新型输电线路范文（精选9篇）
新型输电线路 第1篇
由于线路设计中采用的导线型号不同, 以及各线路所处网络中具体位置的不同, 无法对新型输电线路的输送容量做一个定量的分析。根据国内外实际线路的运行经验, 在其他条件基本一致的情况下, 紧凑型指采用常规紧凑型, 大截面导线指截面增加一倍, 耐热导线指导线允许温度由70℃上升到110℃, 同塔双回是指相对向电压等级单回路而言。对于紧凑型输电和同塔双回输电而言, 紧凑型线路由于降低了波阻抗, 提高了线路的自然传输功率, 因此其输送距离较同电压等级的常规线路而言有一定的提高, 而同塔双回线路仅仅是将两条输电线路架设在同一杆塔上, 对系统运行参数方面影响不大, 所以其传输距离与同电压等级的常规线路大致相当。对于大截面导线输电和耐热导线输电两种方式而言, 均是超自然功率输送。若保证线路末端负载具有稳定的功率, 则较大的过载将引起沿线电压的巨大降落和附加的电能损耗;若保证末端电压为额定值, 则随末端负荷功率的不同, 线路上有可能出现超过额定值的电压, 当输送功率偏离自然功率较大时, 这种电压升高可能超出容许的范围。因此, 这两种输电方法在实际应用时应对系统的状况进行仔细校核。
由于以上原因, 我国到目前为止大截面导线输电工程中的输电距离一般较短, 大部分都是10-50km, 有些甚至不足10km, 最长的也只有100km左右;同样, 耐热导线也只是运用在较短的线路上。而国外大截面导线输电距离大多在100km以上。例如日本就有超过200km的大截面导线输电工程。究其原因, 是因为国外发达国家在输电线路无功补偿及系统设备的配置较为优良合理, 特别是日本, 由于土地资源少, 地价高, 对于单位走廊输电线路的传输能力要求就很高, 相对而言, 分散化的无功补偿装置的经济性就处于一个可以接受的水平了。在线路的电场、磁场功率相等的情况下, 其无功功率为零。这时线路末端只有有功负载, 且其等值电阻与线路的波阻抗相等, 这时的线路工作状态称之为自然工作状态, 也就是说, 此时线路传输的为自然功率。这是一个无功功率的平衡状态, 线路既不产生、也不吸收无功功率。
大多数情况下, 输电线路的运行状态很难达到所谓自然工作状态, 往往线路中的电流与自然电流不相等。当线路中的电流小于自然电流时, 线路上有多余的无功功率, 这一多余的无功功率应由电力网来吸收;而当线路中的电流大于自然电流时, 线路上将缺少无功功率, 所缺的无功功率则由电力网提供。因此, 交流输电线路的稳定运行有两个基本要点:其一, 在线路所有的工作状态下都必须保证整个输电系统的无功平衡;其二, 补偿设备沿线路的分布应该保证输电运行状态参数的变化在规程限定的之内。
2 传输自然功率的惰况
在不采用附加补偿装置的情况下, 当其电磁场功率完全平衡时, 沿线路可传送的有功功率应为线路的自然功率。但另一方面, 任何输电线路都应能在空载状态下运行, 在此状态下, 必须装设吸收线路无功功率 (线路电场功率) 的补偿装置。当线路长度较短时, 发电机即可起到这种补偿装置的作用;当线路较长时 (超过300km) , 则必须装设电抗器。
当沿线传输功率由零增加到自然功率时, 无功功率吸收装置所需的容量将逐渐减少到零。因此无功功率吸收装置应该是可调节的。发电机虽然可以满足此要求, 但当线路较长时, 仍需采用可控电抗器。传输自然功率的运行方式与导线长度和电压等级无关, 其重点在于保证线路的自我补偿。在此情况下, 线路既不产生也不需要无功功率。线路中的传输功率等于负载所需的功率。故在这种运行方式下, 不论是线路首端或末端, 并不需要无功电源来保证其工作能力。这是技术上最完善和经济上最合理的运行状态。
3 传输功率小于自然功率的情况
当传输功率小于由然功率时, 送端电压低于受端电压, 线路产生无功以供负载、变压器以及部分发电机之用, 线路中产生的剩余无功则由并联电抗器所吸收。为保证传输电能时沿线的电压变化率较低, 应采取补偿措施。因为传输功率较额定自然功率下降的程度与电流密度、线路长度及电压等级有关。由电阻引起的电压降, 应由线路的电容电流在其电感上的压降来补偿。当线路电压等级提高后, 单位长度电阻下降, 而电容电流增加, 这就易于补偿线路电阻的压降。因此, 对于110kv及以下的输电线路, 由于其电阻相对较大, 电容电流较小, 只有取较小的电流密度, 才能使线路两端的电压相等。为了在故障情况下 (导致切除个别线路) 保证系统运行的高度可靠性, 传输功率低于自然功率的运行方式是适宜的, 这样的结论来自对配电网络的运行分析。
4 传输功率大于自然功率的情况
长线路中传输功率高于自然功率的方式会引起沿线电压落差的增大, 因而限制了传输距离和显著增大电网中的电能损失。当传输功率超过自然功率时, 沿线的电压变化率将急剧增大, 而电压等级对电压变化率的影响也越小, 这是由于所需无功增加所决定的。由送端向受端输送无功功率将引起附加的电压降, 这也使电压变化率加大。为了减少这种单向无功功率流动, 可在输电线路末端安装同期调相机、静止补偿器等无功电源, 传输功率越是大于自然功率, 所需无功也就越大。在此情况下, 线路首、中、末端均需有无功电源。采用紧凑型输电技术, 是为了提高线路的自然输送功率、减少线路走廊宽度、提高单位走廊输电容量;采用大截面导线输电技术, 可通过提高线路的输送电流以成倍提高线路馈送能力;采用耐热导线输电技术, 通过提高导线允许温度、增加导线输送电流, 从而提高线路输送容量;采用同塔双回输电技术, 是通过压缩线路走廊占地来提高其单位走廊输电能力。由此可见, 对同样电压等级的单网线路而言, 只有紧凑型输电技术才能提高线路的自然传输功率。
摘要：一般情况下, 输电线路的电压越高, 可输送的容量越大, 输送的距离也越远。在相同电压下, 要输送较远的距离, 则输送的容量就小, 要输送较大的容量, 则输送的距离就短。当然, 输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。本文对此进行了分析。
关键词：新型输电线路,输送容量,输送距离
参考文献
[1]张云都, 易辉, 喻剑辉.我国大截面与耐热导线输电技术的现状及展望[J].高电压技术, 2005 (8) .
[2]薄通.500k V线路采用铝合金导线的探讨[J].电力建设, 2001 (1) .
