專利名稱：中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(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)注入信號(hào)，測(cè)量中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流的方法主要有兩種一種是通過變電站母線電壓互感器三角側(cè)注入變頻信號(hào)，并在電壓互感器三角側(cè)并聯(lián)一電感，通過尋找諧振頻率計(jì)算配電網(wǎng)對(duì)地電容電流值；另一種是通過變電站母線電壓互感器三角側(cè)注入兩個(gè)或三個(gè)不同頻率的信號(hào)，測(cè)量信號(hào)電壓和信號(hào)電流，建立方程組，求解配電網(wǎng)對(duì)地電容電流值。
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，按照上述測(cè)量方法在絕大多數(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；另外第二種方法所注信號(hào)頻率選取困難，測(cè)量誤差大，求解方程時(shí)甚至出現(xiàn)負(fù)數(shù)開根號(hào)的情況，無法得到測(cè)量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量方法所存在的測(cè)試精度低的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種精確的中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量方法，解決了變電站母線電壓互感器短路阻抗和注入信號(hào)頻率選取影響測(cè)試精度的問題，提高了配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(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)從電壓互感器開口三角側(cè)注入一個(gè)角頻率為ω的電流信號(hào) 2)測(cè)量電壓互感器開口三角側(cè)電壓 和二次星型側(cè)相電壓 3)根據(jù)注入的電流信號(hào)和測(cè)出的電壓信號(hào)，利用下述公式可計(jì)算出配電網(wǎng)對(duì)地電容電流值ICIC=3ω0UΦω[Im(Z.0)-Im(Z.2)]=3ω0UΦω[Im(k12U.03I.0)-2Im(k1k2U.2I.0)]]]>上式中 表示對(duì)復(fù)數(shù) 取虛部，k1為電壓互感器一次側(cè)與開口三角側(cè)變比，k2為電壓互感器一次側(cè)與二次星形側(cè)變比，ω0為配電網(wǎng)工頻角頻率，UΦ為配電網(wǎng)相電壓。
上述步驟1)中測(cè)試裝置只需向被測(cè)電網(wǎng)輸入一個(gè)恒定的電流信號(hào)，測(cè)試頻率取值范圍為20～45Hz，通常取40Hz。
上述步驟2)中二次星型側(cè)相電壓可以為A相、B相和C相中的任意一相電壓。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明通過變電站母線電壓互感器開口三角側(cè)向被測(cè)電網(wǎng)注入一個(gè)恒定的電流信號(hào)，根據(jù)注入的電流信號(hào)和測(cè)出的電壓信號(hào)，計(jì)算出中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流值。本發(fā)明方法中中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流的計(jì)算完全與電壓互感器短路阻抗無關(guān)，完全避免了變電站電壓互感器短路阻抗對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。且本發(fā)明只需向被測(cè)配電網(wǎng)注入一個(gè)單一頻率的測(cè)量信號(hào)，不用考慮測(cè)量信號(hào)頻率的選取組合問題，測(cè)量結(jié)果更精確、穩(wěn)定。
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)明的原理圖。
圖3是本發(fā)明的等效原理圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，圖1為利用變電站母線電壓互感器和中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量儀4實(shí)施本發(fā)明的接線圖。變電站母線電壓互感器由原邊繞組1和副邊繞組2、3組成。三繞組均為三相繞組，原邊繞組1為星形連接繞組，即其首端接配電網(wǎng)三相母線5，尾端星形連接后再接地。副邊繞組2為星形連接繞組，三相繞組尾端連接在一起，a相繞組的首尾端分別接入測(cè)量儀4的兩個(gè)電壓信號(hào)輸入端子；副邊繞組3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)端子d0、d1，分別接入測(cè)量儀4的兩個(gè)電流信號(hào)送出端子上。實(shí)際測(cè)量時(shí)，只需利用測(cè)量儀4從副邊繞組3注入一個(gè)恒定電流信號(hào) 并測(cè)量副邊繞組2的電壓 和副邊繞組3的電壓 即可。
