DL∕T 1041-2007 電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)現(xiàn)場試驗導(dǎo)則

電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)現(xiàn)場試驗導(dǎo)則 6有關(guān)技術(shù)問題和注意事項.11 15附錄B(資料性附錄)測量信號光纖傳輸系統(tǒng)主要技術(shù)特性 17附錄C(資料性附錄)數(shù)字式記錄儀器參數(shù)選用和使用特點 18業(yè)[2003]873號)的安排制定的。2復(fù)燃和重?fù)舸?，目前在EMTP上模擬尚有困難，正在研究序號操作試驗項目測量和驗證目的范圍kHz1線電纜閘路器特性的考核斷開、故障電壓、線路側(cè)拍頻電壓斷路器恢復(fù)電壓2繼電保護(hù)參數(shù)、系統(tǒng)3故障清除(單相操作)流4或終端帶變壓器的空載線路涌流)據(jù)5電容器操作背靠背)電流、避雷器負(fù)載處電容器和變壓器電壓電流斷開載斷路器恢復(fù)電壓6保護(hù)動作電容器保護(hù)設(shè)備動作和負(fù)載，重新投入時暫態(tài)過程、次同期振蕩流7括帶線路)壓并聯(lián)電抗器和斷路器8電動機(jī)操作壓路器數(shù)據(jù)、電源數(shù)據(jù)9線隔離開關(guān)、母線長度3表1(續(xù))操作試驗項目測量和驗證目的范圍kHz(單相接地、電壓突變等)電壓互感器、變壓器電壓測量回路和電子設(shè)備的干擾影響電磁干擾電壓、接地網(wǎng)電位備數(shù)據(jù)、與測量地點的距離及布置注1:在每次試驗時均應(yīng)監(jiān)測相應(yīng)線路和設(shè)備的電壓及電流；注2:每次試驗均應(yīng)說明被操作線路或設(shè)備、相鄰的線路和電纜的技術(shù)特性現(xiàn)場試驗通常涉及電力系統(tǒng)和變電所(發(fā)電廠)的運行操作，系統(tǒng)調(diào)度，測量儀器，a)測量小組：編制試驗大綱和試驗實施方案，分析和解決b)調(diào)度操作小組(包括調(diào)度人員):根據(jù)試驗實施方案編制調(diào)度操作方案、現(xiàn)場調(diào)度和操作被試先由試驗領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人(或工程指揮部負(fù)責(zé)人)召集有關(guān)主要人員討論明確試驗?zāi)康?、主要試驗c)必要時對所列試驗條件進(jìn)行模擬試驗或計算，得到初步計算結(jié)果后，決定是否有部分試驗內(nèi)d)應(yīng)采取的保護(hù)措施或應(yīng)急措施。4內(nèi)容列于表2明確試驗操作時可能發(fā)生的問題(1)過負(fù)荷；(2)母線電壓偏離程度(3)繼電保護(hù)意外動作；(4)斷路器電流暫態(tài)過程(1)代表性波形；(2)過電壓最嚴(yán)重的程度；(3)斷路器恢復(fù)電壓；(4)避雷器動作和負(fù)載電流；(5)系統(tǒng)諧振或鐵磁諧振試驗方案一般應(yīng)包括試驗?zāi)康?、試驗項?內(nèi)容)、試驗條件及系統(tǒng)接線、試驗步驟、測量內(nèi)容方案還應(yīng)包括各項試驗中各有關(guān)運行部門應(yīng)密切監(jiān)視的設(shè)備運行參數(shù)、表計指示等，并應(yīng)列入可能出現(xiàn)的異常情況的應(yīng)急措施，以及明確各項試現(xiàn)場試驗測量系統(tǒng)的主要元件和原理接線如圖1～圖3所示。關(guān)于測量轉(zhuǎn)換裝置、測量信號傳數(shù)據(jù)采集5C1—高壓分壓器高壓電容；C2—高壓分壓器低壓電容；C3—二次分壓器一次電容；C4—二次分壓器二次電容；r—匹配電阻；F—低通濾波器(見圖b);T—隔離變壓器(見圖b):G1、G2、G3、G4—接地端a)原理接線圖C吃CC一低通濾波器中的電容器；L—低通濾波器中的電抗器b)隔離變壓器和濾波器注1:電源開關(guān)、輸入量程和校正信號可在光接收端遙控：注2:斷路器恢復(fù)電壓由示波器實時顯示；注3:測量儀器選用一種或兩種。