浅析影响输电线路零序阻抗参数测量的因素及削减方法

浅析影响输电线路零序阻抗参数测量的因素及削减方
法
摘要输电线路零序阻抗是进行潮流计算、短路计算、继电保护整定计算等的重要参数。

实测时由于难以将所有存在互感耦合的输电线路全部停电，传统测量方法难以消除干扰的影响；同时接地阻抗对于短距离输电线路零序阻抗测量的影响也不能忽视。

本文在传统测量方法基础上对其进行改进，对消除实测时的干扰因素进行了研究。

【关键词】输电线路零序阻抗测量方法影响因素
目前，国内外获取线路零序参数有公式计算法和实地测量2 种办法。

由于计算公式中涉及到大地电阻率和等值深度这2 个随地理条件而变化的不确定参数，使得公式计算值和实际值有很大的差异，因此，中国继电保护规程规定零序参数必须实测。

1传统测量方法及计算
1.1 测量方法
测量零序阻抗的接线图如图1 所示。

测量时将末端三相短路接地，在始端施加单相交流电压。

根据测得的电流、电压及功率，计算出每相每公里的零序参数。

1.2 计算公式
2相邻输电线路的干扰对测量结果的影响及削减方法
通常在使用传统测量方法测量时，会受到相邻输电线路对其的干扰，使得测量结果产生很大的误差。

即便使用异频电源测量，由于互感的存在，加在被测线路上的异频电流同样可以在运行线路上感应出相应频率的电压，进而又反过来影响到被测线路。

本文在传统测量方法上进行改进，对相邻输电线路的干扰具有一定的削减作用。

2.1 测量方法接线方式与传统测量方法一致，只需要在正极性测量完成后换极性再测量一次。

不过应该保证实验电源一致，正极性测量与负极性测量施加的电压相同。

2.2 计算公式当线路没有感应电压时，正极性与负极性测量时的实验数据应一致，线路阻抗即为试验电压与试验电流之比。

当相邻输电线路对测量线路有干扰时，如图2所示，设线路阻抗为乙干扰电压为Ug，实验电压为U,电
流为I，正极性测量时电压值为U1，电流值
为11，负极性测量时电压值为U2,电流值为12
试验换极性时间很短，可以认为对测量线路的干扰电压未变，则可以有图3 和图4 所示电压和电流向量图。

由图3 和余弦定理可得方程：
3接地阻抗对短距离输电线路测量结果的影响及削减方法
我们可以看出，传统的测量方法是通过大地对零序电流
构成回路进行测量计算，这样大地的接地阻抗会影响测量结果，使线路每相等值阻抗增大。

在长距离输电线路的零序参数测量中，接地电阻对测量结果的影响较小，可以忽略不计，但当测量线路的距离较短，传统的测量方法精度便得不到保证。

本文在传统测量方法上进行改进，对接地阻抗的干扰具有一定的削减作用。

3.1测量方法
对传统测量方法接线进行一点改动，将 A 、对传统测量方法接线进行一点改动，将A、B 两相短路，将C 相作为电流的回路，如图5 所示，施加单相交流电源，根据测得的根据测得的电流、电压及功率，计算出每相每公里的
零序参数。

3.2计算公式
由于C相回路流经的电流与A、B两相的电流方
向相反，互相之间产生的互感磁通与自身的自感磁通具有
削减作用，因此测量出来的阻抗值偏小，需对测量的零序
电抗进行修正，消除三相互感之间的影响，之后得出修正
后的零序参数。

设每相线路导线半径为r,相间轴间距离为D,线路长度。

当一相通以电流时，认为其产生的外部磁通从另两
相的轴线处即同整个导线交链。

根据安培环路定律和比奥
-沙瓦定律，对其余两相的互感磁链为：
4 结论
（1）在传统测量方法中，相邻线路的工频干扰、测量场地的接地电阻等环境因素对测量精度有很大的影响，传统测量方法对环境因素的抗干扰性较弱，不能满足对测量精度的要求。

本文在传统测量方法的基础上，经过改进，可以使测量在很复杂的环境下削减干扰，提高测量精度。

（2）近年来出现了很多输电线路零序参数带电测量的新理论和方法，有很多带电测量已经转化为实际应用。

如增量法、干扰法等，不需停电，且都能很好的解决存在干扰情况下输电线路零序阻抗参数测量的难题。

带电测量是未来输电线路零序参数测量研究的方向。

参考文献
[1]李景禄.高压电气设备试验与状态诊断[M]. 北京：中国水利水电出版社，2008.
[2]何仰赞，温增银.电力系统分析[M]. 湖北省武汉市：华中科技大学出版社，2002.
作者简介
关鹤（1986-），大学本科，助理工程师，二滩水力发电厂检修部电气主专责。

赵巧洪（1974-），大学本科，工程师，二滩水力发电厂检修部电气主专责。

作者单位
二滩水力发电厂四川省攀枝花市617000。