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中試控股技術研究院魯工為您講解:高壓輸電線路綜合測試儀(中試所)
ZSXL-Y輸電線路異頻參數測試系統
測量線路間互感和耦合電容(線路直阻采用專門的線路直阻儀進行測量)
輸電線路異頻參數測試系統:集成異頻測試電源、測量儀表、數學模型于一體,消除強干擾的影響,保證儀器設備的安全,能極其方便快速、準確地測量輸電線路的工頻參數。輸電線路是用變壓器將發電機發出的電能升壓后,再經斷路器等控制設備接入輸電線路來實現。結構形式,輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路。輸電線路試驗為離線檢測和在線檢測,運用帶電作業或其他作業方式對桿塔本體、基礎、架空導地線、絕緣子、金具及接地裝置等的運行狀態進行檢測,可以對線路運行狀態及可靠性提供評估依據,對線路狀態檢修提供可靠的分析數據,對線路事故、故障的原因進行分析判斷及提前防范的作用。
絕緣子的防污維護
參數
超高壓輸電線路繼電保護方法
若故障未在區內發生,通過不動作就可以完成設計。總的來說,在超高壓輸電線路繼電保護實現以后,無論電力系統處于哪種運行狀態或在運行中發生了哪種故障,繼電保護裝置都可以做出正確判斷,將損失降到最低,確保電力系統安全穩定運行。
本文分析了三種常用的超高壓輸電線路繼電保護方法,希望能為相關人士帶來有效參考,將這些方法真正應用到繼電保護中,只有這樣才能妥善處理好繼電保護工作,強化繼電保護效率。
電力系統由發電廠(發電機、升壓變)、220-500kV高壓輸電線路、區域變電站(降壓變壓器)、35-110kV高壓配電線路(用戶、降壓變壓器)和6-10kV配電線路以及220V380V低壓配電線路組成。
其中高壓輸電線路、低壓配電線路是連接發電、供電、用電之間的橋梁,極其重要!
輸電線路工頻參數包含線路的正序電容、零序電容、正序阻抗、零序阻抗、線路間的互感電抗和耦合電容測量;
DSP數字信號處理器為內核
參考標準: DL/T 741-2010
絕緣子是預防高壓輸配電線路短路故障發生的重要裝置,絕緣子受污后,其絕緣能力會被削弱,發生絕緣子閃絡,造成電流外漏,引發短路等一系列故障。所以,必須做好絕緣子的防污維護,做好絕緣子的日常清理與定時定點清理,并安裝探測器來監測地漏電流,根據監測結果來判斷絕緣子的污染情況,做出合理的清理計劃。
高壓輸配電線路運行維護的對策
加強對電纜線路的管理
做好電纜線路的管理,為電纜線路創造一個安全的環境,可以在一定程度上減少由于人為因素造成的故障。一般來說,電纜線路的管理范圍是電纜附近1 m以內,禁止在此范圍中搭建建筑物、種植樹木、停放或者通行車輛、堆放化學藥劑或者易燃易爆品等,杜絕環境中人為不安全因素威脅高壓輸配電線路。
儀器供電電源 三相,AC380V±10%,15A,50Hz (有效值)
儀器內部異頻電源特性 最大輸出電壓 三相,0~200V(有效值<±1%)
最大輸出電流 5A
輸出頻率 47.5Hz,52.5Hz (<±0.1HZ)
有功功率 功率因數在0.1~1.0時,±0.5%讀數±1個字
有功功率 47.5Hz,52.5Hz (<±0.1HZ)
最大輸出功率 三相3×3kW(9kW)
具備測量兩相線路的功能(包括直流輸電線路和電氣化鐵路牽引線路)
測量范圍 電容 0.1~30μF
阻抗 0.1~400Ω
阻抗角 0°~360°
線路長度從0.3km到400km均應能夠穩定準確測試
測量分辨率 電容 0.01μF
阻抗 0.01Ω
阻抗角 0.01°
測量準確度 電容 ≥1μF時,±1%讀數±0.01μF
