(da)，造成測量一(yi)相電(dian)流幅值時負(fu)荷(he)(he)大(da)，而測另一(yi)相時負(fu)荷(he)(he)小(xiao)。
　　（c）某一相ct變比(bi)接錯(cuo)，比(bi)如(ru)該相ct二次繞組抽頭接錯。
　　（d）某(mou)一(yi)相電(dian)(dian)流存在(zai)寄生回路，比如某(mou)一(yi)根(gen)電(dian)(dian)纜芯(xin)在(zai)剝電(dian)(dian)纜皮時絕緣損傷(shang)，對電(dian)(dian)纜屏(ping)蔽層形成漏電(dian)(dian)流，造成流入保護(hu)屏(ping)的(de)電(dian)(dian)流減小。
　　（e）兩(liang)相不完全星型(xing)接線中(zhong)，n線（0線(xian)）不通，造成(cheng)b相電流為0。
　　若某相位偏差(cha)大于(yu)10，則有(you)可(ke)能:
　　（a）該條線路(lu)功(gong)率因(yin)數波動較大(da)，造成測量(liang)一(yi)相電流相位時功(gong)率因(yin)數大(da)，而(er)測另一(yi)相時功(gong)率因(yin)數小。
　　（b）某一相電流(liu)存在寄(ji)生回路，造成該相電流(liu)相位偏移。
　　（c）兩相不完全星(xing)型接線中，n線（0線(xian)）不通，造成a相、ｃ相電流互差180°。
　　3)看電流幅值，核實ct變比。
　　用線路(lu)一(yi)次電流除以(yi)二次電流，得到實際ct變(bian)比(bi)，該(gai)變(bian)比(bi)應和整定變(bian)比(bi)基(ji)本一致。變(bian)比(bi)搞錯(cuo)在更換(huan)ct時*容易出現(xian)。如果偏差大于(yu)10，則(ze)有(you)可能:
　　（a）ct的一(yi)次線未按整定變(bian)比進行串聯或(huo)并聯。
　　（b）ct的(de)二次線(xian)未按整定變比(bi)接在相應的(de)抽頭上。
4.2電壓閉(bi)鎖過流保護
　　由(you)于(yu)電壓閉鎖(suo)過流保護引入了電壓量做閉鎖(suo)，故而要保證運(yun)行中(zhong)電壓的正確，除了“過(guo)流保(bao)護”的測試(shi)內(nei)容和數據分析，還需進(jin)行以(yi)下工作(zuo)。
4.2.1測試內容(rong)
　　電壓的幅(fu)值和(he)相(xiang)位(wei)(wei)。用萬(wan)用表(biao)在保護屏端子(zi)排(pai)依次(ci)測出ａ相(xiang)、ｂ相(xiang)、ｃ相(xiang)電壓的幅(fu)值和(he)相(xiang)位(wei)(wei)（相(xiang)位(wei)(wei)以(yi)一(yi)相(xiang)電壓或電流做參(can)考(kao)），ab相(xiang)間、bc相(xiang)間(jian)、ca相間(jian)、零序電壓的幅(fu)值，并記錄。
4.2.2數(shu)據分析
1)看(kan)電壓相序
　　正(zheng)確接線下，電壓是正(zheng)序:ａ相超(chao)前ｂ相，b相超前c相(xiang)，c相超前(qian)a相。若(ruo)與此(ci)不符(fu)，則有(you)可能:
　　引入(ru)保護屏的電纜(lan)(lan)芯接反(fan)，比(bi)如一根電纜(lan)(lan)芯一端(duan)接a相電壓(ya)，在(zai)保(bao)護屏(ping)上(shang)的一(yi)端卻接b相電壓(ya)輸(shu)入(ru)端子(zi)，這種(zhong)情況(kuang)一般由安裝人員的馬虎(hu)造成。
2)看電壓(ya)的對(dui)稱性。
　　ａ相(xiang)、ｂ相(xiang)、ｃ相(xiang)電壓幅(fu)值都在57.7v左右，相(xiang)位互差120°，即ａ相電壓超前ｂ相120°，b相電壓超(chao)前c相(xiang)120°，c相(xiang)電壓超前a相120°。ab相間、bc相間、ca相間電(dian)壓幅值都在100v左(zuo)右，零序(xu)電(dian)壓幅值在0v左右，若零序(xu)電壓(ya)完完全(quan)全(quan)是0v，則應懷疑(yi)零序電(dian)(dian)壓(ya)回路斷線(xian)。若(ruo)一相電(dian)(dian)壓(ya)　幅(fu)值偏差大于20或相位偏差大于10則有可能:
　　（a）屏內(nei)電(dian)壓回(hui)路接觸**，螺(luo)絲(si)未緊。
　　（b）電壓回路(lu)斷線或中(zhong)(zhong)性線不通，造成(cheng)中(zhong)(zhong)性點(dian)漂移。
　　（c）在pt端子箱將電(dian)壓組(zu)合(he)成星型時將一(yi)相電(dian)壓極性(xing)弄錯。
4.３帶方向保(bao)護
　　帶方(fang)向保護引入電(dian)壓作參考量，用以(yi)判別故障點(dian)的正(zheng)反(fan)向，淺談(tan)高(gao)壓核(he)相(xiang)儀帶負荷測試，所以(yi)，電(dian)壓量的正(zheng)確性對其相(xiang)當重要，除了“電(dian)壓閉鎖過(guo)流(liu)保護”的測試內容(rong)和數據分析，還需(xu)進行(xing)以下數據分析。
　　看同名相電(dian)壓(ya)電(dian)流夾角，檢查方向(xiang)指(zhi)(zhi)向(xiang)的正確性（零序(xu)方向(xiang)保(bao)護的零序(xu)電(dian)流電(dian)壓(ya)來源于三相電(dian)流電(dian)壓(ya)，因(yin)而(er)其方向(xiang)指(zhi)(zhi)向(xiang)靠同名相電(dian)壓(ya)電(dian)流夾角來保(bao)證）。
　　根(gen)據線(xian)路潮流中的有無功值計算一次電(dian)壓(ya)(ya)電(dian)流夾角，對(dui)比(bi)實測(ce)的電(dian)流電(dian)壓(ya)(ya)夾角，判斷方向指向的正確性。如(ru):母線(xian)向線(xian)路送出有功80mw、無功60mvar，則該(gai)線路一次電(dian)壓電(dian)流夾角φ=arctag（60/80）=37°;線路向母(mu)線送出有功80mw、無功60mvar，則該(gai)線路(lu)一次電壓電流夾角φ=-arctag（60/80）=-37°。由于線路保(bao)護都是保(bao)護輸電線路一側的，所(suo)以，計算(suan)出的一次電壓電流夾(jia)角和實測夾(jia)角只能(neng)相(xiang)等，若偏差大(da)于10°則有(you)可能:
　　該條(tiao)線(xian)路開(kai)關ct二次(ci)繞組極性(xing)接(jie)反。在安裝ct時(shi)，由于某種原(yuan)因其(qi)一次極(ji)(ji)性未能按(an)圖(tu)紙擺放時(shi)，二次極(ji)(ji)性要(yao)做相應(ying)顛倒，如果二次極(ji)(ji)性未顛倒，就會(hui)發(fa)生這種情況(kuang)。

５結束語
　　線(xian)路保護(hu)雖種類繁(fan)多，但其(qi)輸(shu)入都是一(yi)樣。只(zhi)要對其(qi)輸(shu)入量進行認真、仔細(xi)、**的(de)測(ce)試和分析，再(zai)復雜(za)的(de)線(xian)路保護(hu)也能做(zuo)到(dao)心中有數。
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