6線平直部分的誤差為±0.5dB,即為±5%;以及現(xiàn)場電磁環(huán)境條件復(fù)雜，影響因素增多等原因，這三部分的測量準(zhǔn)確度一般要求不大于表3數(shù)值。%幅值測量時間測量士5士5幅值測量為±8%。時間測量為±10%?，F(xiàn)場試驗中一般應(yīng)盡量利用變電所已有的電力設(shè)備構(gòu)成分壓器來測量電壓。通常可利用的設(shè)備有電容套管的電壓抽頭和測量抽頭小套管因有較高的頻率響應(yīng)(通?？蛇_(dá)數(shù)百千赫),常被使用組成分壓器。110kV及以上電壓等級的電容式絕緣結(jié)構(gòu)的電較高電壓系統(tǒng)中常用的電容式電壓互感器(CVT),如果不接上中間變壓器、繼電器或通信設(shè)備，其頻率響應(yīng)可達(dá)100kHz及以上。電磁式電壓互感器(TV)仍然是使用廣泛的電壓測量轉(zhuǎn)換裝置，適用于頻率不太高(10kHz以下)的暫態(tài)電壓測量。常規(guī)的電壓互感器和電容式電壓互感器(CVT不加改進(jìn))多用來測量穩(wěn)態(tài)電壓。35kV及以下電壓可采用少油斷路器的均壓電容或其他合適的交流高壓電容器組裝成電容分壓器使電容分壓器的高壓臂電容，通常可選用100pF～1000pF或以上，組裝后的工頻耐壓具有防暈結(jié)構(gòu)，配以光纖傳輸，被測信號可用在高電壓帶電測量，其頻現(xiàn)場測量需考慮不少新的問題，應(yīng)按相關(guān)的IEC現(xiàn)場試驗中常用測量轉(zhuǎn)換裝置的特性和應(yīng)用范圍列于表4,供選用參考。7轉(zhuǎn)換裝置頻率范圍和應(yīng)用1電磁式電壓互感器(TV)(1)母線電壓(GIS除外):(2)線路電壓；(3)變壓器電壓；(4)諧振過電壓(1)高頻時測量準(zhǔn)確度隨負(fù)載而變；(2)高頻時變比修正系數(shù)由試驗決定；阻負(fù)載，以防止鐵磁諧振2電流互感器(TA)(1)線路電流；(2)變壓器電流；(4)電抗器電流；(5)故障電流(6)電纜電流；(7)斷路器分合閘時間飽和影響；(3)測故障電流時，保護(hù)級TA優(yōu)于測量級TA;(4)高頻時變比修正系數(shù)由試驗決定；路式中KA—電流互感器變流比3絕緣TA末屏抽頭(1)母線電壓；(2)電抗器電壓；(3)斷路器電壓；(4)變壓器電壓(1)需配以低壓臂電容器組成電容分壓(2)分壓比由試驗決定；(3)不應(yīng)再接上其他負(fù)載4電容式電壓互感器的電容部分(1)母線電壓；(2)變壓器電壓；(3)斷路器電壓；(3)線路電壓(2)若原來一次回路中沒有CVT,接上暫態(tài)恢復(fù)電壓波形；(3)不應(yīng)再接上其他負(fù)載5電阻分流器(1)TA電流(2)避雷器電流(3)線路電流(1)必須為無感式；(2)一般用于低電位電路中；ZRR6電容分壓器(由電容器組裝)50Hz～數(shù)兆赫(1)線路電壓，母線電壓(2)變壓器電壓(3)斷路器電壓(1)需另行特殊組裝；(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)需注意同序號3接線8轉(zhuǎn)換裝置頻率范圍和應(yīng)用7電阻分壓器(1)允許功率較小，在電壓不太高的條件下使用；(3)無感式繞制對首次使用的分壓器，可能時應(yīng)測量它的頻率響應(yīng)特性，測量接線圖如圖4所示。用正弦波形的信號發(fā)生器對被試分壓器施加電壓恒定的信號M?,其幅值用示波器通道Ch1監(jiān)測。示波器的另一通道Ch2,選用適當(dāng)?shù)腨軸放大倍率，測量分壓器的輸出電壓w?,在保持u?電壓幅值不變的條件下，逐步升高頻率，觀察u?電壓幅值開始縮小(約下降5%)時的頻率，即為該分壓器的最高使利用變電所電力設(shè)備(電容套管、TA絕緣末屏等)組成的電容分壓器，可用工頻電壓和電壓互感校核分壓比接線圖如圖5所示。為了配合暫態(tài)測量儀器額定輸入電壓(1V或5V等)的需要和便于按波形幅度調(diào)節(jié)測量儀器的輸入電壓，有時需要設(shè)置二次分壓器(見圖6)。