输电线路运行管理 第2篇
随着我局输电线路的建设发展，输电线路作为电网的重要环节，能否做到安全、可靠、优质、经济运行，依赖于科学管理。运行单位必须建立健全岗位责任制，运行、管理人员应掌握设备状况和维修技术，熟知有关规程制度，经常分析线路运行情况，提出并实施预防事故、提高安全运行水平的措施。为了确保我局2012年电网的安全经济可靠供电，对线路运行管理工作提出要求。
一、加强运行设备管理
（一）线路运行维护管理是电网安全可靠运行的基础
1、在线路运行维护工作中发现的设备缺陷，必须认真做好记录，及时汇报，并根据设备缺陷的严重程度进行分类和提出相应的处理意见。对于近期内不会影响线路安全运行的一般设备缺陷，应列入正常的、季度检修计划中安排处理。
对于在一定时期内仍然可以维持线路运行，但情况较严重并使得线路处于不安全运行状况的重大设备缺陷，应在短期内消除，消除前要加强巡视。
对于已使得线路处于严重不安全运行状况、随时都可能导致事故发生的紧急设备缺陷，必须尽快消除或采用临时安全技术措施后尽快处理。
2、检修应遵循的原则是：
（1）运行单位必须认真抓好设备检修工作，加强设备检修管理，使线路设备经常处于健康完好状态，保证电网安全经济运行；
（2）线路设备检修，必须贯彻“预防为主”的方针，坚持“应修必修，修必修好”的原则，并逐步过渡到状态检修；（3）线路设备检修，应充分利用春检停电时间，加大设备的消缺力度，逐渐减少停电检修的次数；
（4）线路设备检修，要尽量采用先进工艺方法和检修机具，提高检修质量，缩短检修工期，确保检修工作安全。
（二）实行计划管理
1、运行单位应根据线路设备健康状况、巡视检测结果、设备检修周期和反事故措施的要求，确定线路设备的计划检修项目。
2、运行单位应在每年九月份，编制下一的检修计划，并报局上级部门审批。
3、运行单位应根据上级审批的检修计划内容和实际情况，编制季度、月度检修计划。
4、线路运行工区在检修计划下达后，应认真做好各项检修准备工作，严格按计划执行。
（三）加强施工及质量管理
1、检修施工中应健全完善检修岗位、施工质量和安全
工作等责任制度，要认真执行工作票和工作监护制度，并做好检修施工记录。
2、重大检修项目和大型更改工程要按正常审批程序，完成施工设计，编制施工技术、安全、组织措施，明确工艺方法及质量标准，并认真组织实施。
3、参加带电作业、焊接、爆压等技术项目的检修施工人员，必须经专门技术考试并持有合格证明方能上岗操作。
4、检修施工所用器材及更换零部件必须选用经鉴定合格、性能符合要求的产品。
5、检修施工的外包工程项目必须签订正式合同或协议，并认真做好中间验收和竣工验收工作。
二、认真做好线路运行工作
线路的运行工作必须贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，严格执行《电力安全工作规程》（电力线路部分）的有关规定。运行单位应全面做好线路的巡视、检测、维修和管理工作，应积极采用先进技术和实行科学管理，不断总结经验、积累资料、掌握规律，保证线路安全运行。
（一）强化线路巡视工作
线路巡视包括正常巡视，事故巡视，特殊巡视，夜间、交叉和诊断性巡视，登杆塔巡视，监察巡视等。各种巡视工作在不同需要时进行。
事故之后还要组织巡视检查，找出事故地点和原因，了
解当时气象条件及周围环境，并作好记录，以便事故分析。对重大事故要进行分析提出对策和措施、做到“四不放过”，即事故原因不清楚不放过，事故责任者和应受到教育不放过，没有采取防范措施不放过，对责任人没有得到处理不放过。
送电线路运行时故障频发的线段，可划分线路运行特殊区域，特殊区域一般包括污秽区、雷击区、风害区、鸟害区、导线和避雷线振动区及易受外力破坏区等。可以有针对性地、有重点地做好这些区域的线路运行工作。
（二）完善检查和测量工作
线路应加强接地的检查和测量、导地线的检查和测量、绝缘子清扫和零值测试、杆塔倾斜和拉棒锈蚀腐烂检查和测量以及架空线路交叉跨越其他电力线路或弱电线路的定期检查和测量。
（三）加强设备缺陷管理和事故与设备健康统计工作
运行单位应加强对设备缺陷的管理，做好缺陷记录，定期进行统计分析，提出处理意见。设备缺陷按其严重程度分为三类：
1、一般缺陷，是指对近期安全运行影响不大的缺陷，可列入年、季度检修计划中消除。
2、重大缺陷，是指缺陷比较重大但设备在短期内仍可继续安全运行的缺陷、应在短期内消除，消除前应加强监视。
3、紧急缺陷，是指严重程度已使设备不能继续安全运行，随时可能导致事故发生的缺陷。必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行临时处理，随后消除。
运行人员发现紧急缺陷后应视现场交通和通信情况，迅速向工区领导或安全员报告。事故统计和汇编是运行经验的积累。运行单位必须按责任分类做好历年的事故统计和分析，为修订规程、制度和反事故措施提供可靠的依据。
设备的健康状况，应按“电力设备评级办法”的规定进行评级。线路设备评级每年不少于一次，并提出设备升级方案和下一大修技改项目。设备评级与设备缺陷分类有密切联系。只有缺陷分类严密，定级才能正确，才能指导每年大修、技改工程的进行。线路运行单位技术资料和有关规程应保持完善和准确。
三、加强线路的检修管理
运行单位必须以科学态度管理送电线路，可依据线路运行状态开展维修工作，但不得擅自将线路分段维修或延长维修周期。
线路计划检修是保证线路的健康和正常运行的必要工作，应贯彻“应修必修、修必修好”的原则。做好检修施工管理工作是保证完成任务的重要组织措施。检修施工期间是检修活动高度集中的阶段，应充分发挥各级人员作用。
现场工作负责人在开工前要办理好停电申请和工作票
许可手续；严防发生人身和设备事故，保证检修质量，坚持“质量第一”的方针，在进度、节约等和质量发生矛盾时，应服从质量的要求。
