（国网山西省电力公司长治供电公司 山西长治 046000）
摘要：提出了一种简便的对一次设备升流测向量的思路，用以解决实际中经常遇到的小负荷无法测向量问题。
关键词：小负荷；一次电流电压测向量
0引言
《继电保护和电网安全自动装置检验规程》要求：“对新安装的或设备回路有较大变动的装置，在投入运行前，必须用一次电流及工作电压加以检验和判定”。未检验过的设备不能正式投入运行。
这就是要求保护装置在送电后要求带足够的负荷进行测向量，现实当中往往存在负荷较小不能满足保护装置测试要求的情况。比如对侧为站用变，对侧无负荷等情况。
由于不能够测相关的向量往往会导致保护装置使用临时定值，运行方式受限等情况出现。
规程要求必须使用一次电流和工作电压对保护装置进行检验是为了能够在真实的潮流下核对保护装置的二次交流回路是否正确。是为了减少错误而设置的最后一道关卡，当系统运行方式允许时应依照此规定进行，不应当突破这种规定。但是现实中一些轻负荷或无负荷线路带来的问题是比较现实的，如果能够利用试验的方法满足规程所述的关键性要求，继而来证明保护装置的回路接线正确，是有很大的现实意义，并且已有先例。比如，河北省电力公司曾在2011年以冀电调[2011]33号文件的形式规定了河北南网110-220KV变电站在投产前均应进行继电保护向量检查试验，投产前进行继电保护向量检查试验结论明确、结果正确的，二次回路的向量检查可以不再“利用工作电压检查电压二次回路，利用负荷电流检查电流二次回路接线的正确性”采用试验结果。他们做的向量检查试验就是用给一次设备零起升压的方法进行的。在试验的状态下，用试验设备所产生的电流电压模拟了一次负荷情况，由于一次电流和电压之间的角度明确，所以能够证明保护装置的接线正确性。
由于零起升压过程涉及到的人力物力比较庞大，单靠保护二次专业完成起来目前还不太现实，如果能够利用升流器等较小的设备来达到相近的试验效果，进而能够得出同样的结论来简化测向量的过程是非常有意义的。
1 依据原理
相比于电流回路，保护装置的电压回路比较容易检验，尤其对于已运行变电站使用母线PT的设备，电压回路可以在设备尚未送电前通过模拟刀闸等手段让保护装置“提前”感受到送电后的真实电压。所以测试起来简单。
在工作中我们观察到升流器输出的一次电流和试验电源之间的角度为一固定角度，不会变化。已运行的系统电压和站用变试验电源之间的角度也不会变化。于是系统电压和升流器之间的输出电流便也是一个固定的角度。现在利用系统电压和升流器我们就获得了一次的电压和电流，以及它们之间的角度关系。具体角度关系可以用相位表通过逐段比较的方法确定。（先确定系统电压和站用变电压的相位关系，再确定站用变电源（升流器试验电源）和输出电流之间的相位关系，最后计算出系统电压和升流器输出电流的相位关系）
图1
2 思路
我们可以订做一台大功率的三相升流设备，然后利用该设备可以给待运行设备的CT一次侧通入三相电流。设备的电压回路可接入正常的系统电压。在已知电压和电流的角度情况下来检查二次回路的相位角度。借此来模拟设备送电后的带负荷过程。当二者的向量关系与预期一致时，就能够确认该回路的正确性，可以省去送电过程中调度组织负荷的过程。
当升流器输出的电流足够大时，装置能够在液晶显示屏上直接显示电流电压相角和幅值。该间隔本站所属所有的二次相关回路均可得到检验和测试。
这中间必须考虑的一个问题是设备重量，在保证使用的前提下不能够太重，以方便现场的使用。
3应用场合
1）更换CT
更换单相时，可以三相一起升流，验证三相回路的变比和极性的正确性，利用系统电压相当与进行了带负荷测向量。通过对比更换后CT和未更换的其他相CT的二次输出，确定本间隔及母差回路的正确性。正确后汇报调度直接送电，可以避免带负荷测向量。送电后可以使用高精度钳形相位表进行第二次复测，避免倒特殊方式。
2）更换三相CT
更换三相时，可以三相一起升流，验证三相回路的变比和极性的正确性，利用系统电压和三相对称电流验证二次极性关系。对于无母差回路的变电站可以直接送电，无须到特殊串带方式。送电后利用高精度钳形相位表复核向量极性关系。
对于有母差回路的变电站要申请停用一条母线，将母联间隔的电流回路和本间隔的电流回路通过母线串接在一起进行测试。测试前要申请退出母线的差动保护。在测试中检查本母线母差回路差流正确。
当三相测试仪功率不足，三相不能够同时升到对侧时，可以采用两相升流的方法进行逐项测试。能够逐项比对线路两侧 A、B、C三相差流大小，依次确认三相差流为0，以此确认本侧差动回路及对侧差动回路三相电流互感器的大小、变比、极性正确。
4 现场应用情况
目前我单位与相关厂家已经订做了一台三相升流设备，该设备分为调压器机箱和升流器机箱两个部分。调压器机箱重25Kg，升流器重45Kg，使用三相交流电压作为电源，将输出电流回路短路时，电压超前电流17度。
2017年2月20日，我们利用该设备对现场的一条约2KM、截面300mm2的35kV线路进行了现场升流测试。该线路是改造线路，在之前的投运过程中，相继发生了相序错误、线路保护光差动作等情况，向量一直未完成测试。当时三相一次电流最大升到了30A，电压达到了30V，通过升流发现了对侧电流互感器二次A、B相交叉的问题。保护装置测出10kVPT电压与一次电流的角度为63度，且保持恒定。随后该线路送电成功，复测向量正确。
发现的一个问题是当时该线路长度仅2KM，当线路长度达到5KM时，升流器容量将出现问题。当时测出的输出容量仅达到了30A、30V，与之前预估的输出30A、100V的目标还有一定的差距。目前，我们正在与厂家研究如何调整参数增大容量的问题。
5 结论
目前，由于条件的限制，我们仅对一条线路进行了测试，一些测试方法还需要总结、改进，这种方法还需要进行更多的现场验证。但可以预见该设备、测试方案完善后，将能够解决小电流无法满足保护测向量要求的问题。
论文作者:张琪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
标签：回路论文; 电压论文; 电流论文; 测向论文; 负荷论文; 设备论文; 向量论文; 《电力设备》2017年第26期论文;