浅析输电线路工频参数测量方法论文_林长海

浅析输电线路工频参数测量方法论文_林长海

(国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 050000)

摘要:由于输电线路营运条件越来越繁琐,原有的输电线路中工频参数的测算模式已经远远不能可以符合现在的运行需要。本文阐述了原有测量方式中发生的问题,并且在如今先进的在线测算方式里面对增量法、积分法、微分法等开展了探讨。

关键词:输电线路;工频参数;测量

输电线路它是电网系统中的核心构成环节。投入运行之前应该对它的电气参数开展测算和审批,给电能调节等机构核计线路短路时的电流量、计量潮流分配、继电维护整定以及选取恰当的工作方法给予参考[1]。通常测算的数据包括绝缘检测、DC电阻、相位检查、零序阻抗、正序阻抗、零序电容和正序电容。对于同一座塔架上的多个网络线路,还应该测算输电线路它们中间的耦合电容和互感阻抗。现在,项目建设上大多数运用工频法来开展测量这些数据。它的原理就是将处理频率电源应用于待测电路,把电流表、功率表和电压表用来测算数据,手动读取每个电表的刻度,经过对应的计算得到具体的工频参数数据。

一、传统输电线路工频测量方法现状及存在的问题

1. 传统输电线路工频测量方法

传统的电路工频参数测算方式是断电测量,也就是被测输电线路一定要断电并与电网断开,并且输电线路的零序和正序参数值是采取不一样的测算实践进行测量获得的。采取对输电线路加以测试电流,可以使用电压表、功率表、电流表和频率表等多种仪器来测算线路的不同运行状态。手动读取仪表值后,通过对应的公式运算得到对应的输电线路的参数值。该测算方式单凭比理论运算获得的参数数据更加精确,因为它避免了具体运行中许多不稳定原因的干扰,如地质环境、天气变化、温度高低等,然而,断电测量不但干扰正常的负荷供电与潮流的最佳分配,还存在测量仪器笨重、操作复杂、耗时费力等方面的缺点,此外,在测算前后的测量过程中,无论是断开、接地、合闸还是其他许多操作,均都存在着对施工工作者与电气仪器的安全故障发生的可能,特别是测量过程中输电线路两头的无线电连接与调度,安全性能差,容易导致协调误差。所以,如今配电系统和施工工作者对快速、便利、有效、精确的线路参数值测算方式的需要越来越急切。

2. 存在的问题

在具体项目中,用线路参数法测算时,有很多不能忽略的问题:

(1)伴随电力网络的建设与输电线路的扩大,电路之间在所难免地会存在许多和相邻线路的交点和平行线。与此同时,因为输电线路走廊中的紧张局势越来越加剧,在同一塔架上通过利用多回路等密集架设方法的情况也不断增多。当测量这些相邻输电线路时,它们可能无法与需要测的线路同步切断电源。带电的输电线路采取互感和耦合向需要测的输电线路感应电源感应信号,例如电压。测算阻抗参数数据时,因为输电线路末尾接触地面,感应电流的压力相对较低;当算量电容参数数据时,需要暂停三相线路,假如相邻输电线路有电,感应电流压强高,这不但给测算工作产生影响,最后测量结果的准确性将受到影响,也将对施工工作者的生命安全造成威胁;(2)原有的线路参数试验仪器有许多。全面测量最少要有三个隔离变压器与电压调节器、两个电流仪表变压器、三个电压变压器、三个电压仪表、两个功率仪表和三个电流仪表;连接模式也更加繁琐;测试程序很复杂,每次连接和更换电线均需要耗费大量的人力物力来试验。(3)测试中使用了指针式仪表。这个仪表通过人工阅读记载数据。在具体项目建设中,一致性不高,导致读数差别大,干扰测量效果的精确度。

