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近日甘肅巴丹吉林沙漠基地送電四川特高壓直流工程（以下簡稱“隴電入川"）完成可研工作。
該特高壓工程起點位于甘肅酒泉，落點在四川資陽，線路全長1459.7公里。甘肅省內涉及酒泉、張掖、金昌、武威、白銀、蘭州、定西、天水、隴南9市，線路1160.7公里。據悉，該工程力爭年內核準，擬于“十五五"中期建成投產。
北極星輸配電網了解到，在2025年甘肅省2025年省列重大建設項目名單中，就包含隴電入川±800千伏特高壓直流輸電工程（甘肅段）。
據了解，近年來國網甘肅電力加快推進隴電外送工程建設，助力能源資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢。截至今年5月，祁韶直流累計外送電量突破2000億千瓦時。隴電入魯工程已建成投運，隴電入浙工程開工建設，隴電入川工程完成可研評審。
1 概述（LYDRC-3C電力行業(yè)新產品“配電網電容電流測試儀"為您解除一切后顧之憂）
目前，我國電力系統(tǒng)的電源中性點一般是不直接接地的，所以當線路單相接地時流過故障點的電流實際是線路對地電容產生的電容電流。據統(tǒng)計，電力系統(tǒng)的故障很大程度是由于線路單相接地時電容電流過大導致起弧且電弧無法自行熄弧引起的。因此，我國的電力規(guī)程規(guī)定當10kV和35kV系統(tǒng)電容電流分別大于30A和10A時，應裝設消弧線圈以補償電容電流，這就要求對的電容電流進行測量以做決定。另外，電力系統(tǒng)的對地電容和PT的參數配合會產生PT鐵磁諧振過電壓，為了驗證該配電系統(tǒng)是否會發(fā)生PT諧振及發(fā)生什么性質的諧振，也必須準確測量電力系統(tǒng)的對地電容值。
傳統(tǒng)的測量電容電流的方法有單相金屬接地的直接法、外加電容間接測量法等，這些方法都要接觸到一次設備，因而存在試驗危險、操作繁雜，工作效率低等缺點。進而出現(xiàn)了在PT二次側注入信號法測量電網電容電流；與傳統(tǒng)測量方法相比，該方法測量過程中，測試儀無需和一次側直接相連，因而試驗不存在危險性，無需做繁雜的安全工作和等待冗長的調度命令，只需將測量線接于PT的開口三角端子就可以測量出電容電流的數據。從PT開口三角處注入的是微弱的異頻測試信號，所以既不會對繼電保護和PT本身產生任何影響，又避開了50Hz的工頻干擾信號。
但是，現(xiàn)有的基于PT二次側注入信號法的測試儀體積及重量較大，便攜性較差不利于測試量較大的工況。另外，此類測試儀對于4PT連接方式的電網，測量精度極低，難以滿足用戶需求；需要改變PT連接方式才能準確測量系統(tǒng)電容電流。
為解決這些問題，我公司在上一代基于PT二次側注入信號法測試儀的基礎上，經過重新研發(fā)設計，開發(fā)出新一代產品電容電流測試儀。采用全新硬件結構和速度更快的ARM處理器及AD轉換器，內置全新的全數字變頻逆變電源，效率高、發(fā)熱量小、體積小、重量輕。與前一代相比，新一代體積和重量都大大減小，更加便于攜帶和現(xiàn)場測試。加入新的測量方法，以解決4PT連接方式電網電容電流測試精度不高的問題。在任何時刻（包括測量過程中）都可準確測量零序3U0電壓，從而便于用戶判斷系統(tǒng)工作狀態(tài)；并且在測試過程中，如果零序3U0電壓過高可自動停止測量過程。
