高感应电压下用SM501测试线路参数的方法
省送变电建设公司调试所 邓 辉 邓克炎
0 引言
超高压输电线路工频参数测试时,经常遇到感应电压很高的情况,不能用仪器直接测试, 否则仪器被感应电压击穿损坏。本文根据厂家仪器给出的原理接线进行了改接，通过理论分析，实际测试，数据证实，此种方法确实有效可行。 1 SM501的介绍：
SM501线路参数测试仪，是专门用于输电线路工频参数测试的仪器。该仪器电路设计精巧，思路独特，使得其性能优越，功能强大，体积小，重量轻。该仪器部采用先进的A/D同步交流采样及数字信号处理技术，成功的解决了多路信号在市电条件下同步测量和计算的难题。仪器操作简单方便，数据准确可靠，可完全取代传统仪表的测量方法，可显示并记录用户关心的所有测量数据，可作为现场高精度交流指示仪表使用。该仪器测试线路参数与传统仪表测试线路参数比较，减轻劳动强度，工作效率大大提高。 1.1 SM501的主要功能与特点：
(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，线间电冰箱容，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)全部数据均在统一周期同步测量，保证在市电条件下测量结果的准确性和合理性。 (3)在仪器允许的测量围可直接测量，超出测量围时可外接一次电压互感器和电流互感器。
(4)可锁定显示数据并存储或打印全部测量结果，本仪器置不掉电存储器，可长期保持测量数据并可随时查阅。
(5)全部汉字菜单及操作提示，直观方便。 1.2 主要技术指标；
(1)基本测量精度：电流、电压、阻抗0.2级,功率0.5级 (2)电压测量围:AC 0-450V 电流测量围:AC 0-50A 2 为什么要对输电线路进行参数测试：
输电线路短距离也有几公里，长距离的有几十至几百公里，输电线路长距离的架设，中途的换位，变电站两端相位有时出现差错，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，电阻，电抗，阻抗角等实际与理论计算值不一至。
以上这些参数的准确对继电保护的整定至关重要，这些参数如果有误，保护不能正确动作，距离保护不能准确测距，甚至误动或不动，对电力设备造成直接经济损失。为了保证输电线路进行参数测试的准确，市超人电子研制了一种比较智能的参数测试仪那就是SM501。 3 几种典型的参数测试： 3.1 输电线路正序阻抗的测试:
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器允许输入围时，按图1接法测量。当测试电压和测试电流超过本测试仪器允许输入围必须外接电压互感器和电流互感器，按图2接法测量。在仪器测试项目菜单中应选择“正序阻抗”。
IA Ua A IB Ub B IC Uc C Uo
三相电源 SM501测试仪 输电线路
图1 三相三线直接测量接线图:
A B 三相电源 C 输电线路
IA Ua IB Ub IC Uc Uo SM501测试仪
图2 三相三线外接电压互感器和电流互感器测量接线图:
3.2 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器允许输入围时，按图3接法测量。当测试电压和测试电流超过本测试仪器允许输入围时，必须外接电压互感器和电流互感器，按图4接法测量。在仪器测试项目菜单中应选择“零序阻抗”。
Ua IA Ua A IB Ub B IC Uc C Uo Uo 单相电源 SM501测试仪 输电线路
图3 零序参数直接测量接线图:
UA A B Uo C 单相电源 输电线路
IA Ua IB Ub IC Uc Uo SM501测试仪
图4 零序参数外接电压互感器和电流互感器测量接线图:
3.3 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，线路末端三相短路悬浮。在仪器测试项目菜单中应选择“正序电容”。
3.4 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。在仪器测试项目菜单中应选择“零序电容”。
3.5 输电线路互感阻抗的测量：
线路测试端接线方法见图5，线路1和线路2末端均三相短路接入。在仪器测试项目菜单中应选择“互感阻抗”。