<1μF時,±3%讀數±0.01μF
阻抗 ≥1Ω時,±1%讀數±0.01Ω
<1Ω時,±3%讀數±0.01Ω
阻抗角 測試條件:電流>0.1A
±0.3°(電壓>1.0V),±0.5°(電壓:0.2V~1.0V)
超高壓輸電線路是電網系統重要組成部分,隨著電壓等級的提升,影響超高壓輸電線路繼電保護的因素也會增加,這也是超高壓輸電線路繼電保護中需要重視的內容。做好繼電保護,如果發生故障,繼電保護裝置可以自行切斷與故障區的聯系,并將問題反映給控制中心。
超高壓輸電線路是電網運行中不可缺少的一部分,做好超高壓輸電線路繼電保護可以有效提高電力企業經濟效益,確保電網始終處于安全穩定運行中,用戶對電力企業工作滿意度也會隨之提升。
對于電網保護來說,它與相關暫態信號間存在一定聯系,而這些信號又具有非線性、不
穩定特征,在繼電保護實現以前,電網保護需要在傅里葉的作用下處理就好暫態信號,
但在利用傅里葉的過程中卻發現這種變換方式帶有一定缺陷與不足,所以,就需要在高
分辨率的作用下完成信號處理。為進一步做好繼電保護工作,HHT被應用進來,有效強
化了暫態信號處理能力。通過實踐得知,隨著HHT法的運用,不僅可以有效提升超高壓
輸電線路故障信號的判斷能力,還能及時消除噪音,相關工作人員也可以及時了解到故
障所在。
2.電流差動保護
通過研究發現,電力系統在運行中會發現各種各樣的故障,在電力系統故障發生以后,
勢必會出現故障信息。之所以利用電流差動完成超高壓輸電線路繼電保護,主要是由于
它可以保護更為復雜的拓撲結構,同時也可以消除電流分量,并從中獲得有用故障信息
。利用電流差動實現超高壓輸電線路繼電保護,就是在線路兩端設置合適的電流感應裝
置,且完成連接。
通常情況下,處于保護狀態的電路在發生故障以后,正常部分的電流與故障電流是相同
的。通過應用電流差動保護可以發現,該裝置不僅具有豐富經驗,還能夠在零序狀態下
保護電流。一般在故障發生以后,負荷電流會帶來一定的負面作用,如短路出現以后,
會出現線路故障,保護拒動也會隨之發生。
要發揮電流差動保護應有作用,應做好保護方案設計,由于故障分量具有較高靈敏性,
因此就要重視保護方案設計,為實現長期獲得分量信號,可以將零序電流等作為后備保
護方式,并將其與全電流綜合在一起,實現兩者互補,只有這樣才能有效減少各種保護
所存在的不足。此外,為事實了解故障實際情況,還要將全電流保護作為重點,只有這
樣才能真正做好超高壓輸電線路繼電保護工作,減少電力企業損失。
3.自適應電流保護
要做好超高壓輸電線路繼電保護,不僅要了解故障類型,還要掌握電力運行方式,只有
這樣才能確保電流保護目標得以實現。對于電網運行來說,輸電線路和用電設施是相互
關聯的,等效阻抗相對較小,如果電動勢處于恒定狀態時,線路同點負荷電流值就會隨
之增大[3]。所以,只有掌握了運行方式類型以后,才能對檢測線路電流,也只有這樣
才能做好電流保護工作。
在自適應電流保護中,還需要明確故障類型,對比前后基波,以便確定好電流副值。如
果發生單相短路,某些相電流值可能增加,而余下相的電流值則不會出現變化、在兩相
短路發生以后,那么它們的電流值也會上升,增加范圍也會相同,此外其他部分則不會
變化。一般來講,在明確了故障類型以后,系統所發生的故障就會呈現正反,也就是說
在故障電流經過繼電保護裝置所在之處時,方向會出現反差,所以,應控制好方向,才
可以做好繼電保護工作。在我們身邊布滿了各式各樣的電線,然而,我們卻不一定弄清
楚它們!但是弄懂一些身邊常見的線是十分有必要的,因為有時候這些線也會關乎到我
們的生命安全!電壓是多少?危險不危險?隨便一問,90%的人馬上懵圈了……
