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电力工程实践:输电线路阻抗的测量技术

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:试验电源电压对同一线路来说,可略低于测量正序阻抗时的电压;电流不宜过小,以减小测量误差。线路参数测试仪,专用于输电线路工频参数测试的仪器。将线路末端三相短路悬浮。当测试电压超过本测试仪允许输入范围时,必须外接电压互感器和电流互感器,按图2-29接法测量。测试项目菜单中应选择“正序阻抗”。

电力工程实践:输电线路阻抗的测量技术

1.测量原理

(1)测量正序阻抗。如图2-21所示,将线路末端三相短路(短路线应有足够的截面,且连接牢靠),在线路始端加三相工频电源,分别测量各相的电流、三相的线电压和三相总功率。按测得的电压、电流取三个数的算术平均值,功率取PW1及PW2的代数和(用低功率因数功率表),并按下式计算线路每相每千米的正序参数。

以上式中 P——三相总功率,即P=P1+P2,W;

Uav——三相线电压平均值,V;

Iav——三相电流平均值,A;

L——线路长度,km;

f——测量电源的频率,Hz。

试验电源电压和容量应按线路长度和试验设备来选择,以免由于电流过小引起较大的测量误差

图2-21 测量正序阻抗接线图

图2-22 测量零序阻抗接线图

(2)测量零序阻抗。测量零序阻抗接线如图2-22所示,测量时将线路末端三相短路接地,始端三相短路接单相交流电源。根据测得的电流、电压及功率,按下式计算出每相每千米的零序参数:

以上式中 P——所测功率,W;

U——试验电压,V;

I——试验电流,A;

L——线路长度,km;

f——试验电源的频率,Hz。

试验电源电压对同一线路来说,可略低于测量正序阻抗时的电压;电流不宜过小,以减小测量误差。

2.测量方法及步骤

(1)使用仪器名称。线路参数测试仪,专用于输电线路工频参数测试的仪器。

(2)主要功能与特点。

1)可测量输电线路的正序阻抗、线间阻抗、零序阻抗、线地阻抗、正序电容、线间电容、零序电容、线地电容、互感阻抗、电压、电流、功率、电阻、电抗、阻抗角、频率等参数。

2)数字同步跟踪锁定,全部数据均在同一周期内同步测量,保证在市电条件下测量结果的准确性和合理性。

3)在仪器允许的测量范围内可直接测量,超出测量范围时可外接一次电压互感器电流互感器

4)可锁定显示数据并存储或打印全部测量结果,本仪器内置不掉电存储器和微型打印机,可长期保持测量数据并可随时查阅和打印。

3.主要技术指标

(1)基本测量精度:电压、电流、阻抗0.2级,功率0.5级。

(2)电压测量范围:AC0~450V。

(3)电流测量范围:AC0~50A。

(4)工作温度:-10~40℃。

(5)环境湿度:10%~85%。

(6)存储温度:-20~50℃。

4.操作方法

(1)液晶显示屏分为两部分,上部显示菜单及测量数据;下面两行为反白字体,显示下一步操作提示。

(2)接好线路,打开电源后进入状态(1),如图2-23所示。该状态下可按“▲”,“▼”键调节液晶显示对比度,仪器自动存储调节最后的对比度值。按“1”或“2”进入下级菜单状态(2),如图2-24所示。进入状态(2)以后除关机之外不能再回到状态(1)。

图2-23 人机界面状态(1)

图2-24 人机界面状态(2)

(3)测量之前如有必要应设置辅助参数(如外接互感器),在状态(2),将光标指向“设置辅助参数”,按“确定”键或直接按“2”进入状态(3),如图2-25所示,显示当前辅助参数值。每次开机时仪器内部自动将参数设定为状态(3)所示的数据,日期和时间为当前值。

各参数说明如下:

设备编号:可输入最多8位数字或英文字符(如出厂编号),用于标识被测设备。

电压变比:外接一次电压互感器变比,若不接外部电压互感器,则电压变比应设为1(初始值)。

电流变比:外接一次电流互感器变比,若不接外部电流互感器,则电流变比应设为1(初始值)。(www.xing528.com)

时间和日期:是当前实时时间,设置日期和时间时必须输入6位数字。

如果要修改参数,可移动光标至对应项,按“确定”键,或直接按对应数字键进入输入状态,在屏幕下部提示区显示输入数据,格式为“输入>123<”按数字键输入所要的数据,如按错了按键,可按“取消”键重新输入,输入数据后按“确定”键确认输入,屏幕显示修改后的数据。除关机之外输入数据不会丢失。按“取消”键回到状态(2)。

图2-25 人机界面状态(3)

图2-26 人机界面状态(4)

设定参数全部正确后,可以进行参数测量,在状态(2)使光标指向“选择测试项目”,按“确定”键或直接按“1”键进入状态(4),如图2-26所示,如外部接线完毕,移动光标至所需的测量项目,按“确定”键或直接按对应数字键进入状态(5),如图2-27所示,然后接通试验电源,显示测量结果。