該測試儀采用工業(yè)彩色液晶屏（強光下可讀）、中文菜單、人機交互更加友好，并且具備U盤存儲和數據打印等功能。接線簡單、測試速度快、測試穩(wěn)定性和數據準確性高，大大減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率。
2 測量原理（LYDRC-3C電力行業(yè)新產品“配電網電容電流測試儀"為您解除一切后顧之憂）
電容電流測試儀是從PT 開口三角側來測量系統(tǒng)的電容電流的。其測量原理如圖1所示。
在圖1中，從PT二次開口三角處注入不同頻率的電流信號（頻率非50Hz，目的是為了消除工頻信號的干擾），在PT高壓側A、B、C三相感應出3個電流方向相同的電流信號，此電流為零序電流，因此它在電源和負荷側均不能流通，只能通過PT和對地電容形成回路，所以圖1又可簡化為圖2。
根據圖2的物理模型就可建立相應的數學模型，通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0，再根據公式I=3ωCOUφ（Uφ為被測系統(tǒng)的相電壓）計算出系統(tǒng)的電容電流。
3 功能及特點（LYDRC-3C電力行業(yè)新產品“配電網電容電流測試儀"為您解除一切后顧之憂）
3.1 測量范圍更寬，測試速度更快。
3.2 支持3PT連接方式、兩種4PT連接方式、1PT連接方式現(xiàn)場電容電流測量，以及針對現(xiàn)場4PT連接方式測量不準的情況而提出的電容器組中性點異頻信號注入法。
3.3 工業(yè)級彩色液晶顯示屏，分辨率320×240點陣，強光下可讀。
3.4 人機交互界面更加友好：
(1)對于一些重要的操作及參數設置，顯示其提示信息和幫助說明。
(2)測量結果及相關參數顯示和打印更加詳細，便于用戶日后分析。
(3)選擇PT連接方式時，可顯示各種PT連接方式下的接線原理圖，便于用戶判別現(xiàn)場PT連接方式及測試線連接位置。
(4)屏幕頂部狀態(tài)欄實時顯示優(yōu)盤插入狀態(tài)，對未連接的設備進行操作時，顯示相應的未連接提示信息。
3.5 實時測量和顯示零序3U0電壓值，便于用戶判斷系統(tǒng)工作狀態(tài)；并且，在測量工程中如果發(fā)現(xiàn)零序3U0電壓過高，可自動停止測量過程。
3.6 具備多重零序3U0過壓保護電路，測試儀輸出端可耐受AC100V 50HZ電壓而不損壞。
3.7 內置全數字變頻逆變電源，具有輸出頻率準確、輸出電流可調、輸出效率高、發(fā)熱量小、體積小、重量輕、長時間工作穩(wěn)定等特點。
3.8 具備輸出短路保護功能。
3.9 具備實時時鐘，可實時顯示當前時間和日期；測量結果包括測量日期及時間。
3.10 測量數據存儲方式分為本機存儲和優(yōu)盤存儲，其中本機存儲可存儲測量數據150條，并且本機存儲可轉存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲數據格式為Word格式，可直接在電腦上編輯打印。
3.11 熱敏打印機打印功能，快速、無聲。
3.12 體積小、重量輕，方便攜帶使用。
4 技術指標（LYDRC-3C電力行業(yè)新產品“配電網電容電流測試儀"為您解除一切后顧之憂）
4.1 電容電流測量
4.1.1 測量范圍：0.3μF～200μF 1A～400A
4.1.2 準確度： ±(讀數×5%+2字)
4.1.3 分辨率： 0.3～9.999（0.001） 10～99.99（0.01） 100～999.9（0.1）
≥1000（1）
4.1.4 電壓等級：0.1KV～99.9KV連續(xù)可調
4.2 零序3U0電壓測量
4.2.1 測量范圍：1V～100V AC 50HZ
