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[继电保护]三相输电线路继电保护测试

发布日期:2014-09-12 |
责任编辑:一只前进的蜗牛

 

  输电线路在电网中担当着电能运输载体的角色,跨度长、分布广、运行环境差、故障几率高,需要重点保护;为此,出现了各种原理、类型的继电保护;但究其实现方式,他们都离不开故障特征量——电流、电压。所有继电保护,无不都是将电流、电压量进行加工、组合、比较,提炼出判据,驱动于跳闸;加工、组合、比较、跳闸的过程由静态、动态模拟试验来保证,电流、电压接入的正确性,只有靠带负荷测试来保证。

  1继电保护的简要原理及分类

  任何线路故障都会带来电流增大、电压降低,由此,电流电压就固定成了继电保护的工作量;把电流电压量进行不同组合,就构成各种原理的继电保护。只用电流,不用电压构成过流保护;用电流做启动量,电压做闭锁量,构成电压闭锁电流;用电流做启动量,电压电流夹角做方向判别,构成方向过流;用电压电流比值,构成距离保护;用电流电压夹角判别方向,借助通道送来的对侧方向信号,构成纵联保护;从三相电流中计算出零序电流作为启动量,构成零序保护;从三相电流、电压中分别计算出零序电流和零序电压,用零序电流做启动量,零序电压电流夹角做方向判别,构成零序方向保护;把握住电流电压,就把握住了继电保护。

  2继电保护带负荷测试内容和数据分析

  不同继电保护对电压电流量的需求是不一样的,下面我们就分类来讨论。

  2.1电流保护由于电流保护只需电流量,所以,我们的测试就紧紧围绕电流展开,那多大的电流才适合带负荷测试呢?当然越大越好,电流越大,各种错误就暴露的越明显,但在实际运行中,线路潮流往往受网络限制,不能随意增大,只能以保证钳形相位表正常工作为准(电流过小,钳形相位表的相位就可能测不准)。

  2.1.1测试内容①电流的幅值和相位。用钳形相位表在保护屏端子排依次测出A相、B相、C相电流的幅值和相位(相位以一相PT二次电压做参考),N相电流幅值,无记录。②线路潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功率数据,或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据,或者调度端的电流、有功、无功功率数据,记录线路电流大小,有功、无功功率大小和流向,为CT变比、方向指向分析奠定基础。

  2.1.2数据分析①看电流相序。正确接线下,电流是正序:A相超前B相,B相超前C相(若CT为两相不完全星型接线,则N相电流就是B相电流),C相超前A相,若与此不符,则有可能:a在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应,比如端子箱内定义为A相电流回路的电缆芯接在了C相CT上,这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。b从端子箱到保护屏的电缆芯接反,比如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路,在保护屏上却接B相电流输入端子,这种情况一般由安装人员的马虎造成。②看电流的对称性。A相、B相、C相电流幅值基本相等,相位互差120°,即A相电流超前B相120°,B相电流超前C相120°,C相电流超前A相120°。若一相幅值偏差大于10%,则有可能:a该条线路负荷三相不对称,一相电流偏大或一相电流偏小。b该条线路负荷三相不对称,但波动较大,造成测量一相电流幅值时负荷大,而测另一相负荷小。c某一相CT变比接错,比如该相CT二次绕组抽头接错。d某一相电流存在寄生回路,比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤,对电缆屏蔽层形成漏电流,造成流入保护屏的电流减少。e两相不完全星型接线中,N线(0线)不通,造成B相电流为0。

  若某相位偏差大于10%,则有可能:a该条线路功率因数波动较大,造成测量一相电流相位时功率因数大,而测另一相时功率因数小。b某一相电流存在寄生回路,造成该相电流相位偏移。c两相不完全星型接线中,N线(0线)不通,造成A相、C相电流互差180°③看电流幅值,核实CT变化。用线路一次电流除以二次电流,得到实际CT变比,该变比应和整定变比基本一致。变比搞错在更换CT时最容易出现.如果偏差大于10%,则有可能:aCT的一次线末按整定变比进行串联或并联。bCT的二次线末按整定变比接在相应的抽头上。

  2电压闭锁过流保护

  由于电压闭锁过流保护引入了电压量做闭锁,故而要保护运行中电压的正确,除了“过流保护的测试内容和数据分析,还需要进行以下工作。

  2.1测试内容电压的幅值和相位。用万用表在保护屏端子排依次测出A相、B相、C相电压的幅值和相位(相位以一相电压或电流做参考)AB相间、BC相间、CA相间、零序电压的幅值,并记录。

  2.2数据分析①看电压相序。正确接线下,电压是正序:A相超前B相,B相超前C相,C相超前A相。若与此不符,则有可能:引入保护屏的电缆芯接反,比如一根电缆芯一端接A相电压,在保护屏的一端却接B相电压输入端子,这种情况一般由安装人员的马虎造成。②看电压的对称性。A相、B相、C相电压幅值都在57.7V左右,相位互差120°,即A相电压超前B相120°,B相电压超前C相120°,C相电压超前A相120°。AB相间、BC相间、CA相间电压幅值都在100V左右,零序电压幅值在在0V左右,若零序电压完完全全是0V,则应怀疑零序电压回路断线。若一相电压幅值偏差大于20%或相位偏差大于10%则有可能:a屏内电压回路接触不良,螺丝未紧。b电压回路断线或中性线不通,造成中性点漂移。c在PT端子箱将电压组合成星型时将一相电压极性弄错。

  2.3带方向保护带方向保护引入电压作参考量,用以判断故障点的正反向,所以,电压量的正确性对其相当重要,除了“电压闭锁过流保护”的测试内容和数据分析,还需进行以下数据分析。

  看同名相电压电流夹角,检查方向指向的正确性(零序方向保护的零序电流电压来源于三相电流电压,因而其方向指向靠同名相电压电流夹角来保证)。

  根据线路潮流中的有无功值计算一次电压电流夹角,对比实测的电流电压夹角,判断方向指向的正确性。如:母线向线路送出有功80MW、无功60MVAR,则该线路一次电压电流夹角Φ=Arctag(60/80)=37°;线路向母线送出有功80MW、无功60MVAR,则该线路一次电压电流夹角Φ=-Arctag(60/80)=-37°。由于继电保护都是保护输电线路一侧的,所以,计算出的一次电压电流夹角和实测夹角只能相等,若偏差大于10°则有可能:

  该条线路开关CT二次绕组极性接反。在安装CT时,由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时,二次极性要做相应颠倒,如果二次极性未颠倒,就会发生这种情况。

  继电保护虽种类繁多,但其输入都是一样,只要对其输入量进行认真、仔细、全面的测试和分析,再复杂的继电保护也能做到心中有数。

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