为了保证线路检修质量，检修人员要做到质量精益求精，不合格的不交验，运行人员要依照验收制度，对每一个项目认真进行检查，质量达到标准的，在验收簿上作出评价及签名。
输电线路新型距离保护的研究与应用 第3篇
在现代化电力系统方式多变、结构复杂的情况下, 我国需要一个各方面性能都比较完善的的继电保护装置。只有这样, 我们才能有效的对电力系统进行同步的检测和控制, 其中, 距离保护就是继电保护中的一种比较常用的形式。
距离保护一般是指反应故障点到保护安装点之间的阻抗, 也被叫做阻抗保护。根据阻抗的大小来确定故障点到保护处的距离, 这种装置的保护动作时间级别也是由这个距离来确定的。故障点与保护装置的距离越远, 保护装置的时间级别就相对较慢, 越近就越快。依靠这种模式, 就可以让保护装置选择性的排除故障, 十分高效。
针对我国当前的电力状况, 目前最常用的输电线路保护方案有两种, 即三段式过流保护方法和三段式距离保护方法。目前, 我国的电力设施中, 破坏最为严重的就是输电线路的外部破坏。下文主要就输电线外部破坏的各个方面展开讨论。
2 造成输电线路外破的主要原因
(1) 近年来, 由于城乡经济发展较快, 线路防护区内各种违章建房现象十分严重一些输电线路导线到房屋之间的垂直距离小于规定的安全距离, 在一些恶劣天气条件下可能会发生一系列的事故或者跳闸现象。
(2) 由于经济利益的诱惑, 在输电线路附近有人开山炸石者等人, 由于石块击中导线, 就会导致导线断股, 有的还会击断导线, 使线路被迫中断。
(3) 线路保护区内很多人违章植树, 这种现象也使得线路安全运行得不到保证。尤其在恶劣天气条件下容易引起事故。
(4) 在一些特殊的季节, 有的小孩或者大人在输电线路附近放风筝, 风筝线的缠绕导致输电线路短路, 最后产生跳闸现象。
(5) 一些素质低下的人向线路抛掷杂物, 造成线路瞬时跳闸。
(6) 秋收季节, 在输电线路下焚烧秸杆、杂物等, 所释放的高温会烧断杆塔地拉线, 最后引起线路跳闸等。
(7) 输电线被盗事件时有发生, 在农网改造工程过程中, 这种现象尤为明显, 严重影响了农村电网改造正常的供用电秩序。
3 暴露的问题
(1) 线路沿线的民众安全意识和法治观念比较淡薄, 违章建房、违章修路等, 有的甚至对偷盗农网线路, 对其可能造成危害和后果置之不顾。
(2) 相关宣传不到位。相关电力保护设施的法规宣传力度不够, 这就需要我们的电力主管部门和相关的地方政府的不断完善电力法律、法规的宣传工作。
4 防范措施
(1) 加大对电力设施的保护工作力度。我们知道电力设施的保护工作是一项持久性的系统工程。首先, 相关领导要重视, 做到在组织上落实, 在思想上重视, 行动上更是不能马虎。其次, 各电力企业应至少从3方面作为切入点, 即得到当地相关政府的支持、对沿线群众的工作要做好, 除此之外, 还要完善的巡线措施。
(2) 要着眼未来, 把一些可能发生的事故和一些危险的现象即时消除。尤其要解决的是当前最为严重的违章建房、植树, 炸石等安全隐患, 设立群众护线员这一职务, 将其作为电力设施保护的实时力量, 在正常的巡线周期内, 根据季节的不同或者相关的实际情况, 主动增加巡线的次数, 及时向相关单位反馈线路上的情况, 并且做好相应的防范措施。
(3) 重视与地方政府的配合。在如今, 有些地方的领导存在错误的认识, 认为电力设施保护与他们毫不相关, 还有就是一些单位对电力设施的保护缺乏积极性, 致使电力设施被严重破坏, 打击力度还远远不够。为此, 我们应该设立相应的奖赏制度, 对在电力保护设施工作中表现优异的单位、个人给予相应的奖励, 以调动相关单位、个人的工作积极性。
(4) 加大惩罚的力度。电力设施执法部门应主动地和当地公安机关及时交流情况, 相互沟通, 注意防范, 尽可能的阻止外力破坏事件的发生。
(5) 增加电力法规宣传工作的次数。电力部门要对《电力法》、《电力设施保护条例》等相关的电力法规通过合适的方法进行宣传, 地方政府也应将其列入他们的宣传内容中进行宣传。在输电线的保护上, 沿线群众对输电线重要性认识的强弱直接影响到电力设施保护工作的进行, 电力保卫部门、群众护线员等要做守法的模范, 也要做好宣传工作, 更要做守法规的带头人。对相关法律的要宣传, 让沿线群众对电力有一个更加深刻的认识, 同时, 我们也可以在关键地段设立警告牌。
(6) 加强对新型线路的研究, 在防护线路安全的同时, 我们也应对电线本身进行合理的优化, 让其能够适应更复杂的环境, 只有输电线本身的质量越来越好, 才更能保证输电线路的安全, 让其不至于在一些微小的环境改变的情况下就发生剥落、短路等事故。
5 结束语
输电线路的防外破是一项长期性、系统性并且复杂艰巨的工作。我们只有在实际的生活工作中, 针对不同的现象和不同的环境来设立具体的保护措施。由于这项工作的民众参与率比较高, 所以, 更加增大了保护的难度, 不是每一个民众都具有强烈的主人公意识, 这就要求我们相关的保护部门更加踏实的做好线路的保护工作, 对可能出现问题的线路要进行及时的维护, 对可能出现的故障要积极的进行防护。及时发现工作中的问题, 并及时解决。同时, 在维护过程中, 要借助相关电力方面法律、法规的效用, 对一些违法犯罪的行为给予最为沉重的打击。在做到这些的同时, 我们也要对输电线自身的质量以及输电线路的设计最好安排, 在线路设计方面要具有远见性, 不要只图眼前的方便而忽视了以后维护中可能遇到的问题。只有全方位的考虑才能使输电线路能够更加安全的为人民服务。
参考文献
[1]张之哲, 陈德树.微型计算机距离保护的自适应对策[J].中国电机工程学报, 1998, 10 (3) :21-25.
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[4]张保会, 尹项根主编.电力系统继电保护.北京:中国电力出版社, 2005.
