專利名稱：配電網(wǎng)對(duì)地電容的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)對(duì)地電容的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)現(xiàn)有的通過電壓互感器向電網(wǎng)注入測(cè)試頻率信號(hào)測(cè)量配電網(wǎng)對(duì)地電容的方法主要有二種一種是通過變電站母線電壓互感器三角側(cè)注入一個(gè)固定頻率的信號(hào)，通過測(cè)量信號(hào)注入點(diǎn)處的等效阻抗，然后按照變比折算來直接進(jìn)行計(jì)算；另一種是利用變頻信號(hào)源，在測(cè)試儀內(nèi)并聯(lián)一電感，通過尋找諧振頻率來計(jì)算出系統(tǒng)對(duì)地電容。
這兩種方法的缺點(diǎn)是未考慮到母線電壓互感器的短路阻抗的影響，使測(cè)試精度大大降低，事實(shí)上由于變電站母線電壓互感器短路阻抗較大，因此按照上述方法在絕大多數(shù)應(yīng)用情況下根本不可能得到正確的測(cè)試結(jié)果，有時(shí)誤差甚至為真實(shí)值的好幾倍。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)量方法所存在的測(cè)試精度低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種精確的配電網(wǎng)對(duì)地電容的測(cè)量方法，解決了母線電壓互感器的短路阻抗影響測(cè)試精度的問題，提高了配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)量的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案包括以下步驟1)在變電站母線電壓互感器開口三角側(cè)串聯(lián)一個(gè)可調(diào)電抗器l1；2)經(jīng)電抗器l1從電壓互感器開口三角側(cè)注入一個(gè)大小恒定的變頻電流信號(hào)；3)測(cè)量返回電壓，改變注入信號(hào)頻率，找出系統(tǒng)的一個(gè)諧振角頻率ω1；
4)改變電抗器，使其大小為l2，再找出系統(tǒng)的另一個(gè)諧振角頻率ω2；5)利用下述公式計(jì)算出配電網(wǎng)三相對(duì)地電容值3C=9·ω12-ω22ω12ω22k2(l2-l1)]]>上式中k為變壓器變比。
上述步驟1)中可調(diào)電抗器的大小為1mH～100mH。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明在變電站母線電壓互感器開口三角側(cè)串聯(lián)一個(gè)可調(diào)電抗器，再經(jīng)可調(diào)電抗器向被測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)注入變頻電流信號(hào)，通過改變所接電抗器大小找到至少兩個(gè)系統(tǒng)諧振頻率，由此計(jì)算配電網(wǎng)對(duì)地電容。本發(fā)明方法中配電網(wǎng)對(duì)地電容的計(jì)算完全與互感器漏電感的無關(guān)，因此完全避免了變電站互感器漏電感對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，大大提高了測(cè)試精度。并具有安全、快捷、適用面廣的優(yōu)點(diǎn)，徹底解決了變電站互感器漏電感影響配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)試精度的技術(shù)難題。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1是本發(fā)明的接線圖。
圖2是本發(fā)明的測(cè)量原理圖。
圖3是本發(fā)明的測(cè)量等效原理圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，圖1為利用電網(wǎng)母線電壓互感器和配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)量儀3實(shí)施本發(fā)明的接線圖。電網(wǎng)母線電壓互感器有原邊繞組1和副邊繞組2。兩繞組均為三相繞組，原邊繞組1采用星形接線方式，即其首端接電網(wǎng)A、B、C線，尾端星形連接后再接地。副邊繞組2為開口三角形接線方式，即三相繞組的首、尾相連接，摔出兩個(gè)接線頭，其中一接線頭串入可調(diào)電抗器6后和另一接線頭接配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)量儀3的電流信號(hào)送出端子5，配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)量儀3的電壓信號(hào)輸入端子4直接并聯(lián)在電流信號(hào)送出端子5上。
