一种干式空心电抗器损耗检测方法及其检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种干式空心电抗器损耗检测方法及其检测装置，包括以下步骤：采集干式空心电抗器一相的端电压和相电流；得到该相的端电压为u(t)，相电流为i(t)，u(t)，i(t)表达式；采用傅立叶算法，定义中间变量A、B、C和D；得到干式空心电抗器的基波端电压和基波相电流的表达式；计算干式空心电抗器该相的基波损耗P有的公式；将A、B、C和D代入P有的公式，获得干式空心电抗器该相的基波损耗。本发明专利技术采用傅立叶算法对电压、电流基波进行提取，计算基波损耗，消除了不同成分的谐波对电抗器损耗测量的不确定性，避免了电源的谐波与频率波动导致电抗器损耗测量的不确定性，保证了损耗测量的正确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电抗器检测技术，特别是涉及一种干式空心电抗器损耗检测方法，还 涉及使用上述干式空心电抗器损耗检测方法的检测装置。
技术介绍
电抗器作为电力系统的重要组成部分，在提高供电质量方面起着重要作用。现有 电抗器损耗检测方法是采用电抗器损耗测量设备对电抗器的耗损进行测量，在电抗器行 业，国际公认的电抗器损耗测量设备是美国凤凰公司生产的9901A电桥，但是在检测时其 存在以下不足之处： ⑴电抗器的损耗通常占其额定容量的3%。~2%，且要求对电压、电流的量程达到 额定，电压和电流值直接从仪表上读出，由于仪表读数存在误差，而损耗一般属于仪表测量 误差范围内，因此会影响损耗测量的正确性。 ⑵电抗器的损耗与外施电压有关，当电源存在电压抖动时，无法从仪表上正确读 取电压值，且损耗与电压的平方成正比，电压误差越大，所得损耗的误差就越大。 ⑶电源的谐波与频率波动都会导致电抗器损耗测量的不确定性，从而影响损耗的 准确测量。 采用现有电抗器损耗检测方法测量电抗器损耗，由于电抗器功率因数过低，损耗 占容量比例过小，而现有的电抗器损耗测量设备没有足够的精度，因此无法满足电抗器耗 损测量要求。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种使用方便、检测精度高的干式空心电抗器损耗 检测方法。 本专利技术的第二个目的在于提供一种使用上述干式空心电抗器损耗检测方法的检 测装置。 本专利技术的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种干式空心电抗器损耗检测 方法，其特征在于包括以下步骤： 第一步骤，采集干式空心电抗器一相的端电压和相电流； 第二步骤，该相的端电压为U⑴，相电流为i (t)，U (t)，i⑴表达式为： 式中，k代表第k次谐波，ω为端电压基波角频率，t为时间，u(t)为端电压，队为 第k次谐波电压幅值，_为第k次谐波电压相角，U1为基波电压的幅值，u 其余谐波电压 总和，i (t)为相电流，Ik为第k次谐波电流幅值，終为第k次谐波电流相角，I1为基波相电 流的幅值，ih为其余谐波电流总和； 第三步骤，定义中间变量A和B : 公式⑶和公式⑷中：T为端电压基波的周期，ω为端电压基波的角频率，n代 表对u(t)在0到T之间进行η点等间隔采样，u(k)为第k个点所采到得u(t)的电压值， 锊为端电压基波的相位，仏为端电压基波的幅值。 A、B可依据公式⑶、⑷积分获得。 由公式⑶、⑷得到该相的基波端电压的表达式为： 公式(5) ^yiSincol = IB 公式(6) 第四步骤，定义中间变量C和D : 公式（7)和公式⑶中，Φ %相电流基波的相位，I i为相电流基波的幅值C、D可 依据公式(7)、⑶积分获得。 由公式(7)、(8)得到该相的基波相电流的表达式为： I1Cos Φ 丨=2C 公式(9) I1Sin Φ != 2D 公式(10) 第五步骤，干式空心电抗器的基波端电压和基波相电流分别为： 干式空心电抗器的基波端电压和基波相电流之间的相位差为： 计算干式空心电抗器该相的基波损耗Plf的公式为： 第六步骤，将公式(11)、(12)和(13)代入公式(14)中，得到公式(15)，将第三、四步骤计算获得 的A、B、C和D代入公式(15)，即可获得干式空心电抗器该相的基波损耗。 本专利技术采用傅立叶算法对电压、电流基波进行提取，从而计算出基波损耗，消除了 不同成分的谐波造成对电抗器损耗测量的不确定性，避免了电源的谐波与频率波动导致电 抗器损耗测量的不确定性，同时也避免了由于电抗器损耗属于现有仪表读取误差范围内和 电源存在电压抖动而造成的损耗测量不准的缺陷，从而保证了损耗测量的正确性。 本专利技术计算干式空心电抗器三相的基波损耗的公式为： 式中：UA、UB、Uc分别为3相端电压；I A、IB、1。是3相的相电流；仏H则为 3相端电压与相电流的相角。 