１引言
输电线路在电网中担当着电能运输载体的角色，跨度长、分布广、运行环境差、故障几率高，需要重点保护；为此，出现了各种原理、类型的线路保护；但究其实现方式，它们都离不开故障特征量——电流、电压。所有线路保护，无不都是将电流、电压量进行加工、组合、比较，提炼出判据，驱动于跳闸；加工、组合、比较、跳闸的过程由静态、动态模拟试验来保证，电流、电压接入的正确性，只有靠带负荷测试来保证。
２线路保护的简要原理及分类
任何线路故障都会带来电流增大、电压降低，由此，电流电压就固定成了线路保护的工作量；把电流电压量进行不同组合，就构成各种原理的线路保护。只用电流，不用电压构成过流保护；用电流做启动量、电压做闭锁量，构成电压闭锁过流；用电流做启动量、电压电流夹角做方向判别，构成方向过流；用电压电流比值，构成距离保护；用电流电压夹角判别方向，借助通道送来的对侧方向信号，构成纵联保护；从三相电流中计算出零序电流做为启动量，构成零序保护；从三相电流、电压中分别计算出零序电流和零序电压，用零序电流做启动量，零序电压电流夹角做方向判别，构成零序方向保护；把握住电流电压，就把握住了线路保护。
上一段已将线路保护按原理分类，但为了讨论带负荷测试的方便，我们对其再做分类：过流保护和零序保护，只与电流相关，我们将其归为电流保护；电压闭锁过流保护引入电压，但不判电压电流夹角，我们让其自成一类；方向过流、距离保护、纵联保护和零序方向保护都要用到电压电流夹角判别故障方向，我们将其统一归为带方向保护。
３线路保护带负荷测试的重要性
线路保护依赖电流电压量工作，电流电压量都是交流量，其有幅值和相位特征，幅值靠变比和接线来保证，相位靠极性来保证。在现场，要做到这两项保证可不容易，它需要设计、安装、调试人员的一丝不差，稍有疏忽，就会失误，最后，只有靠带负荷测试来把关。
４线路保护带负荷测试内容和数据分析
不同线路保护对电压电流量的需求是不一样的，下面我们就分类来讨论。
4.1电流保护
由于电流保护只需电流量，所以，我们的测试就紧紧围绕电流展开，那多大的电流才适合带负荷测试呢？当然越大越好，电流越大，各种错误就暴露得越明显，但在实际运行中，线路潮流往往受网络限制，不能随意增大，只能以保证钳形相位表正常工作为准（电流过小，钳形相位表的相位就可能测不准）。
4.1.1测试内容
1)电流的幅值和相位。用钳形相位表在保护屏端子排依次测出ａ相、ｂ相、ｃ相电流的幅值和相位（相位以一相pt二次电压做参考），ｎ相电流幅值，并记录。
2)线路潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功率表，或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据，或者调度端的电流、有功、无功功率遥测数据，记录线路电流大小，有功、无功功率大小和流向,为ct变比、方向指向分析奠定基础。
4.1.2数据分析
1)看电流相序。正确接线下，电流是正序:ａ相超前ｂ相，b相超前c相（若ct为两相不完全星型接线，则n相电流就是b相电流），c相超前a相。若与此不符，则有可能:
（a）在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应，比如端子箱内定义为a相电流回路的电缆芯接在了c相ct上，这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。
（b）从端子箱到保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆芯在端子箱接a相电流回路，在保护屏上却接b相电流输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。
2)看电流的对称性
ａ相、ｂ相、ｃ相电流幅值基本相等，相位互差120°，即ａ相电流超前ｂ相120°，b相电流超前c相120°，c相电流超前a相120°。若一相幅值偏差大于10，则有可能:
（a）该条线路负荷三相不对称，一相电流偏大或一相电流偏小。
（b）该条线路负荷三相对称，但波动较大，造成测量一相电流幅值时负荷大，而测另一相时负荷小。