输电线路专业介绍 第4篇
一、专业简介：
我校电气类（输电线路工程）专业自1991年依托机械设计制造及其自动化（输电线路工程方向）开始在全国率先招收全日制专科生，1997年开始在全国招收全日制本科生，是国内最早招收本专业本科学生的大学。2005年以机械类（输电线路工程）设单独专业代码（0803）招收全日制本科生和硕士研究生，2010年调整为电气类（输电线路工程）招收全日制本科生和按电力系统及其自动化专业招收硕士研究生，电力系统及其自动化为湖北省重点学科、品牌专业。经过近20年的建设和发展，已经建立了一支职称、学历、年龄结构合理，有较强科研开发及工程应用能力的教师队伍，专业发展方向明确，专业人才培养方案成熟，学科建设规划科学，实验室建设初具规模，实践教学基地稳定，办学基础条件厚实，科研、教学、教材等建设成果突出，在全国具有广泛影响并被广泛采用。毕业生就业良好，多年来，毕业生就业率稳定达到98%以上，为我国电网建设输送了近2000余名高级工程技术人员，正成为我国电网建设领域技术及管理等重要岗位的骨干力量。
二、培养目标
本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具有输电线路工程专业的基础知识，掌握专业技术理论，具备实际工程应用能力，能从事输电线路工程设计、施工与施工管理、线路运行、维护与管理等实际工作，具有一定科学研究能力的高级工程技术人才。
三、培养要求与特色
（1）培养要求、特色
本专业主要学习输电线路设计、输电线路施工、输电杆塔及杆塔基础设计、线路运行、维护与管理的基础理论和实际应用的基本知识，通过专业学习和实践，毕业生应具有进行输电线路设计、线路施工与施工管理、线路运行、维护与管理的能力和一定科学研究能力。
（2）毕业生应获得以下几方面的主要知识和能力：
①具有较扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础、管理科学基础和外语和计算机应用能力；
②掌握本专业领域必需的较宽的技术理论基础知识，主要包括高等数学、大学物理、工程力学、工程测量、土力学、钢筋混凝土、电工学、电力系统基础、高电压技术、电磁场、电力金具、电力电缆技术、机械基础、金属结构设计、输电线路CAD技术基础等课程； ③掌握本专业领域必需的技术理论专业知识，主要包括输电线路设计、输电线路杆塔及杆塔基础设计、输电线路施工、输电线路工程概预算、输电线路运行与检修、配电线路设计、运行与管理、直流输电等专业课程知识，了解本专业学科前沿和发展趋势；
新型输电线路 第5篇
宁夏吴忠市电网管辖线路共81条,总长度为1 751.566km,杆塔6350基,线路维护点多、地形复杂。随着经济的发展,输电线路交叉跨越距离(简称“交跨”)不足问题日益突出,严重威胁输电线路的安全。因此,快速、准确地测量导线与交跨物的距离,及时为检修工作提供依据,可有效解决输电线路通道隐患问题。
1 传统测量工具现状分析
目前,供电工区普遍采用测高仪、绝缘测距杆、经纬仪3种测量工具测量交跨物,其特性对比见表1。
由表1可知,对于快速、准确且单人操作测量线路交跨距离来说,3种测量工具均不理想。
2 新型便携式交跨测量仪的设计
2.1 设计原理
根据相似三角形对应边成比例的原理并结合工作经验,设计了一种新型便携式交跨测量仪,其设计原理示意图如图1所示。
图1中,设A点为视点,直线l1和l2为2条交跨的线路,那么待测交跨距离为B'D',即直线H。由△ABD相似于△AB'D',有:
又由△ABC相似于△AB'C',有:
由式(1)和式(2)可得:
由此可算出待测交跨距离H。
另外,若将AC/L定为1/100的比例关系,则在测量时只需把BD值放大100倍,就可以直接读出交跨距离H。
2.2 结构组成
新型便携式交跨测量仪主要由仪器本体、标尺系统、水平系统组成,其设计亲和图如图2所示。
仪器本体主要用于固定零部件,选用6063铝合金材料(如图3所示)。为了便于测量、计算,将本体有效长度设计为20cm,即图1中的AC为20cm。另外,考虑到实际测量中,测量人员与被测导线水平距离20m处可能是沟渠或有障碍物,故将加工好的15cm水平标尺镶嵌于事先开槽的本体中,将仪器本体制作成最大有效距离为35cm的可拉伸装置。
标尺系统由垂直标尺和水平标尺构成。垂直标尺由厚为3mm,HRC值为46的0-125型游标卡尺改造而成(如图4 所示)。测量时,使垂直标尺的顶端、视点A和测点B'位于一条直线上,并在测量仪处于水平的状态下通过上、下标数值读出图1中的BD值。
水平标尺是为了获取AC值而设计的,将15cm的钢板尺与加工成“”型的铝合金架铆接于一体并镶嵌于开槽的本体中(如图5所示)。测量时,当测点与被测导线水平距离大于20m时,即可拉动水平标尺使仪器本体的有效长度与视点到被测导线的水平距离(即图1中的L)成1/100的比例。
水平系统由横向水平柱和纵向水平柱构成,其作用是保证观测时测量仪处于水平状态,使测量数据更为精确。观测时,当横向水平柱和纵向水平柱中的气泡均在柱体中间时,测量仪器便处于水平状态。
2.3 部件组装
2.3.1 水平标尺与仪器本体组装
水平标尺与仪器本体采用轨道+弹珠阻尼相配合的连接方式,通过塞尺测量。水平标尺与仪器本体的间隙为0.2mm,以便使水平标尺插入本体时两者合二为一。当水平标尺抽出时,水平标尺和本体的表面在一个平面上。水平标尺与仪器本体组装图如图6所示。
2.3.2 垂直标尺与仪器本体组装
如图7所示,利用线切割技术在距仪器本体末端(可拉伸一端)20cm处开槽插入垂直标尺,并在仪器本体的另一端侧面钻孔,旋入螺栓作为垂直标尺的固定装置,通过塞尺测量。垂直标尺与仪器本体的横向、纵向间隙均为0.1mm。
2.3.3 水平柱与仪器本体组装
如图8所示,在仪器本体上开槽,并加工1个托架。测量时将水平柱穿过托架的2个孔,并将托架插入仪器本体上;仪器本体前端侧面加工成一圆弧,并将纵向水平柱插入其中,然后通过水平观测镜与本体连接的铝合金固定。
2.3.4 镜面架与仪器本体组装
如图9所示,将0.5cm厚的铝合金材料与镶嵌有观测镜的镜面架用合页固定,并在仪器本体顶端打孔旋入螺杆固定观测镜。
2.3.5 整体组装效果图
新型便携式测量仪组装后的效果图如图10所示。
2.4 实践应用
采用新型便携式交跨测量仪对候桥变电所至甜水河变电所I回线330kV导线交跨树木进行测量,并以经纬仪测量结果为参考标准,测量结果对比见表2。
注:测量温度为33℃;测量距离为视点与测点的水平距离,约20～35m。
另外,对宁安变电所至侯桥变电所330kV导线交跨低压导线进行了测量,同样以经纬仪测量结果为参考标准,测量结果对比见表3。
注:测量温度为33℃;测量距离为视点与测点的水平距离,约20～35m。
实践证明,新型便携式交跨测量仪测得的最大误差为±0.4m,满足单人巡视作业导线交跨测量误差值在±0.5m以内的要求。