显示数据说明如下:

1)电压、电流、功率、相角、频率为一次侧实测值(已计入互感器变比)。

2)阻抗、电抗、电阻和电容是根据电压、电流、功率等测量值计算得出。在每种测试项目下,这些数据显示与测试项目相关的内容。

3)记录总数,表示内部存储器中已有的存储记录总数。当前记录,表示下一次存储数据的位置。

4)时间为当前月、日、时、分、秒。

状态(5)为统一的数据显示格式,所有项目测试结果和内部存储器显示都遵循这一格式,只是在每个项目测试数据显示时,具体参数内容不同。

在状态(5)下,按“取消”键回到状态(4),按“复位”键回到状态(2)。按“确定”键可使显示数据锁定并储存,屏幕提示栏显示“数据锁定”,锁定后可断开试验电源,查看数据。再按“确定”键可打印测量数据,按“取消”键退出锁定状态,屏幕显示数据恢复刷新。

(4)内存操作。内部存储器最多可存储70次测量数据,超过70次后最老的记录将被覆盖。内部存储器可在掉电状态下长期保存数据,不会丢失。内存操作方法如下,在状态(2)将光标指向“查看内存记录”,按“确定”键或直接按“3”键进入状态(5),显示最后储存的记录内容。按“▲”或“▼”键按记录时间顺序逐个显示记录信息,按“确定”键可打印该项记录内容,按“.”键将清除全部内存记录。按“取消”键将结束内存操作,回到状态(2)。内存查看状态下显示时间为该数据测量时的时间,格式为年,月,日,时,分。

5.接线方法

(1)输电线路正序阻抗的测量。将线路末端三相短路悬浮。当测试电压和测试电流都不超过本测试仪允许输入范围时,按图2-28接法测量。当测试电压超过本测试仪允许输入范围时,必须外接电压互感器和电流互感器,按图2-29接法测量。当测试电流超过本测试仪允许输入范围而测试电压不超过本测试仪允许输入范围时,按图2-30接法测量。测试项目菜单中应选择“正序阻抗”。

图2-27 人机界面状态(5)

图2-28 三相三线直接测量接线图

(2)输电线路线间阻抗的测量。线间阻抗是指测量任意两相线路之间的阻抗(单相法测量正序阻抗),测量结果为单相平均阻抗。将线路末端两相短路悬浮。当测试电压和测试电流都不超过本测试仪允许输入范围时,按图2-31接法测量。当测试电压超过本测试仪允许输入范围时,必须外接电压互感器和电流互感器,按图2-32接法测量。当测试电流超过本测试仪允许输入范围而测试电压不超过本测试仪允许输入范围时,按图2-33接法测量。测试项目菜单中应选择“线间阻抗”。

图2-29 三相三线外接电压互感器和电流互感器接线图

图2-30 三相三线外接电流互感器接线图

图2-31 单相直接测量接线图

图2-32 单相外接电压互感器和电流互感器接线图

图2-33 单相外接电流互感器接线图

(3)输电线路零序阻抗的测量。将线路末端三相短路并接地。当测试电压和测试电流都不超过本测试仪允许输入范围时,按图2-34接法测量。当测试电压超过本测试仪允许输入范围时,必须外接电压互感器和电流互感器,按图2-35接法测量。当测试电流超过本测试仪允许输入范围而测试电压不超过本测试仪允许输入范围时,按图2-36接法测量。测试项目菜单中应选择“零序阻抗”。

图2-34 零序参数直接测量接线图

图2-35 零序参数外接电压互感器和电流互感器接线图

图2-36 零序参数外接电流互感器接线图

(4)输电线路线地阻抗的测量。线地阻抗是指用单相法测量任意单相线路对地之间的阻抗。将所测线路末端接地。接线方法和零序阻抗基本相同,唯一的不同是线路测试端只接一相线,不用把线路测试端三相连在一起。测试项目菜单中应选择“线地阻抗”。

(5)输电线路正序电容的测量。线路测试端接线方法和正序阻抗完全相同,线路末端三相独立悬浮。测试项目菜单中应选择“正序电容”。

(6)输电线路线间电容的测量。线间电容是指用单相法测量任意两相线路之间的电容。线路测试端接线方法和线间阻抗完全相同,线路末端三相独立悬浮。测试项目菜单中应选择“线间电容”。

(7)输电线路零序电容的测量。线路测试端接线方法和零序阻抗完全相同,线路末端三相独立悬浮。测试项目菜单中应选择“零序电容”。

(8)输电线路线地电容的测量。线地电容是指用单相法测量任意一相线路对地之间的电容。线路测试端接线方法和线地阻抗完全相同,线路末端三相独立悬浮。测试项目菜单中应选择“线地电容”。

(9)输电线路互感阻抗的测量。线路测试端接线方法见图2-37,线路1和线路2末端均三相短路接入大地。测试项目菜单中应选择“互感阻抗”。

图2-37 输电线路互感阻抗测量接线图

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