刍议线路保护测试

　　摘要：笔者结合多年自身线多年的实践经验，简要回顾了线路保护依赖电流电压量工作，电流电压量都是交流量，其有幅值和相位特征，幅值靠变比和接线来保证，相位靠极性来保证。从线路保护基本原理出发，对线路保护测试相关问题分析，提出一些见解，以供同行参考。
　　关键词：线路保护；基本原理
　　引言
　　近年来500kV网架建设迅速发展，输电线路布局日趋复杂，由此对超高压输电线路的保护配置要求也就越来越高，笔者通过对线路保护在设计、安装、调试过程中可能出现的各种问题，结合保护原理，提出了带负荷测试的内容及分析、判断方法。
　　1线路保护的基本原理
　　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线路保护的工作量；把电流电压量进行不同组合，就构成各种原理的线路保护。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。
　　2线路保护带负荷测试内容和数据分析
　　不同线路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。
　　2.2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。
　　2.2.1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。
　　2.2.2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。c在PT端子箱将电压组合成星型时将一相电压极性弄错。
　　2.2.3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。
　　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°。由于线路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：
　　4结束语
　　总之，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、类型的线路保护；但究其实现方式，他们都离不开故障特征量——电流、电压。虽然，线路保护虽种类繁多，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，再复杂的线路保护也能做到心中有数。
　　
　　参考文献：
　　1、胡毅，输电线路运行故障分析与防治[M]，北京：中国电力出版社，2007。
　　2、上海超高压输变电公司，输电线路[M]，北京：中国电力出版社，2005。
　　3、罗永志等，新编保护继续电器校验[M]，北京，中国电力出版社，1996。