3 结束语
新型便携式输电线路交跨测量仪携带方便、成本低,在单人巡视线路时能准确、快速测量交跨距离,为线路安全隐患检测提供了参考依据,有利于提高工作效率和工区掌控线路的能力,具有一定的推广价值。
摘要：针对传统测量工具的不足，研制了一种新型便携式输电线路交跨测量仪，介绍了该测量仪的设计原理、结构及部件组装。实践证明，该测量仪能快速、准确测量输电线路与交叉跨越物的距离，将传统的多人协作测量作业改进为单人操作，从而提高了电网检修效率。
关键词：便携式,输电线路,交叉跨越,测量仪
参考文献
新型输电线路 第6篇
传统高压输电线路电量的计量方法是采用高压电压互感器、电流互感器、防止雷击的避雷器[4,5]及计量仪表进行计量, 这种计量方法存在计量设备复杂、投资大、占地面积大等缺点, 尤其是放在户外极易受到雷击而损坏计量设备, 所以, 传统计量设备已不能满足高压输电线路针对分支线路用户端负载用电量实时计量的需要。据此本文提出了一种基于场强法的高压输电线路在线式功率因数及有功功率等电量参数的测量方法, 克服了传统测量方法[6]的诸多缺点。基于场强法的高压输电线路在线式功率因数及有功功率等电量参数测量传感器主要是利用场强法, 采用非接触耦合方式获得高压输电线路上的电压相位信号,开口式电流互感器获得电流信号(含相位和有效值)[7,8,9,10], 进而获得两者之间的相位差信号,即可获得功率因数, 通过无线传输的方式将高压输电线路上功率因数及电流有效值, 实时向接收装置发送, 进而实现高压输电线路功率因数、有功功率、无功功率等电量参数的计量[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]。
2 高压输电线路电场模型及场强的理论计算
由电磁场理论可知变电所的电场是工频交变电场,频率为50Hz, 波长远大于所研究对象的场域几何尺寸,故可用静电场的一般概念和方程进行描述。关于高压输电线路及附近工频电场的算法, 根据“国际大电网会议36.01 工作组”推荐的方法, 一般采用以镜像法为理论基础的等效电荷法计算高压输电线路周围空间工频电场强度。
为了便于计算, 本文在高压输电线路周围空间电场的计算中采用等效电荷法并对线路做了如下简化: 认为输电线有着相同半径, 彼此间平行且对大地无限光滑圆柱形导体, 导线电压已知, 电荷分布沿线路无畸变, 即不考虑线路电压降落, 并且忽略杆塔、横担和周围临近物体的影响。同时为了获得高压输电线路上电压信号,本文简化模型, 主要考虑单相导线表面或者附近距离空间场强的变化, 计算时, 选取对称多相电力系统的某相导线作为研究对象[15,16]。
假设电压瞬时值为, 则电荷方程式表示成瞬时值形式为:ui=λiiQi, 得出Qi=ui/λii。当求出导线单位长度的等效电荷后,对于三相线路,忽略相距甚远的其它两导线上电荷的影响时, 导线表面的电场强度仅由其本身电荷所决定, 即,按此计算误差不大于0.5%。
高压输电线路下, 空间任一点的电场强度用三角函数可表示为式1:
式中Ex、φx为水平分量的振幅和相角,Ey、φy为垂直分量的振幅和相角, 各场强分量都是随时间变化的脉动量。在式(1) 中通常有 φx=φy, 这样空间任一点的合成场强就会是一个旋转的椭圆场。对于单相输电线路,在经过与该水平导线垂直的直线上, 因Ex=0, 该椭圆变为垂直于地面的脉动量。基此选择空间一点P(xi,y) 点在与水平导线的垂直线上( 即设P点和导线的横坐标相同), 如图1 所示。
则P点电场强度的水平分量Epx和垂直分量Epy可表示为式2、式3( 取导线i与其镜像i′的连线和地面的交点为坐标原点):
假设高压电力线路的电压瞬时值ui=u1cos(ωt+ψ1)+u3cos(3ωt+ψ3), 含有三次谐波。记P点与导线的垂直距离为△ h=h-y ≥ R, 则根据叠加原理得点P(0,y) 处的电场强度瞬时值如下:
由于考虑对象为导线表面或附近距离的电场强度,所以此时y很接近h,h>> △ h, 即
由此得出结论:Ep∞ 1/ △ h, 符合高斯定理中得出的"无限长"均匀带电直线的电场分布规律[17,18,19]。
高压输电线路通电情况下其周围工频电场变化频率很低, 属准静态场范畴。处于电场当中的不同位置的两点P1(xi,y1)、P2(xi,y2) 间将产生电势差即电压差, 若设对应两点与导线的垂直距离为△ h1、△ h2, 地面为电位等于零的平面,P1点电势可表示为:
P2点电势可表示为:
P1与P2两点间的电压差则为:
式(9) 表明高压线路附近空间某两点之间的电压差信号与高压线路的电压信号在相位上保持完全一致性;在空间两点与导线距离固定不变的情况下, 该两点间电压差信号的幅值与相应高压线的电压信号成比例关系; 同时可以看出两点间的电压差信号谐波含量情况与高压输电线路基本一致, 只是在幅值上存在一定比例。所以提出了用场强法获取高压线路附近垂直方向上两点电压差信号, 而也可以对该高压线路电量参数进行分析。
3 电场和电压信号的获取电路
当电极与高压输电线路接触时, 电极与输电线路之间就可以等效为一电容, 如图2 所示, 利用电容的分压特性在电容C两端就可以获得与输电线路电压成份完全一致的电压信号,该信号送到信号处理电路进行处理后,就可以得到输电线路电压相位信号。
4 电量参数测量装置的总体结构
电量参数测量装置主要由3 个电量测量装置( 分别对应于A、B、C三相) 和1 个电量计量装置组成, 电量测量装置和电量计量装置之间通过无线通信方式传递和交换信息, 实现高低压之间的物理隔离。电量测量装置主要用作电能参数的测量, 包括电流有效值, 电压和电流两者的相位差及电流的各次谐波分量等信息的采集和处理。电量计量装置主要作为电能计量, 包括电压有效值、功率因素、有功功率、无功功率和电能的计算与处理。电量测量装置上装有电极分别挂接在被测高压线路A、B、C三相上, 电极上会耦合出与被测线路同频同相的电压信号, 同时利用开口式电流互感器获取高压输电线路上电流采样信号, 将采样电流和电压耦合信号分别送入测量装置上的电能计量模块, 获取两者相位差、电流有效值及电流谐波分量等电能参数, 并将这些测量得到的电能参数通过无线收发模块实时传送给电量计量装置, 电量计量装置作为中心控制单元, 负责测量输电线路上电压有效值和接收数据并对数据进行相应的计算处理, 在液晶显示器上实时显示A、B、C三相高压线路电能参数, 同时根据远程配电主站上位机系统的指令是否上传当前配电线路上的电能数据, 由于高压输电线路分布分散且多位于野外环境, 采用有线成本高且安装不便, 这里通信方式采用GPRS无线通信, 通信接口采用RS485 模块与GPRS模块双向转换接口。其总体结构图如图3 所示。
