输电线路参数带电测量系统讲稿(武高所)2011

三 互感线路带电测量新理论、新方法
❖ (一) 按电源可分为： ❖ １．增量法 ❖ ２．干扰法 ❖ (二) 从数学模型可分为： ❖ １．代数方程法（以增量法为例） ❖ ２．微分方程法
(一) 按电源上可分为：
❖ 1.增量法 －人为地短时制造可供测量用的足够大的零序电源
，使所有有互感的线路上都会产生零序电流的增量，所有
❖ 随着电力系统的不断发展，输电线路越来越 多，线路走廊日趋紧张，互感线路越来越多。 利用传统的停电方法进行测量是几乎没有办 法实施的。唯一出路是带电情况下实现线路 参数的准确测量。
二 传统实际测量方法
❖ 传统的实际测量方法是在被测线路完全停电 的情况下进行的。在测量一条新建线路的零 序自感时，由于与其它已运行的互感线路存 在耦合，无法独立测量，需要对所有存在耦 合的互感线路全部停电后进行准确测量。对 于电力系统而言，这显然是无法接受的。
与被测线路有关的母线都产生零序电压增量，再利用加入
零序电源前后的增量来计算互感线路零序参数。原理接线
图如下（图中只绘出了一侧）： CT
DL 线 路i a
b
c
Iii
去A D 转 换
ZKB
线 路k
a
b
c
DYB
PT Ukj
去A D 转 换
1 增量法模型(以代数方程法为例)
❖ 设有 n条互感线路，互感线路很稳态时的伏安特性可写为：
❖ 即使能将所有被测线路都停电，测量工作量 也是十分庞大的，且传统测量方法只能测出 线路互电感而不能测出其互电阻,因此传统的 测量方法已不能满足现代大型电力系统的要 求。
❖ 传统方法希望用倒相方法消除互感对自感参 数的影响，这在理论上不正确，实践上不可 行。
传统的零序参数测量方法
K
～
a
T b
c
A0
（2）干扰电压的幅值及相位在试验过程中 不变。
❖ 但是在整个的过程中，图2中的电压表的读数 并不只是由所加试验电压的线路L1的电流决 定的值，其他有互感线路的电流也会在L2中 产生磁链，产生感应电压，造成计算的误差。
❖ 即电压表的读数并不是完全由线路上的电源 感应的电压，其中还是有其他线路的零序电 源感应电压的影响。由传统测量方法本身决 定了它只能在原有有互感的输电线路停止运 行的情况下进行测量，这种试验方法不但给 电力系统带来很大的经济损失，还经常是不 可能的，即满足不了停电测试的要求。
传统测量方法的弊端
❖ 从理论上说，按上小节所说明的传统方法是 无法在有干扰存在的情况下实测出自感和互 感的，在测量方法上是有错的。因按图2 接线时 U&z2 U&02 U&g 和 U&z1 U&01 U&g 均无法测得， 而 U&g 又是随机的随时间变化的，加之操作 时间长，无法得到正确的结果。
的自阻抗，包括电阻和感抗两部分。zij rij jxij ，i, j 1,2, , n,i j
为线路i,j之间的互阻抗，亦包括互电阻和互感抗两部分。Ｉ为线路
的零序电流矢量，Ｕ 为线路的零序电压矢量。
增量法的意义是：如果在第i条线路中人为地注入零序电流Ii ，则在所 有线路j( j 1,2, , n )中均会相应地产生增量 Ij ，这个电流增量是所有
输电线路参数带电测量系统
国网电科院武汉南瑞有限责任公司
❖ 一. 带电测量意义 ❖ 二. 传统停电测量方法 ❖ 三. 互感线路带电测量新理论、新方法 ❖ 四. 带电测量系统软硬件设计 ❖ 五 . 数字仿真与模拟试验及主要技术指标 ❖ 六. 带电测量系统工程应用实例介绍 ❖ 七. 应用情况
一 带电测量意义
❖ 其原因是对原所谓的“干扰”的物理本质不 清所致。其次则是存在测量麻烦等问题。此 外，停电测量是传统测量方法的一个很大的 弊端。
❖ 传统的现场测量零序阻抗只有在以下几个假 设条件情况下可能成立的。
（1）中的干扰电压的只是由于相邻运行线 路的零序电源与被试测线路的磁路耦合引起 的感应电压，方向任意，为零序工频量，而 忽略了由于其他线路的零序电流在的感应的 电压。
K
～
A
a
T b
c
线路
末B 端
A0
V0 K1
❖ 图3 改正后零序参数测量图
❖ 传统方法中将所有有互感的线路停电进行参 数测量方法结果是正确的。但由于当被测线 路与其它线路存在互感时，如果干扰信号很 大(如几十伏，有时可达数千伏)，如果仍按此 接线图测量，要想外加电源彻底抵消干扰信 号的影响是非常困难的。
磁耦合线路共同作用的结果，即任一线路中的零序电流可分解成两部分：
一部分为原有零序电流Ij0，另一部分为增量Ij0，即 Ij Ij0 Ij0 ，可 列写为:
U10 U10
U20
U20
z11z12 z1 j z1n I10
z21z22
z2 j
z2n
I20
z11z12 z1 j z1n I10
z21z22
z2 j
z2n
I20
Ui0 Ui0 zi1zi2 zij zin
Ii0 zi1zi2 zij zin
Ii0
❖ 准确的线路参数包括有互感的线路是正确进 行继电保护整定计算、故障测距、故障分析、 网损和潮流计算的基础。相关规程明确规定 对线路参数必须进行实测。
❖ 传统的线路参数测量是停电进行的,而且由于 输电线路是分布式元件,空间跨度上千公里, 而且线路之间常有电磁耦合,造成正确测量的 困难,而且传统的测量方法无论理论上或实践 上均有缺陷甚至错误.
P0
V0
线路 末 端
❖ 其测量过程是：在线路1上加压，测量通过线
路1的电流，在互感线路2上测量互感电压，
则线路1与2之间的互感为： ZM
U&2 I&1
倒相法
❖ 在测量的过程中，如果感应电压较高，不把感应电 压考虑进去，最后的计算结果和实际值相差很远。 在传统的测量方法中往往是采用正、反向电压测量 法，就是我们常说的倒相法 。
❖
z11z12
z
Fra Baidu bibliotek21
z
22
z1i z2i
z1n z2n
II12
UU12
zi1 zi2 zii zin
Ii
Ui
❖ 或：
zn1 zn2 zni ZI U
znn In
Un
式中Z为阻抗矩阵，其中元素 zii rii jxii ，i 1,2, , n 为第i条线路