二次分壓器通常選用低電感的電容器作為C?(51pF~200pF,大多用100pF),固定在屏蔽盒中，或用數(shù)只電容器用波段開關(guān)來選擇；為了調(diào)節(jié)方便，C4可選用可變9圖6二次分壓器b)用同軸電纜時，每個通道加裝有足夠絕緣水平的隔離放大器，其絕緣水平一般不低于3kV輸入端對地(機(jī)殼)的絕緣水平；有較多的通道(2～8通道或更多),最大的特點是記錄長度較長(有128kS、256kS、512kS甚至1MS),類別kS(千點)暫態(tài)儀暫態(tài)儀A8B8C8模擬量記錄儀對數(shù)字式記錄儀來說是一種可行的補(bǔ)充。一臺多通道(例如14分鬧分鬧合用手動二三 2)設(shè)備和線路參數(shù)： ——阻波器3)試驗條件：4)測量系統(tǒng)： 上升速度(電壓等)(資料性附錄)A.1關(guān)于同軸電纜應(yīng)一點接地的補(bǔ)充說明入接地網(wǎng)，由于接地網(wǎng)本身的阻抗作用，使流入點的暫態(tài)地電位Vo明顯升高，此升高的地電位向四周沿接地網(wǎng)導(dǎo)體的阻抗逐漸衰減，直到近百米以外漸趨平穩(wěn)(見圖A.1)。圖A.1同軸電纜非一點接地電路圖從圖A.1可以看出，接地點附近近百米范圍內(nèi)的地電位是不相等的，此時如果用一測量來自兩個不同接地的信號，由于不同接地點之間存在著不同的暫態(tài)地電位，例如V?和V?,它們之若將測量信號和干擾信號具體分析，如圖A.2所示在電纜內(nèi)屏蔽層阻抗Z。造成的電壓降Ug(干擾信號)一起連同真實的測量信號Ux測量進(jìn)去，形成明顯誤差，因此要求設(shè)法實現(xiàn)測量系統(tǒng)一點接地，達(dá)到使內(nèi)屏蔽層中無環(huán)流，消除干擾信號Ug的目的。因中壓(15kV～35kV)電抗器通常稱低抗，若是空芯式的，例如BK-10000/35型，在投入時和投入附近的接地網(wǎng)導(dǎo)體上感應(yīng)出電壓，使不同接地點之間出現(xiàn)電位差(圖A.3a)],如圖中的V?點和V?點，兩點之間的電位差U??,主要是穩(wěn)態(tài)分量，還疊加暫態(tài)分量。有時達(dá)數(shù)伏或更大一些。例如圖A.3中V?和V?點，它們各自的二次繞組也在此接地，即各接在不同的接地點上，其地電位為V?和V?點，測量系統(tǒng)形成兩點接地，在同軸電纜的內(nèi)屏蔽層中造成環(huán)流i。與變電所現(xiàn)場TV和TA的二次接地都已固定，不便重新拆開和改接，而且現(xiàn)場運行人員也不希望臨(資料性附錄)測量信號用光纖傳輸系統(tǒng)的原理圖如圖B.1所示。還原成調(diào)幅信號(模擬量),進(jìn)入測量記錄儀。通常大多選用僅傳輸測量信號的單通道(單芯光纖),其發(fā)送器和接收器采用交流供電方式；只有電電放大Uf電iU放大UIf一電壓/頻率變換器；f/U—頻率/電壓變換器1單通道或雙通道(信號和控制各占用一個通道)2DC～1MHz(-3dB),保證700kHz,(頻響平直DC～400kHz,士0.5dB)DC～250kHz(頻響平直，DC～100kHz,±0.5dB)DC～10kHz(頻響平直，DC～10kHz,±0.5dB)345±1V,士5V輸出阻抗<1Q,1.0mA6例：DC~1MHz調(diào)頻9MHz±1MHz78士0.1%滿度(Fs)9電源交流220V、50Hz,電池或長效電池(供低耗型發(fā)送器)規(guī)格和特性由制造廠選配，光纖最大長度，通常為1000m(也有500m),由用戶注明注：注意選用頻響曲線的平直部分，±0.5dB已能滿足使用要求。fo時，其輸出幅值已衰減3dB,即衰減29%,只有使用在0.2o時，幅值衰減誤差才小于2%,也就是使頻帶(MHz)=0.35/上升時間(μs)垂直分辨率低于8bit(例如6bit)是不可取的，通常大多用8bit,只有在特殊要求下才選擇10bit,波形長度(s)=記錄長度(S)/采樣率(S/s)=0.002ms/S,即每隔2μs采樣1點。b)若要求記錄的波形長度