1、输电线路感应电压分析与防范措施摘要：针对电力系统输电线路停电后，线路尚存感应电压，由于现场操作人员验电中，不能够正确区分属于线路本身有电还是线路感应电压，致使感应电压伤人电人现象时有发生。本文着重就输电线路停电后，停电设备仍然存在的感应电压种类与大小进行分析，并就验电过程中如何防范感应电压，提出具体防范措施。 关键词：感应电压; 线路; 停电; 分析; 防范 中图分类号： F407.6 文献标识码： A The Analysis and Precautions about the Induced Voltage in Transmission Line QiSai1 ，LiuZhuo2，Zhu
2、YaDi1,WangWeWen 1，SongYuGuo3 , WangChunYan4 1. Heilongjiang Electric Power StaffUniversity, Harbin, 150030, China; 2. State Grid Heilongjiang Power Co. Ltd, Harbin, 150030, China; 3. State Grid QiQihar Power Supply Bureau,Qiqihar, 161005,China 4. State Grid HeGang Power Supply Bureau , HeGang150001,
3、China Abstract: When the transmission line in the power supply system failed , induced voltage still exist in the line. If the operator can not distinct correctly whether the power exists in the transmission line or induced voltage, the phenomenon that induced voltage hurts people will happen. The a
4、rticle concentrates on the analysis about the different kinds and degrees of induced voltage, then suggests certain precaution about how to prevent the induced voltage in the verification of live part process. Key Words：induced voltage; transmission line; power failurepower failure power failure pow
5、er failure; analysis; prevention 输电线路停电后，线路尚存感应电压，由于现场操作人员验电中，不能够正确区分属于线路本身有电还是线路感应电压，致使感应电压伤人电人现象时有发生。验电时注意区分线路本身有电还是感应电压，防止拆、挂地线时带电挂地线，以避免烧伤、高空跌落摔伤、感应电压电伤等人身事故发生。本文着重就输电线路停电后，停电设备仍然存在的感应电压种类与大小进行分析，并就验电与装设接地线过程中，如何防范感应电压，提出具体防范措施。 1 感应电压产生分析 输电线路停电后，停电设备尚存感应电压。感应电包括静电感应电压 U1 及电磁感应电压 U1两部分。 静电感应电压在
6、感应电压中起主导和决定作用。 1.1 静电感应电压 输电线路停电后，处在运行设备电场中的停电线路，由于静电耦合，三相分布电压不平衡，在停电设备上产生的对地零序电压即为静电感应电压 U1。运行母线对检修母线的感应回路图如图 1 所示。图 1(a)中，运行母线对检修母线 A2 相的静电感应电压为： (1 ) 式中： CA、CB、Cc运行母线对检修母线 A2 相的电容； CE检修母线 A2 相对地电容； UL运行系统的电源线电压。 （a）静电感应电压回路图 (b)电磁感应电压回路图 图 1 运行母线对检修母线的感应回路图 同理，也可以求出运行母线对检修母线 B2 及 C2 相的静电感应电压。由式（1
7、）可以看出： 当 CA=CB=Cc，U1=0，即运行母线对检修母线不存在静电感应。事实上，因三相距离不相等，CACBCc，U10，且 CA、CB、Cc 的不平衡度愈大，U1 就愈高。 电源电压等级越高，UL 就愈大，U1 就愈高。CE 愈小，U1 就愈高。总之，运行的高压及超高压系统对检修停电设备普遍存在着静电感应，特别是检修系统与运行系统相互平行、交叉、跨越时尤为严重1。 1.2 电磁感应电压 输电线路停电后，处在运行设备磁场中的停电线路，由于电磁耦合三相互感不平衡，在停电设备上感应的对地零序电压 U1，称为电磁感应电压，如图 1（b）所示，运行母线（电流为 IA=IB=IC=I）与检修母线
8、平行且距离为 L2，母线的长度为 L，因互感 MAMBMC,故运行母线的磁场在检修母线上感应的电动势也不相等，相加所得电压就是检修母线的电磁感应电压 U1。该电压可根据以下推荐公式2计算，A2 相上的电磁感应电压有效值 U1（V/m）为： U1=I（XC-1/2XB-1/2XA） （2） XC =0.62810-4（In2L/L2-1） （3） 式中 I运行母线的电流，故障时为短路电流（A）; XC、XB、XA检修母线 A2 相分别对运行母线 C1、B1、A1 的单位长度平均互感抗（/m）XB、XA 的计算方法与 XC 相同 L-运行母线的长度（m） ； L2运行母线与检修母线之间的距离（m）
