一种高感应电压下同塔多回三相不对称线路参数测量方法

摘要

一种高感应电压下同塔多回三相不对称线路参数测量方法，包括以下步骤：S1同塔多回线路中任意两回之间的阻抗测量；S2单回线路的电容测量；S3同塔多回线路中任意两回之间的耦合电容测量。本发明可确保测量准确安全，并消除强感应电压的影响。

主权项

一种高感应干扰电压下同塔多回三相不对称线路参数测量方法，包括以下步骤：S1同塔多回线路中任意两回之间的阻抗测量；S2单回线路的电容测量；S3同塔多回线路中任意两回之间的耦合电容测量；所述的步骤S1包括以下子步骤：S1‑1在同塔多回线路中任意两回线路之间，对两个配合端分别进行三相短路后接地；测量端处，在一回线路的A相与另一回线路的A相之间施加单相测量电压，其他相悬空；在测量端测量两回线路各相的电压、电流及所施加的单相测量电压值；S1‑2与子步骤S1‑1原理相同，在所述两回线路之间，对两个配合端分别进行三相短路后接地；测量端处，改变接线方式，在一回线路的任意一相与另一回线路的任意一相之间施加单相测量电压，其他相悬空；在测量端测量两回线路各相的电压、电流及所施加的单相测量电压值；S1‑3对于任何同塔的两回线路，需要测量的工频参数有6个自阻抗Z_aa、Z_bb、Z_cc、Z_a′a′、Z_b′b′、Z_c′c′，15个互阻抗Z_ab、Z_ac、Z_bc、Z_a′b′、Z_a′c′、Z_b′c′、Z_aa′、Z_ab′、Z_ac′、Z_ba′、Z_bb′、Z_bc′、Z_ca′、Z_cb′、Z_cc′，因而需要21个独立的方程；根据一次的测量结果，列写以下方程：${\stackrel{·}{U}}_A={\stackrel{·}{I}}_A{Z}_{\mathrm{aa}}+{\stackrel{·}{I}}_B{Z}_{\mathrm{ab}}+{\stackrel{·}{I}}_C{Z}_{\mathrm{ac}}+{\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}{Z}_{{\mathrm{aa}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}{Z}_{a{b}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }}{Z}_{{\mathrm{ac}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{E}}_A+({\stackrel{·}{I}}_A+{\stackrel{·}{I}}_B+{\stackrel{·}{I}}_C)R_g^{\prime }+E_g^{\prime }$${\stackrel{·}{U}}_B={\stackrel{·}{I}}_A{Z}_{\mathrm{ab}}+{\stackrel{·}{I}}_B{Z}_{\mathrm{bb}}+{\stackrel{·}{I}}_C{Z}_{\mathrm{bc}}+{\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}{Z}_{{\mathrm{ba}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}{Z}_{b{b}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }}{Z}_{{\mathrm{bc}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{E}}_B+({\stackrel{·}{I}}_A+{\stackrel{·}{I}}_B+{\stackrel{·}{I}}_C)R_g^{\prime }+E_g^{\prime }$${\stackrel{·}{U}}_C={\stackrel{·}{I}}_A{Z}_{\mathrm{ac}}+{\stackrel{·}{I}}_B{Z}_{\mathrm{bc}}+{\stackrel{·}{I}}_C{Z}_{\mathrm{cc}}+{\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}{Z}_{{\mathrm{ca}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}{Z}_{c{b}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }}{Z}_{{\mathrm{cc}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{E}}_C+({\stackrel{·}{I}}_A+{\stackrel{·}{I}}_B+{\stackrel{·}{I}}_C)R_g^{\prime }+E_g^{\prime }$${\stackrel{·}{U}}_{A^{\prime }}={\stackrel{·}{I}}_A{Z}_{a{a}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_B{Z}_{{\mathrm{ba}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_C{Z}_{{\mathrm{ca}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}{Z}_{a^{\prime }{a}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}{Z}_{a^{\prime }{b}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }}{Z}_{a^{\prime }{c}^{\prime }}+{\stackrel{·}{E}}_{A^{\prime }}+({\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }})R_g^{\prime \prime }+E_g^{\prime \prime }$${\stackrel{·}{U}}_{B^{\prime }}={\stackrel{·}{I}}_A{Z}_{a{b}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_B{Z}_{{\mathrm{bb}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_C{Z}_{{\mathrm{cb}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}{Z}_{a^{\prime }{b}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}{Z}_{b^{\prime }{b}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }}{Z}_{b^{\prime }{c}^{\prime }}+{\stackrel{·}{E}}_{B^{\prime }}+({\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }})R_g^{\prime \prime }+E_g^{\prime \prime }$${\stackrel{·}{U}}_{C^{\prime }}={\stackrel{·}{I}}_A{Z}_{a{c}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_B{Z}_{{\mathrm{bc}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_C{Z}_{{\mathrm{cc}}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}{Z}_{a^{\prime }{c}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}{Z}_{b^{\prime }{c}^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }}{Z}_{c^{\prime }{c}^{\prime }}+{\stackrel{·}{E}}_{C^{\prime }}+({\stackrel{·}{I}}_{A^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{B^{\prime }}+{\stackrel{·}{I}}_{C^{\prime }})R_g^{\prime \prime }+E_g^{\prime \prime };$式中:为一回线路测量端的三相电压，为另一回线路测量端的三相电压；为一回线路测量端的三相电流，为另一回线路测量端的三相电流；S1‑4根据S1‑1、S1‑2的不同测量结果，列写21个独立的方程，求解同塔多回线路中任意两回线路的阻抗矩阵：$Z=\left[\begin{array}{cccccc}{Z}_{\mathrm{aa}}& Z_{\mathrm{ab}}& Z_{\mathrm{ac}}& Z_{{\mathrm{aa}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{ab}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{ac}}^{\prime }}\\ Z_{\mathrm{ab}}& Z_{\mathrm{bb}}& Z_{\mathrm{bc}}& Z_{{\mathrm{ba}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{bb}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{bc}}^{\prime }}\\ Z_{\mathrm{ac}}& Z_{\mathrm{bc}}& Z_{\mathrm{cc}}& Z_{{\mathrm{ca}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{cb}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{cc}}^{\prime }}\\ Z_{a{a}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{ba}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{ca}}^{\prime }}& Z_{a^{\prime }{a}^{\prime }}& Z_{a^{\prime }{b}^{\prime }}& Z_{a^{\prime }{c}^{\prime }}\\ Z_{{\mathrm{ab}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{bb}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{cb}}^{\prime }}& Z_{a^{\prime }{b}^{\prime }}& Z_{b^{\prime }{b}^{\prime }}& Z_{b^{\prime }{c}^{\prime }}\\ Z_{{\mathrm{ac}}^{\prime }}& Z_{{\mathrm{bc}}^{\prime }}& Z_{c{c}^{\prime }}& Z_{a^{\prime }{c}^{\prime }}& Z_{b^{\prime }{c}^{\prime }}& Z_{c^{\prime }{c}^{\prime }}\end{array}\right]$S1‑5改变所施加的单相测量电压值，重新进行子步骤S1‑1～S1‑4，求解校验同塔多回线路中任意两回线路之间的阻抗矩阵；所述的步骤S2包括以下子步骤：S2‑1将单回线路的配合端悬空；在测量端，将B相与C相短路接地，并在A相与地之间施加单相交流测量电压，在测量端分别测量三相的电压、电流及所施加的单相交流测量电压值，通过下式求解A相与B、C相之间电容，及A相与地和其他回路之间的电容和：$C_{\mathrm{ab}}=\frac{I_B}{\omega U_S},C_{\mathrm{ac}}=\frac{I_C}{\omega U_S},C_{\mathrm{ag}}+C_{\mathrm{akt}}=\frac{I_A-I_B-I_C}{\omega U_S};$其中：I_A、I_B、I_C分别为测量端单回线路的A、B和C相电流；ω为所施加的单相交流测量电压频率所对应的角速度；U_S为所施加的单相交流测量电压值；C_ab、C_ac分别为A相与B、C相之间的电容；C_ag+C_akt为A相对地和其他回路的电容之和；S2‑2与S2‑1同理，将配合端悬空，在测量端，将A相和C相短路接地，并在B相与地之间施加单相交流测量电压，在测量端分别测量三相的电压、电流及单相交流测量电压值，求得B相与A、C相之间的电容C_ba和C_bc，B相对地和其他回路之间的电容和C_bg+C_bkt；S2‑3与S2‑1同理，将配合端悬空，在测量端，将A相和B相短路接地，并在C相与地之间施加单相交流测量电压，在测量端分别测量三相的电压、电流及单相交流测量电压值，求得C相与A、B相之间的电容C_ca和C_cb，C相对地和其他回路之间的电容和C_cg+C_ckt；S2‑4根据S2‑1、S2‑2、S2‑3的测量结果，求解形成单回线路的电容矩阵：$C_{\mathrm{abc}}=\left[\begin{array}{ccc}{C}_{\mathrm{ag}}+C_{\mathrm{akt}}+C_{\mathrm{ab}}+C_{\mathrm{ac}}& -C_{\mathrm{ab}}& -C_{\mathrm{ac}}\\ -C_{\mathrm{ab}}& C_{\mathrm{bg}}+C_{\mathrm{bkt}}+C_{\mathrm{ab}}+C_{\mathrm{bc}}& -C_{\mathrm{bc}}\\ -C_{\mathrm{ac}}& -C_{\mathrm{bc}}& C_{\mathrm{cg}}+C_{\mathrm{ckt}}+C_{\mathrm{ac}}+C_{\mathrm{bc}}\end{array}\right];$所述的步骤S3包括以下子步骤：S3‑1将同塔多回线路中任意两回线路的两个配合端均悬空；在测量端，将一回线路的三相短接后接地，另一回线路的B、C相短路后接地，A相与地之间施加单相交流测量电压；在测量端分别测量两回线路的电压、电流和所施加的单相交流测量电压，根据测量结果，求解一回线路的A相与另一回线路各相之间的耦合电容：$C_{{\mathrm{aa}}^{\prime }}=\frac{I_A^{\prime }}{\omega U_S},C_{{\mathrm{ab}}^{\prime }}=\frac{I_B^{\prime }}{\omega U_S},C_{{\mathrm{ac}}^{\prime }}=\frac{I_C^{\prime }}{\omega U_S};$其中：C_aa′、C_ab′、C_ac′分别为一回线路的A相与另一回线路A、B、C三相之间的电容；I′_A、I′_B、I′_C分别为另一回线路三相电流测量值；ω为所施加的单相交流测量电压频率所对应的角速度；U_S为所施加的单相交流测量电压值；S3‑2与S3‑1原理相同，将配合端悬空；在测量端，将一回线路的三相短接后接地，另一回线路的A、C相短路后接地，B相与地之间施加单相交流测量电压；分别测量两回线路的电压、电流和所施加的单相交流测量电压；根据测量结果，求解一回线路的B相与另一回线路各相之间的耦合电容C_ba′、C_bb′，C_bc′；S3‑3与S3‑1原理相同，将配合端悬空；在测量端，将一回线路的三相短路后接地，另一回线路的A、B相短接后接地，C相与地之间施加单相交流测量电压；分别测量两回线路的电压、电流和所施加的单相交流测量电压；根据测量结果，求解一回线路的C相与另一回线路各相之间的耦合电容C_ca′、C_cb′，C_cc′。