Journal of Electrical Engineering
Vol.04 No.03(2016), Article ID:18556,5
pages
10.12677/JEE.2016.43021
Research on Calculation Scheme of Overhead Line Parameters
Min Cao1, Furong Yin2, Yun Xia3
1Electric Power Science Research Institute of Yunnan Power Grid Co., Ltd., Kunming Yunnan
2Guangzhou Zenithsun Technology Co., Ltd., Guangzhou Guangdong
3Beijing Yin Diagram Simulation Technology Co., Ltd., Beijing
Received: Aug. 30th, 2016; accepted: Sep. 17th, 2016; published: Sep. 20th, 2016
Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc.
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ABSTRACT
As the relay protection effect on the stability of power grid is more and more big, the accuracy of the relay protection setting value is becoming more and more important. And in the process of relay protection setting calculation, overhead line parameters are very important basic data. Traditional calculation method, without considering the tower connection form leads to problem of inaccurate calculation results. This paper according to the overhead line parameters calculation schemes provided by a relay protection department, studied each tower connection form of processing and where each line belongs to, and put forward the existing problems and improvement ideas.
Keywords:Relay Protection, Overhead Line Parameters, A Formula to Calculate
架空线路参数计算方案研究
曹敏1，尹福荣2，夏芸3
1云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南 昆明
2广州致讯信息科技有限责任公司，广东 广州
3北京殷图仿真技术有限公司，北京
收稿日期：2016年8月30日；录用日期：2016年9月17日；发布日期：2016年9月20日
摘 要
随着继电保护对电网稳定运行的影响越来越大，继电保护定值的准确性也越来越重要，而在继电保护定值的计算过程中架空线路参数是非常重要的基础数据。本文针对传统计算法未考虑各杆塔接线形式导致计算结果不准确的问题，根据某调度继电保护处架空线路参数的计算方案，研究分析了其对各杆塔接线形式的处理以及对各段线路归属的处理，并提出了其存在的问题以及改进的思路。
关键词 :继电保护，架空线路参数，计算公式
1. 引言
随着电网规模的不断扩大，各种架空线路已成为电网输送电能的主力支撑点，对整个电网安全稳定运行的影响越来越大。在电网某处发生故障时，为不扩大事故范围，对继电保护定值准确性要有很高的要求，而架空线路参数是计算继电保护定值的基础数据，架空线路参数的正确与否直接影响了继电保护定值的准确性 [1] 。在现场电网中获取架空线路参数有两种途径：通过实测获得、通过计算获得，但通过实测获得架空线路参数需要的成本太高，且一旦某段线路经过的杆塔数目发生变化或者杆塔的接地方式发生变化，整条线路的阻抗参数也将发生变化，需要重新实测才能得到准确的参数信息；故现场一般通过计算的方式来获得架空线路的参数。
由于传统计算架空线路参数时未考虑各个杆塔接线形式，故计算出来的参数与实际参数肯定存在比较大的偏差。本文针对传统计算方法计算出的架空线路参数不够准确，从而造成继电保护定值准确性不高的问题，根据某调度继电保护处所采用的架空线路参数计算方案，研究分析了此计算方案对各杆塔接线形式的处理以及对各段线路归属的处理。
2. 架空线路参数计算公式
某调度继电保护处根据杆塔所接架空导线以及地线，将架空线路分为6种架构，分别为：无避雷线单回线路、具有1根避雷线单回线路、具有2根避雷线单回线路、无避雷线双回线路、具有1根避雷线双回线路、具有2根避雷线双回线路，这6种架构每一种的计算公式都不相同 [2] 。计算公式中各变量意义如表1所示。
2.1. 单位正序阻抗
各架构架空线路单位正序阻抗计算公式如表2所示。
2.2. 单位零序阻抗
各架构架空线路单位零序阻抗计算公式如表3所示。
3. 架空线路参数计算方案
某调度继电保护处计算架空线路参数采取的方案为：
1) 先根据本文第2章节所述的计算公式以及2个厂站间杆塔的接线形式 [3] ，计算出每个杆塔所接架空线的单位正序阻抗
、单位零序阻抗
。
Table 1. Definition of the formula variable
表1. 公式变量定义
Table 2. Units of positive sequence impedance calculation formula
表2. 单位正序阻抗计算公式
2) 再根据一定的规则算出每个杆塔所接架空线的长度
，本方案采取的规则为：首厂站到杆塔1以及杆塔1到杆塔2之间的线路属于杆塔1；杆塔2到杆塔3之间的线路属于杆塔2；依次类推，一直到杆塔n到末厂站之间的线路属于杆塔n结束。
如图1所示，按照此方案规则，属于各杆塔的线路长度分别为：
Table 3. Formula for calculating unit zero sequence impedance
表3. 单位零序阻抗计算公式
Figure 1. Schematic diagram of overhead line
图1. 架空线路示意图
杆塔1：
杆塔2：
杆塔n：
3) 用每个杆塔的单位正序阻抗
以及单位零序阻抗
，乘以属于各杆塔的线路长度
，得出属于各杆塔的线路正序以及零序阻抗。
4) 将各个杆塔的线路正序阻抗以及零序阻抗相加，得出首厂站到末厂站之间的架空线路阻抗参数。
4. 架空线路参数计算改进思路
4.1. 存在的问题
本文第3部分详细介绍了某调度继电保护处计算两厂站之间的架空线路阻抗参数的方案，按照：算出杆塔单位阻抗 >> 算出杆塔线路长度 >> 算出杆塔总阻抗 >> 算出两厂站间线路总长度的步骤，可以较为准确的得出架空线路的阻抗参数 [4] 。
但是使用上述方案可以得到最准确结果的前提就是第2个步骤：算出杆塔线路长度这个步骤要与实际情况相符，因为第1步是根据目前最权威的资料得出的计算公式，第3步以及第4步却是根据第2步得出的结果进行运算，若第2步得出的结果不准确，则最终结果不可能正确。
现场实际接线情况如图1所示，可以看出
这段线路即与杆塔1相连，又与杆塔2相连，但上述方案中，
这段线路全部归到杆塔1，与实际情况不符。故为了解决这一问题，提出了改进思路。
4.2. 改进的思路
针对4.1提出的问题，本文给出的改进思路就是：将
的一半归到杆塔1，一半归到杆塔2；同理
的一半归到杆塔2，一半归到杆塔3；依次类推，最终可得属于各杆塔的线路长度为：
杆塔1：
杆塔2：
杆塔3：
杆塔n：
经过上述改进后，可以发现计算出的属于各杆塔的线路长度与实际情况符合度较高，故计算出来的结果与实际参数更为贴近，提高了最终计算结果的准确性。
5. 结语
本文主要研究了某调度继电保护处的架空线路参数计算方案对各杆塔接线形式的处理以及对各段线路归属的处理，并提出此方案的缺点以及提出改进的思路。为调度部门继电保护相关人员提供了架空线路参数计算的理论依据，对提高继电保护定值准确性拥有重要的作用。
文章引用
曹 敏,尹福荣,夏 芸. 架空线路参数计算方案研究
Research on Calculation Scheme of Overhead Line Parameters[J]. 电气工程, 2016, 04(03): 168-172. http://dx.doi.org/10.12677/JEE.2016.43021
参考文献 (References)