二、输电线路工频在线参数测量的意义

当前社会对资源的需要越来越大,特别是运用最普及的电能。输电线路是电能运行的核心途径,准确测量输电线路的工频值是确保电力正常运行的常务工作。潮流运算、安全性探讨、电气仪器的选定与继电保护设置等环节,必须基于输电线路的准确工频值。如果运用不精确的数据,可能造成降低电力的稳定性,并可能出现保护设施误操作等不好事情的发生。伴随用电系统的建设,为了加大单位面积宽度的传输容量,提升电量输送的经济性,利用密集型电量输送日益普及,并联多回路线路的布置模式在电力系统中所占的比率也逐步提高。结果,输电线路之间的距离逐渐减小,并且在电磁耦合的干扰下,就出现了耦合电感与电容。然而,干扰输电线路之间耦合电感与电容的原因非常繁琐,很难简单地采取理论运算获得精确的效果。因此,中央标准规定一定测量电路的参数数据。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对原有离线测算方式操作繁琐、使用性能差的现象,探讨便捷、精确的在线测算方式是一个有待研究的课题。在线测算有叫实时测量(live measurement),它指的是在整个输电线路均没有断电或没有完全断电的情况下,用科学的设施与技能达到测量线路参数数据。

线路参数数据的在线测算有下面几个优势:(1)提升了输电系统输配的经济性与安全性。和断电测量比较,在线测算能够不因输电线路断电情况的限制,防止由于测量导致输电线路断开产生的损失,提升供电体系的经济性与安全性。2)状态检测可以实时开展。当输电线路的工作状况出现变化时,其参数也会随着相应地出现变化,例如,系统过载将造成输电线路热阻的增加、输电线路弧垂的增加,以及线路工频参数的变化。采取对在线测量线路参数数据,可以提早知道有些不安全因素,并适时处理。

三、输电线路工频参数在线测量方法

1. 输电线路工频参数在线测量方法概述

线路参数在线测算方式包括增量法、积分法、微分法等。该算法的不同之处是在建立测量公式时使用了不一样的原理。

(1)增量法

增量法里建立测量方程的规则是在体系中住入零序电流增加后,在整个互感输电线路上出现零序增加,并按照输电线路中零序增量之间的电流特点构建增量方程。这种措施的不足是:忽视了被测试输电线路中的零序电流增加,让误差变大;不可以测量零序感应,一定利用另外的方式测量;清除了互感输电线路里零序感应影响电压,可是,这一定是假设由线路里负载不均衡等原因引起的零序感应在一定期间内不会变化,但具体上负载是逐步改变的,线路里的零序电流实质上它是一个变数,这也会对测算结果造成很大误差;零序电阻的影响被忽略。

(2)微分法

微分法它是对于多回路互感线路构建的被测体系,按照电压定律、基尔霍夫电流,构建由电压、电流、线路参数值构成的微分方程,方程里电流和时间的导数是采取邻近采集样本时间的采集样本差异来体现。

(3)积分法

积分法是基于微分法,对于微分法里电流给时间的导数,运用积分法的措施清除导数。为了提升测算准确度,一些资料考量了输电线路对接地电容的干扰,基于线性零序集的总参数数据线路模型,联系增量法的理论,增加接地电容,规划线路参数测算的算法。

2. 输电线路工频参数在线测量方法的适用性

本发明的线路参数数据在线测算方式,能够计算不一样参数的多回路耦合线路集总参数数据,以及单位面积线路参数数据,运算相对简单。然而,线路的零序集总参数数据线路模型忽视了输电线路之间电容。但是,当测量输电线路的零序参数值时,两条线路的电压不一定相等,因此线路之间的电容会干扰线路上的电流分布,因此干扰运算结果。在测量很长的输电电路时,使用该计算法得到的参数差距比较大。

结语

总而言之,伴随社会的高速发展,线路的输电形势变得越来越复杂,原有的线路参数测量方式不仅仅是在测量准确度方面,还有人力物力方面还有着许多问题,因此迫切需要探究出新的科学测量方式,望大家共同努力。

参考文献:

[1]郭勇. 浅谈移相电路法校验输电线路工频参数测试仪[J]. 科技与企业,2015(24):89-91.

[2]李笑怡,梁志瑞,程述一,等. 输电线路工频参数在线测量方法的研究[J]. 河北电力技术,2010,29(4):27-28.

[3]梁琛,贾远温,王晓兰. 基于LabVIEW的输电线路工频参数测量系统设计[J]. 工业仪表与自动化装置,2015(2):26-28.

[4]马明,戴瑞海,王文敏. 基于异频法的架空输电线路工频参数测量与分析[J]. 电气应用,2008,27(17):333-335.

论文作者:林长海

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/8

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