其實不懂這些是正常的,一般來說,就算是專業學電的、或者是說從事與電力相關工作
的人也都不一定會了解或懂得什么是輸電線路……那么,今天我們將為大家分享幾個快
速認識和辨別輸電線路的訣竅和妙招。
第一個要說的知識點是輸電桿塔,我們經常可以看見路邊會有一些輸電桿塔,而為了避
免輸電線傷到人,所以輸電的導線就是由這些桿塔支撐起來遠離人群。然而,桿塔按電
壓的等級來劃分又是分為很多種的,比如我們在戶外看見的“鐵塔”就是用來搭建高壓
線路的,而在我們周圍最常看見的“木頭桿”或“水泥桿”則是用來支撐低電壓輸電導
線的,這些桿塔被大家統稱“桿塔”。
有些人會問為什么有些高壓線路要用鐵塔搭建,而低壓線路卻可以用木桿或者水泥桿搭
建呢?原因是高壓線路與人群之間需要更長的安全距離,所以需要將線布得很高,而只
有鐵塔才能承載起這樣重的線路,一根水泥桿或者木桿是支撐不起來的,就算撐起來了
也沒有這么長的安全距離,因此電桿只能應用于電壓等級較低的線路。對于電壓有多高
才算高壓,有多低才算低壓,這個我們后面再說。
我們這里所說都是輸電導線的電壓等級,ABC三相中任意兩相之間的電壓。家里用的
220V是相電壓,是三相中任意一相對大地的電壓。家里用電的實際電壓是380V(220伏
的根號3倍),出口了,才三相分開,打個比方,就像ABC三相各入一棟樓的三個單元。
380伏電壓等級在電力系統也叫0.4kV電壓等級,對比下目前的1000kV高壓輸電線路,差
2500倍,顫抖吧~
我們出行時在路邊看到的通常都是搭建高壓線路的鐵塔,鐵塔的“造型”也是各式各樣
的,有酒杯塔、V字塔等等,這些都是看樣子就知道的。鐵塔是T型的,下面吊著兩回輸
電線路,一邊正極,一邊負極,至于為什么正極和負極要分這么多股線,咱們以后講到
交流線路的分裂導線時再具體介紹。仔細看鐵塔上面還伸出來了兩個小“角”,一邊也
各一條“細線”,這不是輸電用的,而是避雷用的避雷線,也叫地線。
輸電線路除了按電壓等級來劃分之外,也可以分為直流和交流,比較好區分和認識的是
直流電路,但是這種線路去比較少見,在我們國家也就只有幾條,很難碰見。
下面我們來系統介紹一下交流線路,這個基本上是我們每天都可以看到的一種線路。交
流的一回線路有A、B、C三相,搭在輸電鐵塔最上端的是避雷線。雷暴的多地區或電壓
等級高的線路是兩根避雷線,相反,為了節省工程量和開支,在雷暴不頻發或電壓等級
低的線路可以減少到一根避雷線,我們看到鐵塔頂端上面有一個或者兩個很細的線就是
避雷線。
避雷線一般情況下都是跟鐵塔連接在一起,目的是為了把雷擊時的電流沿著鐵塔引到地
下去。不過在接的時候,避雷線和桿塔中間是有段絕緣體或絕緣子的,要是認真看就能
看到跳線,這樣做的原因是能在雷擊時方便擊穿泄流,同時在平時減少輸電損耗。如果
避雷線直接連著鐵塔,則線中對導線的感應電流會直接流入大地,導致輸電損耗。
避雷線一般都高電壓等級的空曠地區的輸電鐵塔用,咱們看到的電線桿上一般很少有避
雷線:一是電線桿一般是在城市內,有其他更高的建筑可以被雷劈;二是本來低電壓等
級的電線桿就送不了多少電,還要架根避雷線的成本就高了。
很多人區分不了哪個是避雷線,哪個又是輸電導線,其實只要掌握訣竅兩者就十分好區
分,避雷線是直接搭在輸電桿塔頂端之上的,輸電導線則是需要用絕緣子串懸掛在桿塔
上的。當你在觀察輸電線路時,第一是要能分清電壓的等級,這決定了這根線大約輸送
多少功率,輸送多遠距離。
如何就能1秒認出輸電線路的電壓呢?答案是“三看”:看導線分裂數、看絕緣子串長
度、看桿塔高度。
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