輸電線路相位核定技術的應用

周海龍

摘要：近些年，我國電網建設數量逐漸增加，規(guī)模也在逐漸擴張，設備檢修工作量隨之大幅增長，主網年度關鍵設備停電數量平均每年增長約20%，線路基建工程、遷改工程等檢修項目導致線路送電需進行核相的工作也大幅增加。核相工作是一、二次設備基建、技改后的必須環(huán)節(jié)，是確保繼電保護動作可靠性的重要手段。

關鍵詞：輸電線路;相位核定技術;應用

引言

輸電線路是電力系統(tǒng)運行中非常重要的構成部分，其質量直接關系到系統(tǒng)整體運行情況，因此，必須加以重視，基于此，本文重點研究了輸電線路中線路核定技術的實際應用，以供參考。

1多測點相位比較方法的提出

輸電線路發(fā)生故障時，由于故障行波在傳輸過程中存在衰減或者畸變，導致對行波波頭的檢測出現一定的誤差。為了減小故障行波的衰減或畸變，文中在常規(guī)多端線路模型的基礎上加裝了多個電流測點，以減小故障區(qū)間，提高故障行波波頭的檢測精度。隨著輸電線路監(jiān)測技術的日漸成熟，將監(jiān)測傳感節(jié)點裝設在線路桿塔上已成為可能。該電流測點以羅氏電流互感器為依托，其暫態(tài)響應好、絕緣特性強、價格便宜，可以直接套設在導線上從而省去絕緣。因此，利用基于羅氏電流互感器的電流測點不存在安裝技術以及成本高昂的限制，具有較高的應用價值。

故障發(fā)生后，根據電流故障分量的分相電流相位差動原理，得到相應測點之間的相位差，進而判斷出故障區(qū)間以及故障相別。在理想情況下，相應測點間相位差應該是整0°或者整180°。然而，測量過程中難免會存在一定的誤差，設置0°與180°情況下的相位偏差，同相偏差設為[0°，5°]，反相偏差設為[0°，20°]。

2需要核相的幾種情況

當2個或者2個以上的電源，有下列情況之一時，需要核相（圖1）。

（1）2個電源互為備用電源或者有并列運行要求時，投入運行前需要核相。（2）電源系統(tǒng)和設備在維修或者改變后，再次投入運行前需要核相。（3）已經并列運行經過拆相大修后，再次投入運行前需核相。（4）設備經過大修有可能改變一次相序時，再次投入運行前需要核相。

3輸電線路相位核定技術的應用

核相方法：電壓等級0.4kV，萬用表核相。10～35kV非接地系統(tǒng)，專用高壓定向桿。110kV及以上中性點直接接地系統(tǒng)，PT核相。

3.1一次核相（圖2）

用一次核相棒在一次側分別每次2相核對相序，同源則為A-A，B-B，并與二次裝置（一般在PT并列屏核對相序），主要是對進線相序進行核對，核對進線線路相別的正確性，常用于低壓線路2路電源的帶合環(huán)點的核相。10～35kV長線路或電纜常用“搖絕緣”的方式進行核相。用一次核相棒進行核相屬于帶電作業(yè)，對操作的要求較高，風險也較高。一次核相相對于二次核相更接近于系統(tǒng)源頭，更準確。

技術措施：（1）現場勘察，確認核相線路地點、實施位置、附近設備帶電狀況，分析一次對相的可行性。（2）制訂一次核相方案，明確操作流程、操作規(guī)范、注意事項、辨析危險點及制訂控制措施。（3）評估核相儀的適用性，操作人員熟悉其工作原理及使用方法。

3.2二次核相（圖3）

通過對比兩組母線PT二次電壓的幅值或相位來實現，即在一次系統(tǒng)送電后使用相位儀在PT二次側來核對相序，二次核相儀可以測量三相三繞組PT的大小和方向，可以直觀顯示二次電壓的幅值和相位。二次核相包括同源核相和異源核相，而在變電站我們通常也是用萬用表來核相，該核相方法安全，可靠性高。

