浅谈线路保护带负荷测试.doc

浅谈线路保护带负荷测试% u- 8 o8 2 V0 e6 K9 m! 摘 要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。- i( 7 d5 s/ D关键词 带负荷测试 测试内容 测试数据分析 T; b; 1 A. r1 O 1 y9 m; J3 6 O( D: Y# I/ G9 i h 引言; % c( q0 w8 X0 r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，它们都离不开故障特征量电流、电压。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。: p# A0 H+ 0 C) U9 ?0 di! f4 c2 l& * / N1 4 c# h 线路保护的简要原理及分类8 x; O% z, N2 a; g M! G. R) O( h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，构成电压闭锁过流；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电流做为启动量，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。1 G3 n- C) c- a W5 Zw/ D上一段已将线路保护按原理分类，但为了讨论带负荷测试的方便，我们对其再做分类：过流保护和零序保护，只与电流相关，我们将其归为电流保护；电压闭锁过流保护引入电压，但不判电压电流夹角，我们让其自成一类；方向过流、距离保护、纵联保护和零序方向保护都要用到电压电流夹角判别故障方向，我们将其统一归为带方向保护。2 d M: h9 W4 O# L; x0 d c8 ? M0 o! z- n! q0 z: b 线路保护带负荷测试的重要性 p5 r. y; U- t* 7 y+ J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。7 Z, u; H G7 X1 k+ T( i7 k% 7 z0 |$ & I 5 o9 A0 & Q 线路保护带负荷测试内容和数据分析$ n9 u: V/ YO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。# 1 i7 O. H8 S+ n8 4.1电流保护 p+ _: D( 1 iw* Y4 W0 o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，各种错误就暴露得越明显，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）。: c6 c9 f1 E+ c) v% m7 ( a4.1.1测试内容* _5 M! _ x7 n0 1) 电流的幅值和相位。用钳形相位表在保护屏端子排依次测出相、相、相电流的幅值和相位（相位以一相PT二次电压做参考），相电流幅值，并记录。) Z$ M2 s* p4 V* o: C2) 线路潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功率表，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、无功功率遥测数据，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。7 N, i4 ?, m) n5 . 7 I: J# G4.1.2数据分析 % g4 Gg* N7 y1) 看电流相序。正确接线下，电流是正序:相超前相，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:* / B( J y ; K h) V（a）在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应，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。8 U, B- S a# h! K4 t4 y, h（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。. U3 h! _. o) i: 2) 看电流的对称性$ ( J7 t- |. |3 K4 O相、相、相电流幅值基本相等，相位互差120，即相电流超前相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:# l& N) O6 X( f2 # VQ（a）该条线路负荷三相不对称，一相电流偏大或一相电流偏小。Al, x: Q* x4 LJ: K1 Q（b）该条线路负荷三相对称，但波动较大，造成测量一相电流幅值时负荷大，而测另一相时负荷小。# p& O: Q. / Q（c）某一相CT变比接错，比如该相CT二次绕组抽头接错。7 h6 |( |3 l, 7 H# d3 g（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小。% W: k+ W2 8 i) o2 4 ! M( 0 v（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。* J% N6 X) ?! Z) o+ q8 $ d若某相位偏差大于10%，则有可能: a3 f7 ?g4 W |) |（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。8 % u1 i& n3 T（b）某一相电流存在寄生回路，造成该相电流相位偏移。& i, _ n5 O; r3 H( b i7 z M2 U（c）两相不完全星型接线中，N线（0线）不通，造成A相、相电流互差180。( A( Y) a2 Y/ 0 V0 E3) 看电流幅值，核实CT变比。& l. R7 d$ # B8 w用线路一次电流除以二次电流，得到实际CT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: 9 X4 N# _) R Z: v1 V/ E9 p* （a）CT的一次线未按整定变比进行串联或并联。) P- Z0 f |: B# i( t& # O（b）CT的二次线未按整定变比接在相应的抽头上。* F- c. g k0 r4.2电压闭锁过流保护8 D! _1 v; v- F2 k2 j, p由于电压闭锁过流保护引入了电压量做闭锁，故而要保证运行中电压的正确，除了“过流保护”的测试内容和数据分析，还需进行以下工作。) V5 c4 5 F% u1 N% M4.2.1测试内容- |) Q+ i p6 _. g/ q; x9 t电压的幅值和相位。用万用表在保护屏端子排依次测出相、相、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。 V9 L+ t j6 ?: C8 E4.2.2数据分析7 F; T9 L! N: ?9 i1)看电压相序1 E# # Z9 D) y3 z5 Q. H正确接线下，电压是正序: 相超前相，B相超前C相，C相超前A相。若与此不符，则有可能:9 X: V8 Q8 c7 m7 b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，在保护屏上的一端却接B相电压输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。 u: R( d: J+ Pi2)看电压的对称性。+ _% , I5 o- y I7 A ?相、相、相电压幅值都在57.7V左右，相位互差120，即相电压超前相120，B相电压超前C相120，C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:- D& w- : B+ # E9 p! j3 l（a）屏内电压回路接触不良，螺丝未紧。/ K- a) S8 f# z0 4 Q) N! y（b）电压回路断线或中性线不通，造成中性点漂移。6 ! e7 g6 N% 7 E+ I（c）在PT端子箱将电压组合成星型时将一相电压极性弄错。2 L/ t: j8 j$ j, L; p8 V4.带方向保护5 Pa1 ?2 e; 7 ( O带方向保护引入电压作参考量，用以判别故障点的正反向，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。/ V* e! - G% L0 h* i 9 E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）。/ T3 w6 K: I) Y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: % Z3