Ua IA Ua A IB Ub B IC Uc C Uo Uo 输电线路1 单相电源 SM501测试仪 A B C 输电线路2 图5 输电线路互感阻抗测量接线图 4 问题分析 4.1仪表超出量
从以上接线图以及测试方法可以看出，利用SM501线路参数测试仪，对超高压输电线路各种参数的测试，接线简单，仪器操作简单方便，数据准确可靠，可完全取代传统仪表的测量方法。但是最大缺点是：电压测量围超过450V 电流测量围超过50A时就不能直接对输电线路进测试。大家知道一条新的超高压输电线路架设竣工后，投运前一定要对线路进行参数测试，主要是对正序阻抗，零序阻抗，正序电容，零序电容，同杆并架的互感阻抗，电阻，电抗，阻抗角等进行测试。对线路保护整定提供参数依据。
4.2 感应电压高的原因
输电线路架设有时要穿过高山峻岭，有时要穿过另一条输电线路，有时可能要和另一条输电线路平行一段，这种情况下一条线路对另一条线路有互感存在，即使未送电，也使另外一条线路产生感应电压。平行线路越长，感应电压越高，特别是同杆并架的线路感应电压更高。有时高达几千伏甚至上万伏。 4.3 外接电压互感器不安全
在这种感应电压高情况下测试线路参数，只能按图2和图4的方法测试。
外接电压互感器和电流互感器，这种接线极不方便又不安全，也给仪表带来测量误差。 5 介绍一种简单的测试方法：
根据图2，图4，接线可以看出，主要是解决高电压和大电流不能直接进入SM501仪器的问题。最主要是降低电压，一般感应电压较高，电流不是很大，所以只要解决了电压问题，其它问题都解决了。
测量零序参数时，测过线路参数的同志都知道，没有感应电压或感应电压很低，根据图3 不难看出，在输电线路的另一侧三相短路是接地的，因此没有感应电压或感应电压很低。所以SM501仪器可以直接测量。
在测量正序参数时，按图1接线将线路末端三相短路悬浮，此时测量感应电压，有的线路可能有几千伏的电压。前面已经讲过，主要是和运行线路交叉或平行产生的感应电压。因为输电线路三相短路悬浮并未接地，所以感应电压很高。这种情况下只能按图2接线测试。 是否可以有另外的接线方式?
大家知道只要把输电线路接地，就没有感应电压或感应电压很低。此时为了降低感应电压，将线路末端三相短路接地，在测试端将电源中性点与地撤开不接地。此时输电线路另一端虽然接地，而测试端电源侧没有接地，不能形成零序回路，没有零序电流，此时测试的还是正序阻抗。
6 改变接线方式的实际参数测试 下面通过两条线路的测试，在测试正序阻抗时，输电线路另一端接地与输电线路另一端不接地的测试结果。
楠竹塘变220kV艾楠Ⅰ线,艾楠Ⅱ线,线路参数测试报告 6.1 线路有关参数： 线路名称 项目 艾楠Ⅰ线 艾楠Ⅱ线
6.2 感应电压测试：V (对侧三相开路) UA UB 相别 实测Ⅰ线 实测Ⅱ线 54 55 55 56 UC 60 63 UAB 22 23 UBC 30 28 UCA 21 22 架空线 导线型号 LGJ-400/50 (双分裂) LGJ-400/50 (双分裂) 导线总长 18.187Km 18.187Km
6.3 线路正序阻抗测试：（对侧三相短路不接地）
实测值 实测Ⅰ线 实测Ⅱ线 U(V) 156.9 155.3 I(A) 15.53 15.26 P(W) 547.2 525.0 F(HZ) Z1(Ω) R1(Ω) X1(Ω) Φ(度) 50 50.02 5.831 5.873 0.7562 0.7506 5.831 5.824 82.5 82.6 6.3 线路正序阻抗测试：（对侧三相短路接地） 实测值 实测Ⅰ线 实测Ⅱ线 U(V) 152.8 154.4 I(A) 15.14 15.18 P(W) 516.9 511.2 F(HZ) Z1(Ω) R1(Ω) X1(Ω) Φ(度) 50 50.04 5.826 5.872 0.7513 0.7391 5.7775 5.825 82.59 82.77 7 结束语
把表格三和表格四进行比较, 对侧三相短路不接地和对侧三相短路接地测试的结果基本上一样。关键的一点是测试正序阻抗时，虽然有一点接地，因电源侧中性点接地已撤开，没有行成零序回路，所以此时测试的还是正序阻抗。
通过试验和分析，遇有高感应电压的输电线路，在测试线路正序阻抗时，只要将对侧三相短路接地就可以测试线路正序阻抗。按图1接线就不必外接电压互感器。真正做到了又好又快省事又方便又安全。 联系:
线路参数测试方法