本文采样电流信号有两个作用, 一是与电量测量装置中耦合模块采集到的电压信号计算比较得出电流信号与电压信号的相位差; 另一个是用于计算电流的有效值。由于本实验属于高压实验范畴, 危险系数较高, 因此在实验室调试过程中, 可以先采用移动测试平台发生电压、电流信号模拟信号量输入, 在实验室调试成功后进入实际高压现场环境调试。一套完整的电量参数测量装置如图4 所示, 图4 中包含1 个电量计量装置和3 个电量测量装置。该套装置实际高压输电线路现场安装图如图5 和6 所示。从图5 中可以看到三个电量测量装置分别固定在A、B、C三相高压输电线上, 电量测量装置置于一金属均压罩中, 旁边固定一开口式电流互感器, 下端为太阳能电池板为整个电量测量装置供电并绝缘固定在输电线杆塔上。图6 中电量计量装置装在一金属盒中并固定在电线杆的下端, 测量来自35KV/220V配电变压器的输出端电压有效值并实时接收来自三个电量测量装置测得的各相输电线路上电能参数, 进而实现电能计量。
5 电量参数测量装置的标定试验
高压输电线路上的电量参数测量装置主要测量高压线路上的电流有效值、相位角、谐波含量等用于监测高压输电线路的运行状态, 而电量计量装置主要用于电能的计量。在实验室环境下, 使用额定电压220V, 额定电流10A对电能计量芯片IDT-90E36 进行校表。测试时电流和电压的输入由IRT系列继电保护测试装置提供,通过该装置的人机交互界面可以方便直观的模拟发生大电流、高电压以及各次谐波等信号, 人机交互界面如图7 所示。
根据电能计量芯片的校表流程, 校表主要分为校表寄存器初始化、电压/ 电流失调校准、电压/ 电流增益校准、功率失调校准、电能增益校准、角度校准等几部分, 首先向启动寄存器中写入5678H, 电能计量芯片会把相应的寄存器的值复位到默认值, 然后根据测得值与实际值的比例关系分别向电压、电流和角度等电能参数增益寄存器中写入校准系数, 完成整个校表工作, 然后进行多组数据测量, 分析比较测量精度, 测试结果如表1 和表2。
由于实际测量的对象为35k V配电网, 因此需要配合电压互感器和电流互感器进行降压处理, 本系统中采用的一次电压互感器额定变比为35k V/220V, 开口式电流互感器额定变比为10A/0.1A; 二次电压互感器利用电流互感器替代, 电流互感器的额定变比为2m A/2m A,( 为实现电压信号的转换, 在电流互感器的一次边串接110KΩ 精密电阻, 获得2m A的电流信号,二次边并联一个1kΩ 的精密电阻, 获得2V的电压信号, 即可实现电压由220V向2V的变换), 根据两次电压和电流互感器变比系数, 将计量模块采集到的数据对35k V配电网电力参数进行映射, 结果显示在LCD屏幕上。某次调试中测试采样输入电流为0.1A, 输入电压为220V, 相位角设定为60 度, 通过设定变比的关系映射到实际电网中电压、电流和相位角的调试效果如图所示,图8 中可以看出0.1A输入电流通过电流变比映射到实际电网中为9.9A,220V输入电压通过电压变比映射到实际电网中为35.1KV, 相位差60 度映射到实际电网中为60.2 度, 在误差允许的范围内, 符合实际理论值。由于实验室测试环境限制, 装置只能满足某一相的额定电压和电流输入。
如图7 所示。可以看出在实验室环境下, 监测对象处于较为理想的运行环境, 性能状态在相对一段时间内未曾发生变化, 因此检测数据一直处于相对稳定的状态。
现场高压测试环境中, 电量参数测量装置的工作环境位于高压输电线路附近, 周围存在着较强的电磁干扰。IDT-90E36 芯片的输入信号经常会受到干扰信号的影响, 干扰会经过A/D和高通滤波器进入到数据处理模块, 给电压、电流有效值的计算带来误差, 为此IDT-90E36 提供的电压、电流的失调校准功能, 可以减小干扰信号对测量准确度的影响。相比传统的信号计算处理方法, 采用90E36 芯片计算电压, 电流信号在测量精度上有了质的保证。在实际现场高压环境中, 采用本套电量参数测量装置测量某油田输电线路上的结果如表3 所示, 图9 为用户开关站内测量的结果。
由图9 可以看出, 用户开关站内测量和本装置测得的数据如表3 所示。
表3 中用户开关站测得的功率为三相总有功功率853.51KW,A、B、C三相总有功功率之和为848.9KW, 相对于开关站的测量误差范围为0.5%。实际电网中, 功率存在小范围的波动, 根据实际观察开关站内瞬时总有功功率一天的波动范围为820~870KW, 而本装置测得的总有功功率波动范围为820~890KW, 精度可以达到要求。
6 结束语
新型输电线路 第7篇
Rogowski线圈具有测量频带宽、线性度好、结构简单、抗干扰能力强等优点,被用于输电线路故障行波电流的测量。目前用于雷电流监测等暂态行波电流测量的Rogowski线圈多为闭合环型硬壳结构,即外壳为铝或铜材料的闭合环形金属屏蔽罩,当用于测量输电线路上流过的故障行波时,由于必须使输电导线穿过闭合线圈,则往往需使被测导线断开才能穿过Rogowski线圈,给安装带来极大的不便。
基于此,有必要针对现有技术中在输电线路故障行波电流测量时使用闭合环型Rogowski线圈带来的安装不便等技术问题,提供一种结构简单、安装方便、性能可靠的Rogowski线圈。
1 Rogowski线圈测量的基本原理及特性
Rogowski线圈是一个由塑料棒等非磁性材料构成的截面均匀的环型骨架芯,均匀地密绕n匝小线匝后,再在线圈两端接上终端电阻r就可以测量交变大电流。自积分式Rogowski线圈的等效电路模型如图1所示。i1(t)为被测电流;比例系数M为Rogowski线圈与载流导体母线之间的互感系数;L0、R0和C0分别为Rogowski线圈的自感系数、内阻、分布电容;r为终端采样电阻。
由于Rogowski线圈分布电容C0很小(一般为pF级),为简化分析,忽略分布电容参数可列出电路方程:
当i2(t)(R0+r)<
当i2(t)(R0+r)>>L0di2 (t)时,忽略Rogowski线圈自感上的电压压降,式(1)简化为i1(t)≈(R0+r)/M∫i2(t)dt,加一级积分回路,可还原i1(t)。此时的测量系统称为外积分型Rogowski线圈,适合测量较宽脉宽的脉冲电流。为精确测量输电线路高频行波电流,采用自积分型Rogowski测量装置。
2 新型Rogowski线圈结构
2.1 新型Rogowski线圈构成
在图2中,积分电阻与Rogowski线圈形成闭合回路,构成自积分式Rogowski线圈,使积分电阻输出信号与被测故障行波电流成比例关系。电压跟随器使前级被测量信号处于高阻状态,同时使后级工频陷波电路处于低阻状态,实现前后级电路的“隔离”,提高了自积分式Rogowski线圈输出的信噪比,工频陷波电路用于滤除Rogowski线圈中工频负荷电流引起的工频干扰信号。
2.2 新型Rogowski线圈骨架结构