4.2.2 準確度： ±(讀數×1%+10字)
4.2.3 分辨率： 1～9.999（0.001） 10～99.99（0.01）
4.3 使用條件及外形
4.3.1 工作電源：AC100-240VAC 0.8A, 50/60Hz
4.3.2 儀器重量：4.5Kg
4.3.3 儀器體積：320mm(長)×270mm(寬)×150mm(高)
4.3.4 使用溫度：-10℃～50℃
4.3.5 相對濕度：＜90%，不結露
5 面板及各部件功能介紹（LYDRC-3C電力行業(yè)新產品“配電網電容電流測試儀"為您解除一切后顧之憂）
5.1 電流輸出：接測試線一端的彈棒，測試線另一端接PT二次側。
5.2 保險管： 電流輸出保險管，串聯(lián)在測試回路中，熔斷電流2A。
5.3 顯示屏： 工業(yè)級320×240點陣彩色液晶屏，LED背光，顯示操作菜單和測試結果。
5.4 按鍵： 操作儀器用。 “↑↓"為“上下"鍵，選擇移動或修改數據；“←→"為“左右"鍵，選擇移動或修改數據；“確認"鍵，確認當前操作；“取消"鍵，放棄當前操作。
5.5 優(yōu)盤接口：外接優(yōu)盤用，用來存儲測試數據，請使用FAT或FAT32格式的U盤。在存儲過程中，嚴禁撥出優(yōu)盤。
5.6 打印機： 打印測試結果。
5.7 接地端子：儀器必須可靠接地。現(xiàn)場接地點可能有油漆或銹蝕，必須清理干凈。
5.8 電源開關：整機電源開關。
5.9 電源輸入：交流AC220V電源輸入。
6 補償電容器組中性點異頻信號注入法
6.1 測量方法說明及測量特點
常用的異頻信號注入法是從PT開口三角處注入異頻信號，其測量原理中假設電壓互感器三相勵磁特性和漏抗一致，且在測試過程中忽略了勵磁阻抗。而在實際現(xiàn)場，電壓互感器往往會出現(xiàn)由于生產批次的不同而導致的三相勵磁特性和漏抗不一致，尤其對于4PT連接方式電壓互感器的差異將大大影響電容電流的測量準確性。
針對以上情況，提出了補償電容器組中性點異頻信號注入法，此測量方法避免了電壓互感器參數不一致的影響，且無需退出高低壓消諧裝置，既保證了電網運行安全，又保證了測量的準確性。
6.2 測量原理
圖4中：
PT：外接單相電磁式電壓互感器，電壓互感器變比為
（UL電壓互感器額定高壓）
X： 耐壓電纜
DL：斷路器
DS：隔離開關
ES：接地開關
L： 限流電抗器
Ca、Cb、Cc： 補償電容器組
C11、C22、C33：線路三相對地電容
見圖4所示，電容電流測試儀與單相電壓互感器的二次繞組相連，電壓互感器的一次繞組經耐壓電纜與補償電容器組中性點相連，通過補償電容器組向三相注入異頻零序電流。電容電流測試儀通過測量電壓互感器二次繞組的電壓和電流，計算得到對地電容和電容電流。
注：補償電容器組中性點異頻信號注入法，在測量之前必須確定電容器組Ca、Cb、Cc的確切電容量；且需要一個外置單相電磁式電壓互感器，為了提高測量精度，可選用精度較高的電壓互感器，電壓互感器變比為
（UL電壓互感器額定高壓）；測試儀的參數設置中“PT方式"應選擇“C1PT"。
6.3 測量步驟
6.3.1 查看不接地系統(tǒng)的接線方式和運行方式，系統(tǒng)所有線路均已投入。
6.3.2 現(xiàn)場已配置消弧線圈的，根據接線方式和運行方式，退出與被測系統(tǒng)有電氣聯(lián)系的所有消弧線圈。
6.3.3 外置單相電壓互感器置于絕緣墊上，高壓尾端、低壓尾端和外殼分別一點接地。
6.3.4 將電容電流測試儀的電流輸出端與單相電壓互感器二次繞組相連。儀器置于絕緣墊上，且與互感器的距離不小于2m（10kV）和3m（35kV），電容電流測試儀外殼應可靠接地。