配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)量儀3通過電流信號(hào)送出端子5經(jīng)可調(diào)電抗器向電壓互感器注入恒定大小的變頻電流信號(hào) 通過電壓信號(hào)輸入端子4測(cè)量返回電壓信號(hào) 再比較電壓信號(hào)輸入端子4測(cè)量的電壓 和電流信號(hào)送出端子5的注入電流 的相角差，采用尋找值趨于零的最小值方法確定系統(tǒng)的諧振頻率。
本發(fā)明的測(cè)量原理如圖2所示。電壓互感器開口三角側(cè)串聯(lián)一個(gè)可調(diào)電感l(wèi)1，通過測(cè)控裝置向開口三角側(cè)注入一個(gè)大小恒定的變頻電流信號(hào) 改變注入信號(hào)的頻率，測(cè)出一系列的角頻率ω對(duì)應(yīng)的返回電壓信號(hào) 與注入電流信號(hào) 的相角值，找出值趨于零的最小值對(duì)應(yīng)的角頻率ω1，即為系統(tǒng)諧振角頻率。改變可調(diào)電感，使其大小為l2，再用同樣的方法找出另一個(gè)系統(tǒng)諧振角頻率ω2。
本發(fā)明的測(cè)量等效原理圖如圖3所示，由此根據(jù)諧振原理可得ω1(L1+L′)=3ω1C]]>ω2(L2+L′)=3ω2C]]>其中L1、L2分別為可調(diào)電感l(wèi)1、l2折算到電壓互感器一次側(cè)后的值。L′為電壓互感器歸算到電壓互感器一次側(cè)的總漏感。
聯(lián)立上述兩式得3C=9·ω12-ω22ω12ω22(L2-L1)]]>
設(shè)變壓器變比為k，則可調(diào)電感歸算到一次側(cè)后有L1＝k2l1，L2＝k2l2。則配電網(wǎng)對(duì)地電容的值為3C=9·ω12-ω22ω12ω22k2(l2-l1)·]]>從上式中可以看出，本發(fā)明測(cè)試方法中的電容計(jì)算與電壓互感器的總漏感L′無關(guān)，因此這種測(cè)試方法完全消除了互感器漏電感對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，大大提高了配電網(wǎng)對(duì)地電容的測(cè)試精度。
表1列出了實(shí)驗(yàn)測(cè)量電容值的結(jié)果與實(shí)際被測(cè)電容值，其中f1、f2分別對(duì)應(yīng)電壓互感器開口三角側(cè)串入可調(diào)電感l(wèi)1、l2時(shí)系統(tǒng)的諧振頻率；C為接于電壓互感器一次側(cè)的單相對(duì)地電容；C計(jì)算為通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出來的單相對(duì)地電容值。
表1

從表1可以看出，該測(cè)量方法消除了電壓互感器漏抗對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，測(cè)量誤差最大不超過2.74％，測(cè)量精度高。
權(quán)利要求
1.一種配電網(wǎng)對(duì)地電容的測(cè)量方法，包括如下步驟1)在變電站母線電壓互感器開口三角側(cè)串聯(lián)一個(gè)可調(diào)電抗器l1；2)經(jīng)電抗器l1從電壓互感器開口三角側(cè)注入一個(gè)大小恒定的變頻電流信號(hào)；3)測(cè)量注入信號(hào)兩端返回的電壓信號(hào)，改變注入信號(hào)頻率，找出系統(tǒng)的一個(gè)諧振角頻率ω1；4)改變電抗器，使其大小為l2，再找出系統(tǒng)的另一個(gè)諧振角頻率ω2；5)利用下述公式計(jì)算出配電網(wǎng)三相對(duì)地電容值3C=9·ω12-ω22ω12ω22k2(l2-l1)]]>上式中k為變壓器變比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)對(duì)地電容的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟1)中可調(diào)電抗器的大小為1mH～100mH。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)對(duì)地電容的測(cè)量方法，包括以下步驟在配電網(wǎng)電壓互感器開口三角側(cè)串聯(lián)一個(gè)可調(diào)電抗器，經(jīng)可調(diào)電抗器從電壓互感器開口三角側(cè)注入一個(gè)恒定大小的變頻電流信號(hào)，測(cè)量返回電壓；改變注入信號(hào)頻率，尋找系統(tǒng)的一個(gè)諧振頻率；再改變電抗器大小，用同樣的方法找出系統(tǒng)的另一個(gè)諧振頻率，然后計(jì)算出配電網(wǎng)對(duì)地電容值。本發(fā)明方法完全避免了變電站互感器漏電感對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，大大提高了測(cè)試精度，具有安全、快捷和適用面廣的優(yōu)點(diǎn)，徹底解決了變電站互感器漏電感影響配電網(wǎng)對(duì)地電容測(cè)試精度的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)G01R27/26GK101034119SQ200710034458
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者曾祥君, 劉張磊, 陳博, 馬洪江, 王媛媛, 許瑤 申請(qǐng)人:長沙理工大學(xué)