在图3中,Rogowski线圈骨架为开口式弧形结构,绕线线圈先从首部沿骨架的内壁回线槽绕至线圈尾部,再按逆时针方向均匀绕制一定匝数后至首部,绕制完毕后引线端子焊接在同轴电缆上。骨架外层由内至外依次是线圈绕组、绝缘套管及内屏蔽层。绝缘套管用于防止内屏蔽层与绕线线圈在加工过程中可能出现的电气短路问题;内屏蔽层为铝箔或铜箔材料,用于屏蔽输电线路电磁环境中外电磁场对Rogowski线圈的电磁干扰,提高其测量精度。
2.3 新型Rogowski线圈调理电路
为获得高性能的工频陷波器,新型Rogowski线圈调理电路采用双T网络和1个经由顶部电容提供正反馈的带阻滤波器来实现中心频率50 Hz陷波,可提高其性能指标,如图4所示。
由图4可计算其传递函数:
将上式转化为H(jω)=HONHN(jω),有:
因此,K=(Ra+Rb)/Ra,其中HaN=K,W0=1/RC,Q=1/(4-2K)。图4所示调理电路各参数如表1所示。
3现场故障行波电流实测波形
研制的开口式自积分式Rogowski线圈已在某公司输电线路行波智能故障定位系统中投入使用。图5为Rogowski线圈采集到的现场雷击故障行波电流波形,图中100～200μs时间段内行波波头为雷击故障点波形和故障点行波流经变电站时的反射波,雷电流幅值为2.9 kA,在波尾低频段对输电线路中正常行波电流也有较好的响应,能够精确地测量输电线路故障行波电流。
4结论
(1)本文所研究的用于输电线路故障行波电流测量的新型Rogowski线圈,能够测量几安培至十几万安培的输电线路故障行波电流,具有信号测量范围宽、精度高、线性度较好的特点。
(2) Rogowski线圈骨架为开口式弧形结构,在应用于输电线路故障行波电流测量时,架空导线不必断开就可直接从线圈中央穿过,结构简单、安装方便且性能可靠。
摘要：阐述了一种新型Rogowski线圈的结构设计方法。此Rogowski线圈结构简单、安装方便,具有信号测量范围宽、线性度较好、抗干扰能力强等优点,在已投入的输电线路行波故障定位中能够较好地响应行波电流,具有一定的推广及应用价值。
关键词：Rogowski线圈,行波电流,陷波电路,开口式
参考文献
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新型输电线路 第8篇
关键词：220k V输电线路,托瓶架,绝缘子串,改进
1 引言
输电线路的安全稳定运行, 离不开线路运行单位的检修维护工作。每年由于雷击引起闪络损坏或者由于质量原因自爆的绝缘子多达十多次以上, 如破损的玻璃绝缘子长期没有得到更换, 将会对输电线路造成极大的安全生产隐患。传统的更换方式中我们会优先采用厂配的卡具, 其次会采用链条葫芦以及托瓶架配合进行作业。托瓶架是在输电线路检修中, 用于托住待检修或更换的绝缘子串, 对于绝缘子串起承托作用, 使绝缘子串在自重作用下, 在托瓶架上始终保持直线状态, 便于检修工作的有序开展。托瓶架的使用为更换绝缘子串创造了良好的便利条件。但是传统的托瓶架更换作业需要绑扎瓷瓶串作业, 具有不灵活、固定难度大、劳动强度大等缺点。因此研制新型轻便托瓶架, 需要改变目前通用的设计型式, 使其更符合现场作业的需要, 提高安全性, 确保作业流程顺畅, 可以提高现场作业过程中的人身安全性, 十分必要。
2 传统更换耐张绝缘子工器具的使用方法
(1) 在被更换绝缘子联板两端安装好链条葫芦, 用辅助绑绳把需更换的绝缘子两侧的绝缘子与链条葫芦绑扎好。
(2) 收紧链条葫芦, 使绝缘子串松弛后, 先拆除被更换绝缘子球头与下面碗头连接的弹簧销, 再拆除被更换绝缘子碗头与上面球头连接的弹簧销。
(3) 拆下绝缘子用传递绳传递至杆下, 提升新绝缘子并安装好。
(4) 安装新绝缘子碗头与上面球头连接的弹簧销, 再安装新绝缘子球头与下面碗头连接的弹簧销。
(5) 拆除辅助绑绳, 放松链条葫芦, 使绝缘子串受力, 导线恢复原位。
3 传统工器具存在的问题
(1) 防污型绝缘子越来越笨重, 给更换工作带来了新的难题。例如目前常用到的单片“16k N悬式耐污2型”玻璃绝缘子达到8.8kg, 比起以前的4.2 kg增加了4.6 kg, 容易发生作业人员产生体力不支的情况, 从而严重威胁到作业人员的人身安全。
(2) 在更换绝缘子时, 通常采用的是通过链条葫芦转移受力, 使得更换需要较长时间。
(3) 在卡具不匹配的实际更换作业中, 我们需要加辅助绑绳配合链条葫芦使用, 这种方法虽能帮助作业员完成操作, 但是都不能彻底解决由于大爬距防污型瓷瓶的笨重以致尺寸增大导致更换两端存在的角度问题。
我们对2013年08月~2014年08月以来, 我班更换220k V耐张双串单片绝缘子的实际工作效率情况进行了统计分析, 见表1。
4 新型轻便托瓶架的设计
针对传统更换耐张绝缘子工器具在使用中存在的不足, 我们改进并设计了适用于110k V~220k V输电线路新型轻便托瓶架。
4.1 设计思路
(1) 新型轻便托瓶架的设计研制工作主要基于改进传统工器具存在的不利于作业安全和工作需要进行, 旨在提高作业效率, 保证作业安全, 保证输电线路各部件安全, 从而促进检修作业流畅和稳定程度。
(2) 新型轻便托瓶架在整体安装的基础上独自实现各部件的功能, 且不影响更换工作, 整体及各部分荷载满足使用要求, 安全系数高。
(3) 新型轻便托瓶架重量小, 易于安装, 连接部位可靠。
4.2 新型轻便托瓶架的构造
轻便型托瓶架侧边分别有两个挂钩, 较长的挂钩挂在受力的瓷瓶串上, 较短的挂钩则挂在链条葫芦上, 这时候托瓶架就可以托起瓷瓶串, 并且由于瓷瓶串在托瓶架上不用绑扎, 瓷瓶可以自由松动。
4.3 托瓶架应用受力分析
根据目前220k V线路采用的最重的大爬距防污型绝缘子型号为“16k N悬式耐污2型”, 单片重8.8kg, 耐张串按每串17片计, 总重约17×8.8=149.6kg。基本设计数据为:新型托瓶架需适应220k V耐张绝缘子的更换, 设计安全系数≥4, 能承受598.4kg (约等于5.7k N) 及以上的重量, 具体尺寸按绝缘子串长度和运输车辆后箱宽度设计。
通过拉力试验得知, 应用于新型托瓶架的12mm钢筋最大拉力为35k N, 由于托瓶架有四条钢链, 总可承受的最大拉力远大于5.7k N。结果完全符合设计要求及安全标准。
5 现场效果检查
根据实际需要我们制作了适用于更换220k V绝缘子的新型轻便托瓶架, 称重结果显示新型托瓶架的总质量为7.25kg。
随后在6条线路共6基杆塔的停电检修过程中, 我们采用新型轻便托瓶架进行了绝缘子的更换。
通过表2及反馈的结果表明, 利用新型轻便托瓶架可以大大缩短了更换用时, 节省了体力, 而且安全可靠、使用非常方便。
6 新型托瓶架的优点
(1) 操作方便、灵活、省事实力。根据实际应用统计, 使用新型托瓶架时, 更换工作时间由原来的平均82.8分钟下降到了53分钟, 降幅达到了36%, 从而可缩短停电时间, 减少停电损失。
