專(zhuān)利名稱(chēng)：一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法，用于測(cè)量1kV、3kV、6kV、10kV、35kV、66kV等電壓等級(jí)電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)地的電容或系統(tǒng)電容電流，屬于交流電網(wǎng)測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)其它電容電流測(cè)試儀是通過(guò)向電網(wǎng)注入單一測(cè)試頻率的信號(hào)來(lái)進(jìn)行的，主要有兩種方法其一是通過(guò)變電站母線(xiàn)PT注入一定頻率的信號(hào)，通過(guò)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(lái)直接進(jìn)行計(jì)算；其二是利用變頻信號(hào)源，在測(cè)試儀內(nèi)加入一定的電感，通過(guò)尋找諧振頻率來(lái)計(jì)算出系統(tǒng)對(duì)地電容。這些方法的缺點(diǎn)是未考慮到母線(xiàn)PT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(xiàn)PT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。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有測(cè)試方法受母線(xiàn)PT短路阻抗的影響大、精度差的缺點(diǎn)，提供一種能避免變電站母線(xiàn)PT短路阻抗對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響、精度較高的一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)采取如下措施解決一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法，其特點(diǎn)是通過(guò)專(zhuān)用測(cè)試裝置向被測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)注入至少二個(gè)不同頻率的電壓信號(hào)，分別測(cè)出在不同頻率電信號(hào)時(shí)所述測(cè)試裝置信號(hào)輸出端與被測(cè)電網(wǎng)連接點(diǎn)的電流和電壓值，根據(jù)注入的電信號(hào)頻率和所述測(cè)出的電流、電壓值，計(jì)算出被測(cè)電網(wǎng)的對(duì)地電容和對(duì)地電容電流值。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題還可通過(guò)采取如下措施解決如前所述專(zhuān)用測(cè)試裝置由整流電路、逆變電路、CPU邏輯控制電路、顯示電路及工作電源連接而成，逆變電路的輸入端連接整流電路的輸出端、輸出端連接變電站母線(xiàn)PT，整流電路的輸入端連接交流市電，CPU邏輯控制電路的控制信號(hào)輸出端連接逆變電路的控制端、信號(hào)輸出端連接顯示電路的輸入端、電源端連接工作電源的輸出端；整流電路將經(jīng)隔離后的交流50Hz電壓整流成直流電壓，逆變電路采用電力電子開(kāi)關(guān)IGBT器件、其型號(hào)為1MBH60，將直流輸入電壓逆變成頻率可變的交流電壓，CPU邏輯控制電路產(chǎn)生控制脈沖信號(hào)、完成電容電流的計(jì)算及將結(jié)果送顯示電路顯示。
整流電路采用常見(jiàn)的全橋整流電路，將經(jīng)隔離后的交流50Hz電壓整流成直流，為逆變電路提供直流電源；逆變電路采用電力電子開(kāi)關(guān)IGBT器件、其型號(hào)為1MBH60，將直流輸入電壓逆變成頻率可變的交流電壓，并將產(chǎn)生頻率可變的信號(hào)電壓/電流注入電網(wǎng)，IGBT電力電子開(kāi)關(guān)的控制脈沖采用正弦調(diào)制脈沖SPWM；CPU邏輯控制電路由51系列單片機(jī)89C58和外圍常用的邏輯電路構(gòu)成，完成產(chǎn)生控制信號(hào)電壓、完成電容電流的計(jì)算及將結(jié)果送液晶顯示，CPU定時(shí)產(chǎn)生的SPWM脈沖通過(guò)其I/O口去驅(qū)動(dòng)IGBT的驅(qū)動(dòng)器件EXB841或EXB842，IGBT開(kāi)關(guān)按照SPWM形式導(dǎo)通與關(guān)斷，在變電站母線(xiàn)PT開(kāi)三角L、N端形成正弦信號(hào)；CPU通過(guò)其I/O口驅(qū)動(dòng)顯示電路的液晶顯示屏，形成人機(jī)界面；顯示電路則將測(cè)試結(jié)果直觀(guān)顯示出來(lái)。
所述測(cè)試裝置可向被測(cè)電網(wǎng)輸出2至10種不同頻率的電壓信號(hào)，頻率的范圍為0.01Hz～20Hz。
本發(fā)明具有如下有益效果1、由于本發(fā)明是通過(guò)變電站母線(xiàn)PT或其它最終與系統(tǒng)母線(xiàn)相關(guān)的設(shè)備向被測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)注入二種或二種以上不同頻率的電壓(電流)信號(hào)，通過(guò)一定的計(jì)算避免變電站母線(xiàn)PT短路阻抗對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，從而得出被測(cè)電網(wǎng)的對(duì)地電容或電容電流，因此具有測(cè)試精度較高、測(cè)試速度快、適用面廣的突出效果。
