一种同杆并架四回交流输电线路的参数测量方法

摘要

本发明提供了一种同杆并架四回交流输电线路的参数测量方法，将四条极线路的一回首端施加正序电压，测量该组合方式下的开路阻抗和短路阻抗；另在线路的首端对四回线路采用四种并联组合方式，测量某一预设频率下的不同并联组合方式下的四回三相交流线路末端开路时的开路阻抗和末端短路时的短路阻抗；根据线路的长度，并根据在前述五种不同组合方式下四回线路末端开路时的开路阻抗和末端短路时的短路阻抗，分别计算五种不同组合条件下的特征阻抗、传播系数，然后计算等效分布阻抗和等效分布导纳；根据所述在不同组合方式下的等效分布阻抗和等效分布导纳，得到所单回单相导线在单位长度下的各种分布参数。其测量计算方法简单实用，且结果精确可靠。

主权项

一种同杆并架四回交流输电线路的参数测量方法，其特征在于，包括步骤1：选择四回交流输电线路中的其中一回三相交流线路作为第一组合方式，在该回线路首端的三相之间接入三相正序电源，并分别在该线路末端开路与短路的条件下，测量所述三相正序电源输出的三相相电压和三相线电流，进而计算第一组合方式下单回线路末端开路时的开路阻抗以及单回线路末端对地短路时的短路阻抗式中$U_{O1}={\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{·}{U}}_{A,O1}& {\stackrel{·}{U}}_{B,O1}& {\stackrel{·}{U}}_{C,O1}\end{array}\right]}^T$和$I_{O1}={\left[\begin{array}{ccc}{\stackrel{·}{I}}_{A,O1}& {\stackrel{·}{I}}_{B,O1}& {\stackrel{·}{I}}_{O,O1}\end{array}\right]}^T$分别是末端开路条件下首端电源输出的三相电压向量和三相电流向量，和分别是末端短路条件下首端电源输出的三相电压向量和三相电流向量，a＝e^j2π/3，a²＝e^j4π/3；步骤2：将四回交流输电线路的首端全部并联作为第二组合方式，并在首端并联的短接线与接地体之间接入单相电源，测量所述单相电源的对地电压和电源的输出电流，进而计算第二组合方式下四回线路末端开路时的开路阻抗以及四回线路末端短路时的短路阻抗式中和是线路末端开路时首端电源的电压和电流，和是线路末端短路时首端电源的电压和电流；步骤3：分别将四回交流输电线路的首端在上横担上的两回三相交流线路并联、将下横担上的两回三相交流线路并联，作为第三组合方式，在四回线路首端上横担并联短接线与下横担并联短接线之间施加两相正序电压，并分别在四回三相交流线路末端开路和短路的条件下，测量首端的两相正序电压和电源输出的两相电流，进而计算第三组合方式下四回三相线路末端开路时的开路阻抗以及四回三相线路末端短路时的短路阻抗式中和是线路末端开路时，线路首端施加的两相正序电源输出的两相电压和两相电流；和I_A,S3、是线路末端短路时，线路首端施加的两相正序电源输出的两相电压和两相电流；步骤4：在四回交流输电线路的首端将铁塔左侧的两回三相线路并联，同时将铁塔右侧的两回三相线路也并联，作为第四组合方式，在四回线路的首端铁塔左侧并联短接线与右侧并联短接线之间施加两相正序电压，并分别在四回三相交流线路末端开路和短路的条件下，测量首端的两相正序电源输出的两相电压和两相电流，进而计算第四组合方式下四回三相线路末端开路时的开路阻抗以及四回三相线路末端短路时的短路阻抗式中和是线路末端开路时，线路首端施加的两相正序电源输出的两相电压和两相电流；和是线路末端短路时，线路首端施加的两相正序电源输出的两相电压和两相电流；步骤5：在四回交流输电线路的首端将铁塔上横担左侧的三相交流线路与下横担右侧的三相交流线路相并联，同时将铁塔上横担右侧的三相交流线路与下横担左侧的三相交流线路也并联，作为第五组合方式，在所述的两组两回线路的并联短接线之间施加两相正序电压，并分别在四回三相交流线路末端开路和短路的条件下，测量首端的两相正序电源输出的两相电压和两相电流，进而计算第五组合方式下四回三相线路末端开路时的开路阻抗以及四回三相线路末端短路时的短路阻抗式中和是线路末端开路时，线路首端施加的两相正序电源输出的两相电压和两相电流；和I_A,S5、是线路末端短路时，线路首端施加的两相正序电源输出的两相电压和两相电流；步骤6：获取线路长度D，将上述五种组合方式下计算得到的开路阻抗Z_Oi(i＝1，2，3，4，5)和短路阻抗Z_Si(i＝1，2，3，4，5)分别成对地代入公式和计算五种组合方式下的特征阻抗z_ci和传播系数γ_i(i＝1，2，3，4，5)；步骤7：将所述五种组合方式下的特征阻抗z_ci和传播系数γ_i(i＝1，2，3，4，5)分别成对地代入公式z_i＝z_ciγ_i和y_i＝γ_i/z_ci(i＝1，2，3，4，5)，得到在五种不同组合条件下的等效分布阻抗z_i和等效分布导纳y_i(i＝1，2，3，4，5)；步骤8：根据五种组合条件下的等效分布阻抗z_i和等效分布导纳y_i(i＝1，2，3，4，5)，联立并求解下列方程$r=\frac{1}{4}\mathrm{Re}(z_1+z_3+z_4+z_5),---\left(1\right)$$g=\frac{1}{5}\mathrm{Re}(y_1+y_2+y_3+y_4+y_5)---\left(2\right)$$r_g=\frac{\mathrm{Re}\left(z_2\right)-r}{12}---\left(3\right)$$\omega \left[\begin{array}{ccccc}1& -1& 0& 0& 0\\ 1& 2& 3& 3& 3\\ 1& 2& 3& -3& -3\\ 1& 2& -3& 3& -3\\ 1& 2& -3& -3& 3\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}l\\ m_p\\ m_h\\ m_v\\ m_d\end{array}\right]=\mathrm{Im}\left[\begin{array}{c}{z}_1\\ z_2\\ z_3\\ z_4\\ z_5\end{array}\right]---\left(4\right)$$\omega \left[\begin{array}{ccccc}1& 3& 3& 3& 3\\ 1& 0& 0& 0& 0\\ 1& 0& 0& 6& 6\\ 1& 0& 6& 0& 6\\ 1& 0& 6& 6& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{c}_0\\ c_p\\ c_h\\ c_v\\ c_d\end{array}\right]=\mathrm{Im}\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ y_2\\ y_3\\ y_4\\ y_5\end{array}\right]---\left(5\right)$式(1)‑(5)中的Re(·)表示取实数，Im(·)表示取虚数；其中r是单相导线单位长度的电阻，l是单相导线的自感；g是单相导线单位长度的对地电导，c₀是单相导线单位长度的对地电容；m_h和c_h分别上横担或下横担其中一回线路的单相导线对同一横担另一回线路的单相导线之间的耦合电感和耦合电容；m_v和c_v分别为杆塔单侧上方一回线路的单相导线对下方另一回线路的单相导线之间的耦合电感和耦合电容；m_d和c_d分别为杆塔上方横担左侧一回线路的单相导线对下方横担右侧一回线路的单相导线之间的耦合电感和耦合电容。