(2) 工具重量轻便, 功能齐全, 减轻了劳动强度, 登高人员便于作业, 减少了作业人员负担, 保证了工作人员的人身安全。
(3) 根据相同原理, 也可以设计出适合更换110k V线路自爆玻璃绝缘子的托瓶架, 效果依然显著。
结语
输电线路检修维护工器具的安全隐患问题在全国电力系统检修作业中普遍存在。我们结合自身的实际情况, 对托瓶架的改造只是解决了工器具当中的一部分, 还需要我们以后更加努力, 不断探索和改造检修维护作业工器具, 创新检修维护作业工作方法, 为今后的电力检修作业贡献自己的一份力量。
参考文献
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新型输电线路 第9篇
输电线路参数的测试内容有反映线路通过电流时产生有功功率损失效应的电阻;反映载流导线产生磁场效应的电感;反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失的电导;反映带电导线周围电场效应的电容。其中分别包括绝缘电阻 (包括线路核相) 、直流电阻、正序阻抗、正序电容、零序阻抗、零序电容、相间电容以及多回平行输电线路之间的互感阻抗和耦合电容的测试。
2 输电线路参数测试主要测试方法
目前国内外存在很多输电线路参数测量方法, 总体上可以分为离线测量法和在线测量法2种。
2.1 离线测量法
离线测量法是指将所要测量参数的输电线路停电, 使其脱离电网的运行, 然后再使用相应的仪器对其进行测量。大致可分为以下几种测量方法。
(1) “仪表法”:一般是在输电线路两端加上电源, 通过电压表、电流表、功率表等表计读出各个参考量, 带入相应的计算公式即可求得输电线路参数。
(2) “数字法”:数字法是一种基于单片机技术测试输电线路参数的方法, 数字法在测量原理上与仪表法是一致的。不同之处在于数字法引入单片机技术对电气量信号进行提取和处理。首先通过高精度的电压互感器、电流互感器采集原始电压、电流信号, 并将其通过一系列信号处理单元进行处理, 得到计算用电压、电流值, 最后由单片机计算出线路参数。目前广泛采用此法测量输电线路参数。
(3) “异频法”:对于同杆架设多回输电线路或平行线路, 由于有工频感应电压的存在, 传统“仪表法”及“数字法”已不能方便准确地测量线路参数。而异频法则是在所测输电线路上施加不同于电力系统频率的试验信号, 然后再通过软硬件滤波, 将试验信号从混合信号中分离出来, 消除工频干扰的影响, 并通过计算得出所需要的输电线路参数。该方法能够方便准确地测量线路参数, 缩短了现场测量工作的时间, 提高了劳动生产率和线路参数的测量精度, 并且应用该方法测量时, 同杆架设多回输电线路或平行输电线路不需要停运, 保证了供电可靠性, 减少了经济损失。
2.2 在线测量法
虽然输电线路参数离线测量有了很大的发展, 但是因为其测量时需要对所测线路停电, 给电力系统的运行带来了巨大的经济损失和不便。在线测量法则可在被测线路不停电的情况下, 对其进行参数测量。目前对于在线测量方法的研究主要有两个方向, 一是针对多回路输电线路零序互感参数在线测量的研究, 提出了增量法、积分法、微分法等测量方法;二是从传输线方程出发, 通过理论推导, 借助线路的特性阻抗和传播常数, 建立起输电线路参数与线路首末端电压、电流同步信息的关系, 从而通过测量输电线路首末端电压、电流信号来求解线路工频参数。
然而, 在测量较长输电线路时, 由于测量地点相距很远, 测量数据的通信和同步则是一个难以解决的问题。但是随着全球定位系统GPS技术的成熟及其民用化, 这一难题将会得到有效解决。
3 传统离线测量方法测量输电线路参数实例分析
某甲线路为新建220kV架空输电线路, 甲线路长度109.6km;乙线路为运行220kV输电线路, 乙线路长度42km, 甲、乙导线型号均为2×LBGLJ-300/40。其中甲线路有75.61km为单回路架设, 有42km与乙线路共塔架设。本次进行新建甲线路的线路参数测试。以下选取正序阻抗、零序阻抗计算举例。
3.1 正序阻抗测试
(1) 将线路末端三相短路, 线路首端加三相工频电源 (见图1) , 三相电源分别通过仪器连接线路的测试端。测量前, 调压器应先归零, 仪器应可靠接地, 检查接线无误后打开测试电源和启动测试仪, 调压器加压应平缓, 注意测试仪电压电流和测试参数的变化。
(2) 测量三相的电流、三相的线电压和三相的总功率, 将测到的电压、电流值取其算数平均值, 功率取两功率表代数和。
按公式 (1) 、 (2) 、 (3) 计标线路每相每千米的正序参数。
式中P———三相总功率 (W) ;
Uav———三相线电压平均值 (V) ;
Iav———三相电流平均值 (A) ;
Lav———线路长度 (km) 。
测试仪器测得数据如下:平均相电压为216.89V, 平均电流为6.2191A, 三相功率为643.07W, 频率为50Hz。
将数据代入 (1) :
正序阻抗Z1= (216.89×1.732) / (6.2191×1.732×109.6) =0.3182 (Ω/km) ;
将数据代入 (2) :
正序电阻R1=643.07/ (3×6.21912×109.6) =0.0505 (Ω/km) ;
将数据代入 (3) :
注:如果线路有感应电压, 可以采取以下两项措施消除感应电压的影响:一是采用屏蔽接地法, 可以大大降低感应电压。二是尽可能地提高试验电压, 降低感应电压与实测电压的比值。
3.2 零序阻抗测试
(1) 将线路末端三相短路并接地, 线路首端三相短路加单相交流电源 (见图2) , 调整调压器使所施加电压、电流尽可能大, 表计档位都准确后读数记录电压、电流、功率值;同时应注意相邻线路造成的零序感应电势, 常对零序阻抗的测量造成偏差, 所以加压前应先测试一下线路上的零序感应电动势。若感应电动势达到所施加的零序电压UO的5%以上时, 应采取校正措施, 一般无特殊原因, 零序阻抗约为正序阻抗的3倍。
(2) 根据测得的电流、电压及功率, 按以下各式计算出每相每千米的零序参数。
式中P———所测功率 (W) ;
U、Ⅰ———试验电压 (V) 和电流 (A) ;
L———线路长度 (km) ;
f———试验电源的频率 (Hz) 。
测试仪器测得数据如下:平均电压为207.03V, 平均电流为7.8123A, 三项功率为544.29W, 频率为50Hz。
将数据代入 (4) :
零序阻抗Z0= (3×207.03) / (7.8123×109.6) =0.7253 (Ωkm) ;
将数据代入 (5) :
零序电阻R0= (3×544.29) / (7.81232×109.6) =0.2441 (Ωkm) ;
将数据代入 (6) :
将数据代入 (7) :
零序电感L0=0.6830/ (2×3.14×50) =0.0022 (Ω/km) 。
4 结束语