2、由于本發(fā)明是在變電站母線(xiàn)低壓側(cè)進(jìn)行測(cè)試，因此操作簡(jiǎn)單、安全可靠。
圖面說(shuō)明

圖1是本發(fā)明專(zhuān)用裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施圖1的逆變電路圖。
圖3是本發(fā)明的使用狀態(tài)參考圖。
優(yōu)選實(shí)施例圖1、圖2構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例1。從圖1可知，本發(fā)明的專(zhuān)用測(cè)試裝置由整流電路1、逆變電路2、CPU邏輯控制電路3、顯示電路4及工作電源5連接而成，逆變電路2的輸入端連接整流電路1的輸出端、輸出端連接變電站母線(xiàn)PT，整流電路1的輸入端連接交流市電，CPU邏輯控制電路3的控制信號(hào)輸出端連接逆變電路2的控制端、信號(hào)輸出端連接顯示電路4的輸入端、電源端連接工作電源5的輸出端；整流電路1將經(jīng)隔離后的交流50Hz電壓整流成直流電壓，逆變電路2采用電力電子開(kāi)關(guān)IGBT器件、其型號(hào)為1MBH60，將直流輸入電壓逆變成頻率可變的交流電壓，CPU邏輯控制電路3產(chǎn)生控制脈沖信號(hào)、完成電容電流的計(jì)算及將結(jié)果送顯示電路4顯示。
從圖2可知，逆變電路2采用電力電子開(kāi)關(guān)IGBT器件，將直流輸入電壓逆變成頻率可變的交流電壓，并將產(chǎn)生頻率可變的信號(hào)電壓/電流注入電網(wǎng)。
本實(shí)施例中整流電路1采用常見(jiàn)的全橋整流電路，將經(jīng)隔離后的交流50Hz電壓整流成直流，為逆變電路2提供直流電源；逆變電路2采用電力電子開(kāi)關(guān)IGBT器件、其型號(hào)為1MBH60，將直流輸入電壓逆變成頻率可變的交流電壓，并將產(chǎn)生頻率可變的信號(hào)電壓/電流注入電網(wǎng)，IGBT電力電子開(kāi)關(guān)的控制脈沖采用正弦調(diào)制脈沖SPWM；CPU邏輯控制電路3由51系列單片機(jī)89C58和外圍常用的邏輯電路構(gòu)成，完成產(chǎn)生控制信號(hào)電壓、完成電容電流的計(jì)算及將結(jié)果送液晶顯示，CPU定時(shí)產(chǎn)生的SPWM脈沖通過(guò)其I/O口去驅(qū)動(dòng)IGBT的驅(qū)動(dòng)器件EXB841或EXB842，IGBT開(kāi)關(guān)按照SPWM形式導(dǎo)通與關(guān)斷，在變電站母線(xiàn)PT開(kāi)三角L、N端形成正弦信號(hào)；CPU通過(guò)其I/O口驅(qū)動(dòng)顯示電路4的液晶顯示屏，形成人機(jī)界面；顯示電路4則將測(cè)試結(jié)果直觀(guān)顯示出來(lái)。所述測(cè)試裝置可向被測(cè)電網(wǎng)輸出2至10種不同頻率的電壓信號(hào)，頻率的范圍為0.01Hz～20Hz。
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的測(cè)試原理如圖2所示，IGBT1、IGBT2為所采用的電力電子開(kāi)關(guān)，ZL為負(fù)載，由CPU定時(shí)產(chǎn)生的SPWM脈沖信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大后送入IGBT1及IBGT2的門(mén)極，當(dāng)要在負(fù)載ZL上得到正弦波的正半波時(shí)，可將SPWM信號(hào)送入IGBT1，使得IGBT1按照正弦調(diào)制脈沖導(dǎo)通與截止，此時(shí)IGBT2截止；當(dāng)要在負(fù)載ZL上得到正弦波的負(fù)半波時(shí)，可將SPWM信號(hào)送入IGBT2，使得IGBT2按照正弦調(diào)制脈沖導(dǎo)通與截止，此時(shí)IGBT1截止。同時(shí)改變送入IGBT1及IGBT2門(mén)極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)周期，就可改變負(fù)載ZL上輸出信號(hào)的頻率。
如圖3所示，實(shí)施測(cè)量時(shí)，只需將測(cè)量?jī)x信號(hào)電壓輸出端子S1、S2用隨機(jī)附帶的兩根連接線(xiàn)接至變電站母線(xiàn)PT開(kāi)口三角L、N端，然后按照顯示屏指令選擇好相應(yīng)參數(shù)，按下啟動(dòng)鍵即可迅速得到被測(cè)系統(tǒng)電容電流的大小。在一次測(cè)量過(guò)程中測(cè)試儀需輸出2～10種不同頻率的電壓(電流)信號(hào)，輸出信號(hào)波形可以是正弦波，也可以是方波等其它形式波形信號(hào)。輸出信號(hào)電壓(電流)頻率介于0.01Hz至20Hz之間。測(cè)量過(guò)程中輸出頻率的改變由測(cè)試儀自動(dòng)完成，并保證輸出頻率始終處于0.01Hz至20Hz之間。當(dāng)輸出信號(hào)頻率為f1時(shí)，測(cè)試儀內(nèi)CPU可檢測(cè)出流出S1端子的信號(hào)電流和S1、S2之間的信號(hào)電壓的大小，分別記為I1及U1，令Z1＝K2U1/I1(K為母線(xiàn)PT變壓比，下同)；改變輸出頻率至f2時(shí)，同樣可檢測(cè)出流出S1端子的信號(hào)電流和S1、S2之間的信號(hào)電壓的大小，分別記為I2及U2，令Z2＝K2U2/I2。則可得被測(cè)系統(tǒng)對(duì)地電容量為C=12πf1f2×f12-f22Z22-Z12]]>因此對(duì)地電容電流為IC=ω50CUph=f50f1f2×f12-f22Z22-Z12×Uph]]>上式中f50對(duì)應(yīng)工頻頻率50Hz，Uph為系統(tǒng)額定相電壓。