本發(fā)明的原理圖如圖2所示。從變電站母線電壓互感器開口三角側(cè)注入一個(gè)角頻率為ω的電流信號(hào) 測(cè)量開口三角側(cè)電壓 和二次星型側(cè)相電壓 設(shè)電壓互感器一次側(cè)與開口三角側(cè)變比為k1，電壓互感器一次側(cè)與二次星形側(cè)變比為k2，開口三角側(cè)繞組計(jì)算阻抗為Z.0=U.0′3I.0′=k12U.03I.0,]]>二次星型側(cè)繞組計(jì)算阻抗為Z.0=U.2′I.0′=k1k2U.2I.0,]]>其中 分別為 折算到一次側(cè)后的值。則由等效原理圖3可得
其中C為配電網(wǎng)單相對(duì)地電容。
將求得的 取虛部得 電壓互感器開口三角側(cè)漏電感歸算到一次側(cè)近似等于一次側(cè)漏電感，即L1＝L3′。聯(lián)立上述兩式可得配電網(wǎng)單相對(duì)地電容C和配電網(wǎng)對(duì)地電容電流值IC IC=3ω0UΦω[Im(Z.0)-Im(Z.2)]=3ω0UΦω[Im(k12U.03I.0)-2Im(k1k2U.2I.0)]]]>上式中ω0為配電網(wǎng)工頻角頻率，UΦ為配電網(wǎng)相電壓。
從上式中可以看出，本發(fā)明測(cè)量方法中電容電流的計(jì)算與電壓互感器的漏電阻R1、漏電感L1無關(guān)，因此這種測(cè)量方法完全消除了電壓互感器短路阻抗對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，大大提高了配電網(wǎng)對(duì)地電容電流的測(cè)量精度。由于本發(fā)明測(cè)量方法中只需向被測(cè)配電網(wǎng)注入一個(gè)單一頻率的測(cè)量信號(hào)，因此不用考慮測(cè)量信號(hào)頻率的選取組合問題，測(cè)量結(jié)果更精確、穩(wěn)定。
本發(fā)明的具體實(shí)施例采用的是10kV三相五柱式電壓互感器，該電壓互感器一次側(cè)與開口三角側(cè)變比為k1=1003/1,]]>一次側(cè)與二次星形側(cè)變比為k2＝100/1。測(cè)量信號(hào)頻率為40Hz。表1列出了實(shí)際電容值、實(shí)際電容電流值、測(cè)量電容值和測(cè)量電容電流值。
從表1可以看出，該測(cè)量方法消除了電壓互感器短路阻抗對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，測(cè)量值相對(duì)誤差最大不超過0.8％，測(cè)量精度高，完全滿足配電網(wǎng)運(yùn)行要求。
表1

權(quán)利要求
1.一種中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量方法，包括如下步驟1)從變電站母線電壓互感器開口三角側(cè)注入一個(gè)角頻率為ω的電流信號(hào) 2)測(cè)量電壓互感器開口三角側(cè)電壓 和二次星型側(cè)相電壓 3)根據(jù)注入的電流信號(hào)和測(cè)出的電壓信號(hào)，利用下述公式可計(jì)算出配電網(wǎng)對(duì)地電容電流值ICIC=3ω0UΦω[Im(Z.0)-Im(Z.2)]=3ω0UΦω[Im(k12U.03I.0)-2Im(k1k2U.2I.0)]]]>上式中 表示對(duì)復(fù)數(shù) 取虛部，k1為電壓互感器一次側(cè)與開口三角側(cè)變比，k2為電壓互感器一次側(cè)與二次星形側(cè)變比，ω0為配電網(wǎng)工頻角頻率，UΦ為配電網(wǎng)相電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量方法，其特征在于所述步驟1)中測(cè)試裝置只需向被測(cè)電網(wǎng)輸入一個(gè)恒定的電流信號(hào)，信號(hào)頻率取值范圍為20～45Hz，通常取40Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量方法，其特征在于所述步驟2)中的二次星型側(cè)相電壓可以為A相、B相和C相中的任意一相電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)量方法，包括以下步驟從變電站母線電壓互感器開口三角側(cè)注入一個(gè)恒定的電流信號(hào)，測(cè)量開口三角側(cè)電壓和二次星型側(cè)相電壓。根據(jù)注入的電流信號(hào)和測(cè)出的電壓信號(hào)，計(jì)算出配電網(wǎng)對(duì)地電容電流值。本發(fā)明方法完全避免了變電站母線電壓互感器短路阻抗和注入信號(hào)頻率選取對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，不需改變配電網(wǎng)一次接線，不影響配電網(wǎng)正常運(yùn)行，具有安全、簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，徹底解決了變電站電壓互感器短路阻抗和注入信號(hào)頻率選取影響配電網(wǎng)對(duì)地電容電流測(cè)試精度的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)G01R31/08GK101021554SQ20071003455
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者曾祥君, 馬洪江, 李澤文, 王媛媛, 劉張磊, 陳博 申請(qǐng)人:長沙理工大學(xué)