技術措施：（1）現場勘察，核相的位置在PT并列屏，需提前找好位置。（2）制訂二次核相方案、將不涉及的回路要做好標識，辨析危險點并制訂控制措施。（3）提前準備合格的萬用表，操作人員熟悉其工作原理及使用方法。

3.3同電源核相（圖4）

由線路甲為供電電源，母聯開關在合位。步驟：①分別測量Ⅰ母PT和Ⅱ母PT的二次電壓大小和相序。②測量兩段母線兩端PT二次電壓之間的關系。

3.4異電源核相（圖5）

母聯開關在斷開位置，Ⅰ母由線路甲作為供電電源，Ⅱ母由線路乙作為供電電源。步驟：①分別測量Ⅰ母PT和Ⅱ母PT的二次電壓大小和相序。②測量兩段母線兩端PT二次電壓之間的關系。

實際過程是通過直接或間接測量待并列線路同名相電壓差值的方法進行的，即同名相電壓之間的差值為0，非同名相電壓之間的差值為線電壓。線路甲與Ⅰ母一次接線和PT接線、Ⅱ母一次接線和PT接線都正確，可以測得所列數據。測試結果表明，2個PT各自二次電壓都正常，相序正確，之間的二次電壓關系符合相位對應的關系，可以判斷一次電壓相序正確且相位對應。實質上，這種方法是把一次設備的電氣量等效到PT二次來進行測試和分析，要確保這種等效的正確性，首先要確保PT自身的接線正確，這樣可以排除一些不確定因素的，只有同電源、異電源核相均正確，方可保證兩路電源進線、兩PT二次接線正確，兩路電源具備并列的條件（表1）。

結語

本文介紹的核相技術已成功在工程項目上多次應用，保證了安全、保證了質量、保證了工期，一次核相技術和二次核相技術受到了業(yè)主和監(jiān)理的肯定，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]曹晶，曾祥君，楊毅，等.單-多端行波組合的架空線配電網單相接地故障定位方法[J].電測與儀表，2015，52（16）：32?37.

[2]錢佳琪，葉佳卓，曠哲，等.基于S變換的多端輸電網故障定位方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2014，42（23）：82?88.

[3]陳旭，朱永利，趙雪松，等.考慮線路長度變化的T型線路行波測距[J].電網技術，2015，39（5）：1438?1443.

[4]王召磊，劉明光.基于線性方程組解的T型線路行波測距[J].電網技術，2014，38（4）：1046?1050.

[5]施世鴻，何奔騰，張武軍.T型高壓輸電線路故障測距[J].中國電機工程學報，2011，31（13）：105?110.

[6]王增平，林富洪.基于同步相量測量的N端輸電線路故障測距新算法[J].電網技術，2010，34（5）：154?160.

[7]陳旭，朱永利，郭小紅，等.T型高壓輸電線路故障測距新算法[J].電網技術，2016，40（4）：105?110.

[8]于仲安，程明釗，郭培育，等.一側同桿四回線與兩側同桿雙回線構成的T型輸電線路故障測距新方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2014，42（15）：8?14.

[9]范新橋，朱永利.基于雙端行波原理的多端輸電線路故障定位新方法[J].電網技術，2013，37（1）：261?269.

[10]盧毅，韓志錕，饒曙勇.T型輸電線路行波故障測距的改進算法[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2011，39（5）：17?21.

[11]郭亮，呂飛鵬.T型線路的行波測距原理與算法[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38（23）：64?67.

[12]范國琛，朱永利，史金茂，等.基于Kaiser自卷積窗的相位比較式輸電線路故障定位方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2015，43（7）：143?148.

[13]Q/CSG510001-2015，中國南方電網有限責任公司電力安全工作規(guī)程[S].2015.

[14]GB26860-2016，電力安全工作規(guī)程（發(fā)電廠和變電站電氣部分[S].2016.

[15]Q-CSG1206007-2017，電力設備檢修試驗規(guī)程[S].2017.