9、 。 同理，也可求出运行母线对检修母线 B2 相、C2 相的电磁感应电压值。因 A2 相靠运行母线最近（L2 小） ，故其电磁感应电压值比 B2、C2 相高。由式（2）可以看出： 当 MA=MB=MC,XA=XB=XC,；U1=0,即运行母线对检修母线不存在电磁感应。事实上，因三相距离不相等，MAMBMC，U10，当互感的不平衡度愈大，U1愈高。 U1与母线的长度 L 及通过电流 I 成正比，与 L2 成反比。C1 母线通过短路电流时，A2 相的电磁感应电压最高。 1.3 停电线路总感应电压 在运行设备电磁场作用下，停电设备对地具有的总电位为。考虑单一回路的电磁耦合，可以按照式（1） 、 （2
10、）来计算感应电压。在变电所，电磁耦合的实际情况很复杂；出线多，回路集中；设备交错布置（或上下层布置） ，环境复杂；不同运行回路的电磁耦合情况，相互影响并交织重叠，很难估计3。总之，相互影响的各种因素在计算感应电压时，一一考虑是非常困难的，也是做不到的。 输电线路实测感应电压 了解本单位设备上的感应电压，最简单的办法是通过现场实测。实测时，先将设备停电，并使用高内阻的静电电压表。由于现场条件（设备布置、负荷电流、绝缘状况、气候条件）不同，各单位同一电压等级的设备，测得的感应电压分布规律大致相似，而数值可能不相等，是正常的。下表为某发电厂实测室内外电气设备的感应电压值，如表 1 所示。表 1 某发
11、电厂设备感应电压（对地）实测表 设备 名称 长度 （m） 感应电压（v） AB C 室外 110kv 母线 室外 35kv 母线 室内 10kv 备用母线 室外 110kv 断路器引线 室外 35kv 断路器引线 150 80 164 30 20 15977173 58 1934 50 4650 66 95198 34 2123 4 号发电机变压器组 主变压器 110kv 引线 主变压器 13.8kv 组合导线 70 50 132134.2 135.3 3.63.6 3.6 设备 名称 长度 （m） 感应电压（v） AB C 室外 110kv 母线 室外 35kv 母线 室内 10kv 备用母
12、线 室外 110kv 断路器引线 室外 35kv 断路器引线 150 80 164 30 20 15977173 58 1934 50 4650 66 95198 34 2123 4 号发电机变压器组 主变压器 110kv 引线 主变压器 13.8kv 组合导线 70 50 132134.2 135.3 3.63.6 3.6 另外，不少供电局通过现场测量证实双回线上的感应电压也是很高的。不同电压等级的双回线，一路停电后实测感应电压为 1035kv 线路平均在 2001000v 左右；110kv 线路为 1.9kv；220kv 线路为1016kv（相应线路长为 23.540km） 。下面为双汇线
13、 L2 停电后实测感应电压示意图，如图 2 所示。 图 2 双汇线 L2 停电后实测感应电压示意图 W1-运行母线；W2备用母线；W3-旁路母线 3.设备带电与感应电压区分方法 正确掌握区分输电线路本身带有电压还是线路感应电压是验电的关键。可参考以下方法进行判断区分输电线路本身带有电压还是线路感应电压。 （1）根据验电器声光判断现象判断输电线路本身有电。因工作电压的电场强度强：验电器靠近导体一定距离，就发光（或有声光报警） ，显示设备有工作电压；尔后，验电器离带电体愈近，亮度（或声音）就愈强。操作人细心观察、掌握这一点对判断设备是否带电非常重要。用绝缘拉杆验电，有“吱吱”放电声。 （2）根据验
14、电器声光现象判断线路静电感应电。对地电位不高，电场强度微弱，验电时验电器不亮。与导体接触后，有时才发光；但随着导体上静电荷通过验电器人体大地放电，验电器亮度由强变弱，最后熄灭。停电后在高压长线缆上验电时，就会遇到这种现象。 （3）电磁感应电。与静电差不多，电位较低，一般情况验电时验电器不亮。 （4） 在低压回路验电，如验电笔亮，可借助万用表来区别是哪种性质的电压。将万用表的电压档放在不同量程上，测得的对地电压为同一数值，可能是工作电压；量程越大（内阻越高） ，测得的电压越高，可能是静电或感应电压。 4 结论 由于输电线路停电后，处在运行设备电场中，由于静电耦合，三相分布电压不平衡，在停电设备上
15、产生的对地零序电压即为静电感应电压。同样，输电线路停电后，处在运行设备磁场中的停电设备，由于电磁耦合三相互感不平衡，在停电设备上感应的对地零序电压即电磁感应电压。正确掌握区分输电线路本身带有电压还是线路感应电压是验电的关键。才能防止误操作的发生。 参考文献： 1.严伟佳,同杆多回输电线路感应电计算及分析,江苏电机工程，2012,31（2）：67-69； 2. 戈东方,电力工程电气设计手册 ，水利电力出版社，1989 年；3.曾华荣,张迅,一起高压输电线路直流融冰感应过电压分析,南方电网技术，2011,5（4）：78-80； 作者简介： 齐赛，女，大学本科，高级工程师，从事电力系统专业培训及变电站运行维护工作。E-mail:。 刘卓，男，大学本科，从事电力系统专业培训 朱雅迪，女，大学本科，从事电力系统专业培训。 王雯雯，女，大学本科，从事电力系统专业培训 宋玉国，男，鹤岗电业局，从事电力系统生产培训。 王春艳，女，齐齐哈尔电业局，从事电力系统生产培训。