（c）某一相ct变比接错，比如该相ct二次绕组抽头接错。
（d）某一相电流存在寄生回路，比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤，对电缆屏蔽层形成漏电流，造成流入保护屏的电流减小。
（e）两相不完全星型接线中，n线（0线）不通，造成b相电流为0。
若某相位偏差大于10，则有可能:
（a）该条线路功率因数波动较大，造成测量一相电流相位时功率因数大，而测另一相时功率因数小。
（b）某一相电流存在寄生回路，造成该相电流相位偏移。
（c）两相不完全星型接线中，n线（0线）不通，造成a相、ｃ相电流互差180°。
3)看电流幅值，核实ct变比。
用线路一次电流除以二次电流，得到实际ct变比，该变比应和整定变比基本一致。变比搞错在更换ct时最容易出现。如果偏差大于10，则有可能:
（a）ct的一次线未按整定变比进行串联或并联。
（b）ct的二次线未按整定变比接在相应的抽头上。
4.2电压闭锁过流保护
由于电压闭锁过流保护引入了电压量做闭锁，故而要保证运行中电压的正确，除了“过流保护”的测试内容和数据分析，还需进行以下工作。
4.2.1测试内容
电压的幅值和相位。用万用表在保护屏端子排依次测出ａ相、ｂ相、ｃ相电压的幅值和相位（相位以一相电压或电流做参考），ab相间、bc相间、ca相间、零序电压的幅值，并记录。
4.2.2数据分析
1)看电压相序
正确接线下，电压是正序:ａ相超前ｂ相，b相超前c相，c相超前a相。若与此不符，则有可能:
引入保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆芯一端接a相电压，在保护屏上的一端却接b相电压输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。
2)看电压的对称性。
ａ相、ｂ相、ｃ相电压幅值都在57.7v左右，相位互差120°，即ａ相电压超前ｂ相120°，b相电压超前c相120°，c相电压超前a相120°。ab相间、bc相间、ca相间电压幅值都在100v左右，零序电压幅值在0v左右，若零序电压完完全全是0v，则应怀疑零序电压回路断线。若一相电压 幅值偏差大于20或相位偏差大于10则有可能:
（a）屏内电压回路接触不良，螺丝未紧。
（b）电压回路断线或中性线不通，造成中性点漂移。
（c）在pt端子箱将电压组合成星型时将一相电压极性弄错。
4.３带方向保护
带方向保护引入电压作参考量，用以判别故障点的正反向，所以，电压量的正确性对其相当重要，除了“电压闭锁过流保护”的测试内容和数据分析，还需进行以下数据分析。
看同名相电压电流夹角，检查方向指向的正确性（零序方向保护的零序电流电压来源于三相电流电压，因而其方向指向靠同名相电压电流夹角来保证）。
根据线路潮流中的有无功值计算一次电压电流夹角，对比实测的电流电压夹角，判断方向指向的正确性。如:母线向线路送出有功80mw、无功60mvar，则该线路一次电压电流夹角φ=arctag（60/80）=37°;线路向母线送出有功80mw、无功60mvar，则该线路一次电压电流夹角φ=-arctag（60/80）=-37°。由于线路保护都是保护输电线路一侧的，所以，计算出的一次电压电流夹角和实测夹角只能相等，若偏差大于10°则有可能:
该条线路开关ct二次绕组极性接反。在安装ct时，由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时，二次极性要做相应颠倒，如果二次极性未颠倒，就会发生这种情况。
５结束语
线路保护虽种类繁多，但其输入都是一样。只要对其输入量进行认真、仔细、全面的测试和分析，再复杂的线路保护也能做到心中有数。◎
参考文献
[1] 贺家李等，电力系统继电保护原理[m]，北京，水电出版社，1984。
[2]王钧英等，新编保护继电器校验[m]，北京，中国电力出版社，1998。
作者简介
郭锐（1977~）:男，大学本科，工程师，从事继电保护管理工作。 |
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