配电网对地电容的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网对地电容的测量方法，包括以下步骤：在配电网电压互感器开口三角侧串联一个可调电抗器，经可调电抗器从电压互感器开口三角侧注入一个恒定大小的变频电流信号，测量返回电压；改变注入信号频率，寻找系统的一个谐振频率；再改变电抗器大小，用同样的方法找出系统的另一个谐振频率，然后计算出配电网对地电容值。本发明专利技术方法完全避免了变电站互感器漏电感对测试结果的影响，大大提高了测试精度，具有安全、快捷和适用面广的优点，彻底解决了变电站互感器漏电感影响配电网对地电容测试精度的技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前国内现有的通过电压互感器向电网注入测试频率信号测量配电网对地电容的方法主要有二种一种是通过变电站母线电压互感器三角侧注入一个固定频率的信号，通过测量信号注入点处的等效阻抗，然后按照变比折算来直接进行计算；另一种是利用变频信号源，在测试仪内并联一电感，通过寻找谐振频率来计算出系统对地电容。这两种方法的缺点是未考虑到母线电压互感器的短路阻抗的影响，使测试精度大大降低，事实上由于变电站母线电压互感器短路阻抗较大，因此按照上述方法在绝大多数应用情况下根本不可能得到正确的测试结果，有时误差甚至为真实值的好几倍。
技术实现思路
为解决现有配电网对地电容测量方法所存在的测试精度低的技术问题，本专利技术提供一种精确的，解决了母线电压互感器的短路阻抗影响测试精度的问题，提高了配电网对地电容测量的准确性。本专利技术解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤1)在变电站母线电压互感器开口三角侧串联一个可调电抗器l1；2)经电抗器l1从电压互感器开口三角侧注入一个大小恒定的变频电流信号；3)测量返回电压，改变注入信号频率，找出系统的一个谐振角频率ω1； 4)改变电抗器，使其大小为l2，再找出系统的另一个谐振角频率ω2；5)利用下述公式计算出配电网三相对地电容值3C=9·ω12-ω22ω12ω22k2(l2-l1)]]>上式中k为变压器变比。上述步骤1)中可调电抗器的大小为1mH～100mH。本专利技术的技术效果在于本专利技术在变电站母线电压互感器开口三角侧串联一个可调电抗器，再经可调电抗器向被测电网系统注入变频电流信号，通过改变所接电抗器大小找到至少两个系统谐振频率，由此计算配电网对地电容。本专利技术方法中配电网对地电容的计算完全与互感器漏电感的无关，因此完全避免了变电站互感器漏电感对测试结果的影响，大大提高了测试精度。并具有安全、快捷、适用面广的优点，彻底解决了变电站互感器漏电感影响配电网对地电容测试精度的技术难题。下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。附图说明图1是本专利技术的接线图。图2是本专利技术的测量原理图。图3是本专利技术的测量等效原理图。具体实施例方式参见图1，图1为利用电网母线电压互感器和配电网对地电容测量仪3实施本专利技术的接线图。电网母线电压互感器有原边绕组1和副边绕组2。两绕组均为三相绕组，原边绕组1采用星形接线方式，即其首端接电网A、B、C线，尾端星形连接后再接地。副边绕组2为开口三角形接线方式，即三相绕组的首、尾相连接，摔出两个接线头，其中一接线头串入可调电抗器6后和另一接线头接配电网对地电容测量仪3的电流信号送出端子5，配电网对地电容测量仪3的电压信号输入端子4直接并联在电流信号送出端子5上。配电网对地电容测量仪3通过电流信号送出端子5经可调电抗器向电压互感器注入恒定大小的变频电流信号 通过电压信号输入端子4测量返回电压信号 再比较电压信号输入端子4测量的电压 和电流信号送出端子5的注入电流 的相角差，采用寻找值趋于零的最小值方法确定系统的谐振频率。本专利技术的测量原理如图2所示。