淺析跨電壓等級同塔線路互感的測試及其對繼保整定的影響

李嫻芳

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.091

摘 要：該文以淺析跨電壓等級同塔線路互感的測試及其對繼保整定的影響展開了相關的研究工作，介紹了跨電壓等級同塔線路互感測試具體方法與方案，針對不同電壓等級同塔線路互感對繼保整定計算的影響，從系統阻抗歸算方面展開了深入的研究工作，最終提出了對于繼電保護設備的型號選取以及整定計算之時所應當予以重視的幾個問題。

關鍵詞：跨電壓等級 互感 測試 繼電保護

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（b）-0091-02

隨著我國電網建設事業的快速發展，同塔多回線路日漸增多，尤其是跨電壓等級同塔架設輸電線的出現，因為有關的各項實測數據嚴重不足，導致繼電保護整定難度大大增加，對于定值的確定性以及保護設備的良好運行產生了極為不利的影響。鑒于目前可供參考的互感實測數據嚴重不足，因而，針對這一方面展開有關的實際測試工作意義重大。

1 跨電壓等級同塔線路互感測試

1.1 測試方法

當前在對線路互感參數進行測試之時大多是以零序阻抗測量為基礎，在對測試電源極性進行倒換之時，還應將所臨近測試線路的感應電壓值同步予以測量，而后再經計算處理后獲取互感值。但需注意的是此方法容易遭受線路干擾電壓的影響，因此在測量精確性與成功率上表現較差。

在該次研究當中所采取的是位于同步電源原理線路互感參數予以測試的新方法，此方法已經在60多條不低于220 kV的輸電線路當中經實際測試參數進行了驗證。基于同步電源原理的異地互感測試原理示意圖如圖1所示。

因兩條線路分別位于兩個場地，且其現場測試電源存在著一定的相位差，通常而言，在運行方式不出現重大變化之前，且同時擾動不大時，兩場地間測試電壓相位差保持恒定。在實際的測試過程當中，甲場地外加測試電源，同時將線路首端位置的測試電流予以記錄，并且通知乙場地記錄線路的首端測試電壓值，而后再對壓力值進行兩次調整之后乙場地的測量電壓則存在以下關系：

在上式中、分別為甲場地壓力調節與乙場地測量線路首端測試電壓值；、分別為甲場地壓力調節兩次之后線路1當中所通過的電流值；ω為系統之中的角頻率；為兩條線路之間的互感；為乙場地測試線路當中的干擾電壓值；θ為兩場地同步電源與之間的相角差；f（θ）為相角償替算式。

假定兩次測量的初始采樣點均是將同步電源作為基準，那么以上兩式相減之后選其模值，從而便可獲得消除干擾電壓的異地互感計算式：

此方法從本質上可以將干擾源所帶來的影響有效消除，同時測試方法也不會受制于場地距離的限制。

1.2 測試方案

為獲取到精確的實際測量數據，選取了220 kV線路兩條A1、A2，以及500 kV線路兩條B1、B2，共4條線路作為試點線路，實施跨電壓等級同塔四回互感參數實際測量，四回線路的基本參數和同塔狀況如表1所示。

對上述同塔四回線路進行互感測試后，其中A1、A2加入A1，其線間互感實測值為20 Ω；B1、B2加入B1，其線間互感實測值為19.38 Ω；A1-B1加入B1，其線間互感實測值為13.95 Ω；A1-B2加入B1，其線間互感實測值為12.64 Ω；A2-B2加入A2，其線間互感實測值為14.91 Ω；A2-B1加入A2，其線間互感實測值為8.935 Ω；B1-A1加入B1，其線間互感實測值為14.56 Ω。

2 系統阻抗歸算

220 kV變電站為終端變電站，其母線上同時帶有3臺主變壓器在實際運行，500 kV變電站母線上同時帶有4臺主變壓器運行，對其互感參數實際測量值與標幺值進行歸算，其中A1、A2互感有名值為20 Ω，互感標幺值為0.039 6；B1、B2互感有名值為19.38 Ω，互感標幺值為0.006 9；B1-A1互感有名值為13.95 Ω，互感標幺值為0.011 5；B1-A2互感有名值為8.928 Ω，互感標幺值為0.007 3；B2-A1互感有名值為12.64 Ω，互感標幺值為0.010 4；B2-A2互感有名值為14.91 Ω，互感標幺值為0.012 3。

3 定量分析

3.1 220 kV線路故障互感對系統的影響

對220 kV A1變壓線路當中的L1相故障實施模擬分析，其中B1、B2與A2線路依次處于運行、線路兩端斷開、線路雙端接地掛檢三類狀況時，對4條線路短路電流分布狀況予以計算處理可得出如下結論。

（1）處于正常運行狀態以及A2兩端斷開狀況下，A1接近出口故障位置時，B1兩端零序均為正向，誤判成區內故障。

（2）處于正常運行狀態、A2兩端斷開以及B1兩端斷開之時，B1接近出口故障位置時，B2兩端零序均為正向，誤判成區內故障。

（3）B2雙端接地掛檢同時A1接近于出口故障位置時，A2阻抗明顯小于線路實測阻抗，在整定時應關注于互感影響。

3.2 500 kV線路故障互感對系統的影響

（1）處于正常運行狀態下以及A2兩端斷開狀況之下，A1線路接近出口故障之時，A1兩側零序方向均為正向，誤判成區內故障。

（2）在A1兩端斷開狀況下，B1接近出口故障位置時，A2兩端的零序方向均為正向，誤判成區內故障。

（3）在B2兩端接地掛檢之時，因受到互感影響，導致A1接地距離依舊為正向，在整定時仍需關注于互感影響。

4 結語

總而言之，跨電壓等級和同塔線路在出現短路故障后，由于線路之間的互感影響，將會造成非故障線路電氣量出現改變，有可能會造成線路縱聯保護以及距離保護出現誤動。因而，在對繼電保護設備進行型號選擇與整定計算之時，應當加強對跨電壓等級線路之間互感影響的充分考量。

參考文獻

[1] 涂文彬.一起零序互感引起的線路跳閘事件分析及風險防范措施[J].科技風，2013（21）：75-76.

[2] 陳丹.同塔線路故障分析及其對繼電保護影響[J].大科技，2016（13）.