| 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。 摘 要 【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 零序阻抗： （Ω/km) 零序电阻： （Ω/km) 零序电抗： （Ω/km) 零序电感： （Ω/km) 式中：P——所测功率，W； U、I——试验电压，V 和实验电流，A； L——线路长度，km； 浅析影响输电线路零序阻抗参数测量的因素及削减方法 文/关鹤 赵巧洪 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。 摘 要 f——试验电源频率，Hz。 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 Z，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I1，负 极性测量时电压值为U2，电流值为I2。 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： （2-1） （2-2） 由式2-1 和式2-2 联立可得： （2-3） 同理，由图4 和余弦定理可得方程： （2-4） （2-5） 由式2-4 和式2-5 联立可得： （2-6） 根据Z=U/I，联立式2-3 和式2-6 可得 最后我们可以导出消除相邻输电线路对 测量线路影响后的每相每千米零序参数测量公 式。 零序阻抗： （Ω/km) 零序电阻： （Ω/km) 零序电抗： （Ω/km) 零序电感： （Ω/km) 式中：U1/U2——正/ 负极性测量时的实 验电压，V； I1/I2——正/ 负极性测量时的实验电流，A； P1/P2——正/ 负极性测量时的功率，W； L——线路长度，km； f——试验电源频率，Hz。 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： 当线路长度 >>D 时，则有： 线路三相之间的互感则为： 根据实验数据计算出线路阻抗 ， 电阻， 电抗， 补 偿线路互感对测量的削减作用后，可以得出： 零序电抗： （Ω/km) 零序电阻： （Ω/km) 零序阻抗： （Ω/km) 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]. 中国水利水电出版社,2008. [2] 何仰赞, 温增银. 电力系统分析[M]. 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 |
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