6.3.5將單根耐壓電纜一端與外置的單相電壓互感器高壓端相連。在該補償電容器組中性點隔離開關處，利用絕緣操作桿將電纜的另一端與該補償電容器組中性點相連。無中性點隔離開關的補償電容器組可在其它操作方便處將電纜與中性點相連。連接部位需可靠接觸。
6.3.6 單相電壓互感器周圍設置安全圍欄，安全圍欄與互感器的距離不小于0.7m（10kV）、1m（35kV），向外懸掛“止步、高壓危險"標示牌。
6.3.7 測試人員位于絕緣墊上開始測試。
7.變壓器中性點異頻信號注入法
7.1 測量方法說明及測量特點
變壓器中性點異頻信號注入法與補償電容器組中性點異頻信號注入法類似，具備補償電容組中性點異頻信號注入法的所有特點。
注：變壓器中性點異頻信號注入法，需要一個外置單相電磁式電壓互感器，為了提高測量精度，可選用精度較高的電壓互感器，電壓互感器變比為
（UL電壓互感器額定高壓）；測試儀的參數設置中“PT方式"應選擇“1PT"。
7.2 測量原理
變壓器中性點異頻信號注入法測量原理如見圖5。
圖5中：
PT：外接單相電磁式電壓互感器
Tr：變壓器35kV側繞組，或是10kV系統(tǒng)的接地變，O為變壓器中性點
Ca、Cb、Cc：系統(tǒng)三相對地電容
AX、ax： PT的一、二次繞組，電壓互感器變比為
（UL電壓互感器額定高壓）
7.3 測量步驟
7.3.1 查看不接地系統(tǒng)的接線方式和運行方式，系統(tǒng)所有線路均已投入。
7.3.2 現(xiàn)場已配置消弧線圈的，根據接線方式和運行方式，退出與被測系統(tǒng)有電氣聯(lián)系的所有消弧線圈。
7.3.3 外置單相電壓互感器置于絕緣墊上，高壓尾端、低壓尾端和外殼分別一點接地。
7.3.4 將電容電流測試儀的電流輸出端與單相電壓互感器二次繞組相連。儀器置于絕緣墊上，且與互感器的距離不小于2m（10kV）和3m（35kV），電容電流測試儀外殼應可靠接地。
7.3.5將單根耐壓電纜一端與外置的單相電壓互感器高壓端相連。在變壓器中性點隔離開關處，利用絕緣操作桿將電纜的另一端與該變壓器中性點相連。無中性點隔離開關的變壓器可在其它操作方便處將電纜與中性點相連。連接部位需可靠接觸。
7.3.6 單相電壓互感器周圍設置安全圍欄，安全圍欄與互感器的距離不小于0.7m（10kV）、1m（35kV），向外懸掛“止步、高壓危險"標示牌。
7.3.7 測試人員位于絕緣墊上開始測試。
8 電力系統(tǒng)中PT連接方式及PT變比
電力系統(tǒng)中的PT連接方式和PT的變比會對測試儀的測量結果產生很大的影響，如果PT的連接方式和變比選擇不正確，測量結果將不是系統(tǒng)的真實電容電流值。因此為了測得正確的數據，在測試前必須對電力系統(tǒng)中PT的接線方式及PT變比有一個清晰的了解。本測試儀內置7種PT連接方式及其對應的PT變比，便于用戶選擇，分別是：3PT、3PT1、3PT2、4PT、4PT1、1PT、C1PT。這7種方式基本上包括配電系統(tǒng)中各種常用的PT接線方式。
8.1 內置PT連接方式對應的PT變比
8.2 3PT連接方式
8.2.1 連接原理圖
這種連接方式分“N接地"、“B相接地"兩種，分別如圖6和圖7所示。
對于這兩種方式，均從N-L兩端注入測試信號。根據所用PT的不同，組成開口三角的二次繞組可能是100/3（V）、100（V）、100/ 
（V）繞組，這樣，測量時PT的變比分別為： 
（其中
為電力系統(tǒng)的線電壓，如6kV、10kV或35kV）。這三個變比分別對應于測試儀“PT方式"選擇中的3PT、3PT1、3PT2三種連接方式。