电压互感器开口三角侧串联一个可调电感l1，通过测控装置向开口三角侧注入一个大小恒定的变频电流信号 改变注入信号的频率，测出一系列的角频率ω对应的返回电压信号 与注入电流信号 的相角值，找出值趋于零的最小值对应的角频率ω1，即为系统谐振角频率。改变可调电感，使其大小为l2，再用同样的方法找出另一个系统谐振角频率ω2。本专利技术的测量等效原理图如图3所示，由此根据谐振原理可得ω1(L1+L′)=3ω1C]]>ω2(L2+L′)=3ω2C]]>其中L1、L2分别为可调电感l1、l2折算到电压互感器一次侧后的值。L′为电压互感器归算到电压互感器一次侧的总漏感。联立上述两式得3C=9·ω12-ω22ω12ω22(L2-L1)]]> 设变压器变比为k，则可调电感归算到一次侧后有L1＝k2l1，L2＝k2l2。则配电网对地电容的值为3C=9·ω12-ω22ω12ω22k2(l2-l1)·]]>从上式中可以看出，本专利技术测试方法中的电容计算与电压互感器的总漏感L′无关，因此这种测试方法完全消除了互感器漏电感对测试结果的影响，大大提高了配电网对地电容的测试精度。表1列出了实验测量电容值的结果与实际被测电容值，其中f1、f2分别对应电压互感器开口三角侧串入可调电感l1、l2时系统的谐振频率；C为接于电压互感器一次侧的单相对地电容；C计算为通过实验数据计算出来的单相对地电容值。表1 从表1可以看出，该测量方法消除了电压互感器漏抗对测量结果的影响，测量误差最大不超过2.74％，测量精度高。权利要求1.一种，包括如下步骤1)在变电站母线电压互感器开口三角侧串联一个可调电抗器l1；2)经电抗器l1从电压互感器开口三角侧注入一个大小恒定的变频电流信号；3)测量注入信号两端返回的电压信号，改变注入信号频率，找出系统的一个谐振角频率ω1；4)改变电抗器，使其大小为l2，再找出系统的另一个谐振角频率ω2；5)利用下述公式计算出配电网三相对地电容值3C=9·ω12-ω22ω12ω22k2(l2-l1)]]>上式中k为变压器变比。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤1)中可调电抗器的大小为1mH～100mH。全文摘要本专利技术公开了一种，包括以下步骤在配电网电压互感器开口三角侧串联一个可调电抗器，经可调电抗器从电压互感器开口三角侧注入一个恒定大小的变频电流信号，测量返回电压；改变注入信号频率，寻找系统的一个谐振频率；再改变电抗器大小，用同样的方法找出系统的另一个谐振频率，然后计算出配电网对地电容值。本专利技术方法完全避免了变电站互感器漏电感对测试结果的影响，大大提高了测试精度，具有安全、快捷和适用面广的优点，彻底解决了变电站互感器漏电感影响配电网对地电容测试精度的技术难题。文档编号G01R27/26GK101034119SQ200710034458公开日2007年9月12日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日专利技术者曾祥君, 刘张磊, 陈博, 马洪江, 王媛媛, 许瑶 申请人:长沙理工大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网对地电容的测量方法，包括如下步骤：１）在变电站母线电压互感器开口三角侧串联一个可调电抗器ｌ↓［１］；２）经电抗器ｌ↓［１］从电压互感器开口三角侧注入一个大小恒定的变频电流信号；３）测量注入信号两端返回的电压信号，改变注入信号频率，找出系统的一个谐振角频率ω↓［１］；４）改变电抗器，使其大小为ｌ↓［２］，再找出系统的另一个谐振角频率ω↓［２］；５）利用下述公式计算出配电网三相对地电容值：＊＊＊上式中ｋ为变压器变比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥君，刘张磊，陈博，马洪江，王媛媛，许瑶，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]