本专利技术的第二个目的通过如下的技术方案来实现：一种使用上述干式空心电抗器 损耗检测方法的检测装置，其特征在于：它包括用于安装在干式空心电抗器的星架上采集 端电压信号的阻容分压器、用于供电的取电线圈、用于采集相电流信号的电流互感器、采样 电路、计算电路和无线传输电路，所述采样电路、计算电路、无线传输电路依次连接，所述阻 容分压器、电流互感器和取电线圈分别通过导线将端电压信号、相电流信号和电力传输至 采样电路，所述采样电路接收信号进行处理后，再将信号传送至计算电路，所述计算电路计 算得到干式空心电抗器的基波损耗，并将基波损耗信息通过无线传输电路发送至外部的 接收电路，以便由接收电路传送给显示器显示或经网线通报上位机。 本专利技术的接收电路可接收电抗器的损耗、温度、运行状态信息（是否存在匝间短 路、断线），还可接收电抗器的运行状况信息。 本专利技术所述采样电路采用AD芯片MAX1324,所述计算电路采用DSP28335芯片， AD芯片MAX1324接收电抗器的A、B、C三相采集的端电压信号和相电流信号，经过AD芯片 MAX1324模数转换后，将转换后的数字信号输送到DSP28335芯片进行处理，计算得到干式 空心电抗器的基波损耗。 与现有技术相比，本专利技术具有如下显著的效果： 本专利技术采用傅立叶算法对电压、电流基波进行提取，从而计算出基波损耗，消除了 不同成分的谐波造成对电抗器损耗测量的不确定性，避免了电源的谐波与频率波动导致电 抗器损耗测量的不确定性，同时也避免了损耗属于现有仪表读取误差范围内及电源存在电 压抖动而造成的损耗测量不准的缺陷，从而保证了损耗测量的正确性。【附图说明】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。 图1是本专利技术检测装置安装在电抗器上的示意图； 图2是本专利技术电抗器损耗测量方法原理图； 图3是本专利技术检测装置的组成结构及工作原理框图。【具体实施方式】 本专利技术一种干式空心电抗器损耗检测方法，包括以下步骤： 第一步骤，分别采集干式空心电抗器的A、B、C三相的端电压和相电流； 第二步骤，为了消除不同成分的谐波造成对电抗器损耗测量的不确定性，采用傅 立叶算法对电压、电流基波进行提取，从而计算出基波损耗。 以干式空心电抗器其中一相为例，设端电压为u (t)，相电流为i (t)，由于实际采 样过来的电压中含有各次谐波，则u (t)，i (t)表达式为： 式中，k代表第k次谐波，ω为端电压基波角频率，t为时间，u(t)为端电压，队为 第k次谐波电压幅值，约为第k次谐波电压相角，U1为基波电压的幅值，u 其余谐波电压 总和，i (t)为相电流，Ik为第k次谐波电流幅值，涔为第k次谐波电流相角，I1为基波相电 流的幅值，ih为其余谐波电流总和； 第三步骤，采用傅立叶算法定义中间变量A和B : 式中，T为端电压基波的周期，ω为端电压基波的角频率，n代表对u(t当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干式空心电抗器损耗检测方法，其特征在于包括以下步骤：第一步骤，采集干式空心电抗器一相的端电压和相电流；第二步骤，该相的端电压为u(t)，相电流为i(t)，u(t)，i(t)表达式为：公式⑴公式⑵式中，k代表第k次谐波，ω为端电压基波角频率，t为时间，u(t)为端电压，Uk为第k次谐波电压幅值，为第k次谐波电压相角，U1为基波电压的幅值，uh为其余谐波电压总和，i(t)为相电流，Ik为第k次谐波电流幅值，为第k次谐波电流相角，I1为基波相电流的幅值，ih为其余谐波电流总和；第三步骤，定义中间变量A和B：公式⑶公式⑷式中，T为端电压基波的周期，ω为端电压基波的角频率，n代表对u(t)在0到T之间进行n点等间隔采样，u(k)为第k个点所采到得u(t)的电压值，为端电压基波的相位，U1为端电压基波的幅值；由公式⑶、⑷得到该相的基波端电压的表达式为：公式⑸公式⑹第四步骤，定义中间变量C和D：公式⑺公式⑻式中，φ1为相电流基波的相位，I1为相电流基波的幅值；由公式⑺、⑻得到该相的基波相电流的表达式为：I1cosφ1＝2C  公式⑼I1sinφ1＝2D  公式⑽第五步骤，干式空心电抗器的基波端电压和基波相电流分别为：公式⑾公式⑿干式空心电抗器的基波端电压和基波相电流之间的相位差为：公式⒀计算干式空心电抗器该相的基波损耗P有的公式为：公式⒁P有＝2(AC+BD)  公式⒂第六步骤，将公式⑾、⑿和⒀代入公式⒁中，得到公式⒂，将第三、四步骤计算获得的A、B、C和D代入公式⒂，即可获得干式空心电抗器该相的基波损耗。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林峰，朱东柏，毛启武，李海洋，欧小波，马志钦，柯春俊，饶章权，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44