8.2.2 現(xiàn)場測量及測試步驟
圖6、圖7所示的系統(tǒng)運行方式是從PT開口三角測量系統(tǒng)電容電流時所必須的運行方式。而對于一般的系統(tǒng)，并不都是處于這樣的運行方式下，例如在系統(tǒng)中還接有消弧線圈、PT高壓側中性點接有高阻消諧器、PT開口三角接有二次消諧裝置等。這時，為了使用測試儀進行容性電流的測量，必須將運行方式轉換為圖6或圖7所示的運行方式。
常見的采用3PT接線方式的其運行方式如圖8所示。
測試步驟：
（1）檢查測量用的PT高壓側中性點是否安裝有高阻消諧器，如有，將其短接。從測量原理可知，選用哪組PT進行測量，我們就只考慮這組PT的接線情況。而無需關心系統(tǒng)內的其他PT的情況。如果系統(tǒng)中有些PT安裝高阻消諧器，有些沒安裝，則全部可以從沒有安裝高阻消諧器的PT進行測量，這樣可以省去短接消諧器的工作。
（2）檢查消弧線圈是否全部退出運行。在有電氣聯(lián)系的被測電壓等級系統(tǒng)中所有消弧線圈均要退出運行，并非只退出該變電站的消弧線圈。同時只考慮被測電壓等級的情況，無需考慮其他電壓等級的情況。例如，被測變電站A為10kV系統(tǒng)，并通過聯(lián)絡線與變電站B的10kV系統(tǒng)相連，變電站A有2臺消弧線圈，變電站B有1臺消弧線圈，則測量時有電氣聯(lián)系的這3臺消弧線圈均要退出運行；而35kV系統(tǒng)有無消弧線圈則無需考慮。
（3）退出PT 開口三角的消諧裝置。如果經過實測證明，開口三角所接的某些廠家某些型號的二次消諧裝置對測量結果沒有影響，則消諧裝置可以不退出運行。一般對于微電腦控制的消諧器，其只有在系統(tǒng)有諧振發(fā)生時才動作，該類消諧器一般對測量無影響。
（4）如果PT二次側并列運行（很少見），則將其改為單獨運行。
（5）確保將測試儀的電流輸出端正確接到圖7的開口三角N-L上。一般在二次的端子編號為N600和 L630。為了確保連接正確，可以按下列方法進行檢查：用萬用表分別測量PT二次側三相電壓和開口三角電壓；將三相電壓中的大值減去小值得到的差和開口三角電壓比較，如果兩者差不多，就說明找到的開口三角端是正確的；如果兩者差別很大，則說明沒有正確找到開口三角端。例如，測量得到三相電壓分別為61V、60V、59.5V，則正確的開口三角電壓應為1.5V左右，如果測量得到的開口三角電壓僅為0.2V，說明所找的開口三角端不正確或PT開口三角連線已經斷開（在現(xiàn)場實測中發(fā)現(xiàn)有多個變電站的PT 開口三角連線斷開情況）。
（6）選擇正確的PT變比，也就是選擇正確的PT接線方式。電容電流測試儀是通過選擇PT連接方式和設定系統(tǒng)額定高壓來確定PT變比的，這樣對于試驗人員會更方便、快捷。PT一般是采用100/3V的二次繞組連接成開口三角，但也有特殊的情況，有些變電站的PT采用100V二次繞組組成開口三角。為了確保選擇變比的正確，可以通過測量組成開口三角的各繞組的電壓來確定。
（7）完成以上操作后，就可以使用電容電流測試儀進行電容電流的準確測量。
8.3 4PT連接方式
8.3.1 連接原理圖
大部分變電站中的4PT的連接方式有兩種接法，分別如圖9和圖10所示。對于圖9中這種4PT的接線方式，組成星形的三個PT的開口三角側被短接，系統(tǒng)零序電壓由第四個PT的測量線圈來測量，各相電壓分別從A－N、B－N、C－N端測量。這種接線方式下，系統(tǒng)單相接地時N－L端的電壓為57.7V。