權(quán)利要求
1.一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法，其特征是通過(guò)專(zhuān)用測(cè)試裝置向被測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)注入至少二個(gè)不同頻率的電壓信號(hào)，分別測(cè)出在不同頻率電信號(hào)時(shí)所述測(cè)試裝置信號(hào)輸出端與被測(cè)電網(wǎng)連接點(diǎn)的電流和電壓值，根據(jù)注入的電信號(hào)頻率和所述測(cè)出的電流、電壓值，計(jì)算出被測(cè)電網(wǎng)的對(duì)地電容和對(duì)地電容電流值。
2.如權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法，其特征是所述專(zhuān)用測(cè)試裝置由整流電路(1)、逆變電路(2)、CPU邏輯控制電路(3)、顯示電路(4)及工作電源(5)連接而成，逆變電路(2)的輸入端連接整流電路(1)的輸出端、輸出端連接變電站母線(xiàn)PT，整流電路(1)的輸入端連接交流市電，CPU邏輯控制電路(3)的控制信號(hào)輸出端連接逆變電路(2)的控制端、信號(hào)輸出端連接顯示電路(4)的輸入端、電源端連接工作電源(5)的輸出端；整流電路(1)將經(jīng)隔離后的交流50Hz電壓整流成直流電壓，逆變電路(2)采用電力電子開(kāi)關(guān)IGBT器件、其型號(hào)為1MBH60，將直流輸入電壓逆變成頻率可變的交流電壓，CPU邏輯控制電路(3)產(chǎn)生控制脈沖信號(hào)、完成電容電流的計(jì)算及將結(jié)果送顯示電路(4)顯示。
3.如權(quán)利要求2所述的一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法，其特征是整流電路(1)采用常見(jiàn)的全橋整流電路，將經(jīng)隔離后的交流50Hz電壓整流成直流，為逆變電路(2)提供直流電源；逆變電路(2)采用電力電子開(kāi)關(guān)IGBT器件、其型號(hào)為1MBH60，將直流輸入電壓逆變成頻率可變的交流電壓，并將產(chǎn)生頻率可變的信號(hào)電壓/電流注入電網(wǎng)，IGBT電力電子開(kāi)關(guān)的控制脈沖采用正弦調(diào)制脈沖SPWM；CPU邏輯控制電路(3)由51系列單片機(jī)89C58和外圍常用的邏輯電路構(gòu)成，完成產(chǎn)生控制信號(hào)電壓、完成電容電流的計(jì)算及將結(jié)果送液晶顯示，CPU定時(shí)產(chǎn)生的SPWM脈沖通過(guò)其I/O口去驅(qū)動(dòng)IGBT的驅(qū)動(dòng)器件EXB841或EXB842，IGBT開(kāi)關(guān)按照SPWM形式導(dǎo)通與關(guān)斷，在變電站母線(xiàn)PT開(kāi)三角L、N端形成正弦信號(hào)；CPU通過(guò)其I/O口驅(qū)動(dòng)顯示電路(4)的液晶顯示屏，形成人機(jī)界面；顯示電路(4)則將測(cè)試結(jié)果直觀(guān)顯示出來(lái)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法，其特征是所述測(cè)試裝置可向被測(cè)電網(wǎng)輸出2至10種不同頻率的電壓信號(hào)，頻率的范圍為0.01Hz～20Hz。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)單相接地電流測(cè)試方法，其特點(diǎn)是通過(guò)專(zhuān)用測(cè)試裝置向被測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)注入至少二個(gè)不同頻率的電壓信號(hào)，分別測(cè)出在不同頻率電信號(hào)時(shí)所述測(cè)試裝置信號(hào)輸出端與被測(cè)電網(wǎng)連接點(diǎn)的電流和電壓值，根據(jù)注入的電信號(hào)頻率和所述測(cè)出的電流、電壓值，利用特定的關(guān)系式計(jì)算出被測(cè)電網(wǎng)的對(duì)地電容和對(duì)地電容電流值。本發(fā)明的特點(diǎn)是通過(guò)向被測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)注入二種或二種以上不同頻率的電壓信號(hào)，可避免變電站母線(xiàn)PT短路阻抗對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，從而得出被測(cè)電網(wǎng)的對(duì)地電容或電容電流，精度較高、測(cè)試速度快、適用面廣、安全可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/08GK1465986SQ0213429
公開(kāi)日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者姜新宇, 趙正軍, 師冬霞, 陳銳, 黃燦輝, 張瑞紅 申請(qǐng)人:廣州智光電氣有限公司