圖10和圖9中的接線的區(qū)別是在N－L端串接入第四個PT的33V二次線圈，這樣當系統(tǒng)單相接地時，N－L兩端電壓為91V（即57.7V＋33.3V）。
在圖9和圖10中,測量信號都是從N-L端注入。
在圖9中，零序PT（即第4個PT）的二次零序繞組是ox-oa繞組，其電壓通常為
（V），則測量時PT變比為
。這種接線方式和變比下，對應于測試儀的“PT方式"中的“4PT"方式。也就是說，如果接線方式如圖9所示，則在測量電容電流前必須將“參數設置"屏幕中的“PT方式"設置為“4PT"。
在圖10中，零序PT（即第4個PT）的二次零序繞組是由主繞組ox-oa繞組和副繞組oxo-oao串聯(lián)組成，主繞組ox-oa的電壓為
（V），副繞組oxo-oao的電壓為100/3V，則測量時PT變比為
（其中
為電力系統(tǒng)的線電壓，如6kV、10kV或35kV）。這種接線方式下，對應于測試儀的“4PT1"連接方式。
第三種4PT接線方式如圖11所示。這種接線方式比較少見，但在系統(tǒng)中還是存在。在圖11中這種接線方式三相PT的三個二次輔助繞組即：1ao-1xo、2ao-2xo、3ao-3xo組成開口三角L601-L602，oa-ox和oao-oxo為零序PT的兩個二次繞組，它們與開口三角L601-L602組成一個大的開口三角N600-L601。相電壓也是從a、b、c與N600中測量。
對于這種接線方式，將L601和L602短接，并從N600和L601端注入測量電流，“PT方式"選擇“4PT1"即可。
注意：在測量前還應將與PT二次繞組并聯(lián)的其它PT二次繞組斷開；退出系統(tǒng)中消弧線圈。
8.3.2 測量注意事項
對于4PT的接線方式，當被測的三相對地電容小于30微法時（10kV電容電流約為55A），測量結果是準確的。但當被測系統(tǒng)對地電容容量太大時，測量結果就會隨電容的增大而偏差較多。如果想要進行準確測量，可采用以下幾種方法：
（1）使用前面介紹的電容器組中性點異頻信號注入法進行測量。
（2）如果系統(tǒng)中變壓器有中性點或者有接地變壓器，也可采用前面介紹的變壓器中性點異頻信號注入法進行測量。
（3）將4PT連接方式轉變?yōu)?/span>3PT連接方式，然后按前面所述的3PT方式進行測量。
將4PT連接方式轉變?yōu)?/span>3PT連接方式的方法如下：
對于4PT連接方式1和方式2， 將第四個PT高壓側短接，并將被短接的開口三角側打開，從打開兩側注入電流測量即可。這時4PT連接運行方式就全部變成了3PT連接運行方式。
對于4PT連接方式3，將零序PT即圖11中所示的PT4的高壓繞組短接，將儀器的電流輸出端接到圖11中所示的開口三角L601-L602，就可以開始測量了。其接線圖如圖12所示。
甘肅巴丹吉林沙漠基地送電四川工程是國家批復的“十四五"期間規(guī)劃建設的特高壓直流輸電通道之一，是切實貫徹主席視察甘肅重要指示精神，落實國家關于推進沙漠、戈壁、荒漠大型風電光伏基地發(fā)展部署的具體實踐，也是甘肅省繼祁韶直流、隴電入魯、隴電入浙之后作為送端的第四個特高壓直流輸電工程，工程的建設投運對于甘肅、四川兩省推進經濟高質量發(fā)展和構建綠色低碳清潔高效能源系統(tǒng)具有重要意義。
工程起點甘肅酒泉，落點四川資陽，省內涉及酒泉、張掖、金昌、武威、白銀、蘭州、定西、天水、隴南9市，線路全長1459.7公里，其中甘肅境內1160.7公里。
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