谐振接地系统电容电流测量方法浅议
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系统电容电流的测量系统电容电流的测量,除与系统的结构,包括线路的长度、杆型、导线的排列、线间及导线对地距离、以及弧垂的大小有关外。
他还随着季节、气候及系统的运行方式不同而发生变化。
很难计算出一个准确的数值。
故必须进行实测。
测量电容电流的方法很多,而通常使用谐振法、中性点外加电容及单相金属性接地法三种。
1.谐振法:测量前应线估算系统的电容电流,以便在测量时,避开谐振点。
测量应从脱谐度最大的抽头开始,依次改变消弧线圈的运行抽头,使其向接近谐振点的抽头方向调整,在每个抽头位置下,测量中性点位移电压和消弧线圈的实际补偿电流,绘出系统的谐振曲线。
在消弧线圈两个不同分接头位置{应是同处于欠补偿,或同处于过补偿},分别测得两个相对应的中性点位移电压,和与消弧线圈在此两分接头位置时的电流值,按下式进行计算,便可求得系统对地电容电流I C:Ic=(U01I K1—U02I K2)/ (U01—U O2)计算可多取几点,最后结果取其平均值:ΣIc…………………………式中:I K1、I K2—消弧线圈运行抽头的实际补偿电流;U01、U02—对应于I K1、I K2时的中性电位移电压;Ic—系统的电容电流。
利用两式可计算系统的电容电流。
这种方法不仅安全而且操作简单,同时还能绘制出系统的谐振曲线,校验消弧线圈所调整的运行抽头下的位移电压与系统实际位移电压的误差,从而判断出调整试验的准确性。
试验注意事项:(1)根据(14-1)式计算电容电流时,所用的同组数据,必须同时都处于欠补偿或过补偿部分,而各点的位移电压应有一定差别。
(2)调整消弧线圈抽头时,应将消弧线圈从系统中解列后在调,并应确保调整后的位置接触良好。
(3)当出现谐振时,不能用刀闸拉合消弧线圈。
可改变系统运行方式,从而改变电容电流值破坏谐振参数,然后再拉合消弧线圈刀闸。
(4)测量结果的误差主要原因是:略去了系统的阻尼率d;当位移电压值较小时,由于电压互感器和仪表也有一定的偏差,而影响电压、电流的测量准确性,最终给测量结果带来误差。
常用系统电容电流现场测试方法浅析发表时间:2017-10-23T10:17:31.923Z 来源:《电力设备》2017年第15期作者:魏存金1 吴晓晴1 翟莉1 冯梦娉1 李玫瑾2 [导读] 摘要:电容电流测量的方法有很多种,本文将结合现场实际测试,对比分析二次信号注入法(异频法)和中性点异频信号注入法这两种测试方法使用时的优缺点。
(1 国网阜阳供电公司安徽省阜阳市 236000;2 国网安徽省电力公司阜阳市城郊供电公司安徽省阜阳市 236000)摘要:电容电流测量的方法有很多种,本文将结合现场实际测试,对比分析二次信号注入法(异频法)和中性点异频信号注入法这两种测试方法使用时的优缺点。
关键词:系统电容电流;现场测试;二次信号注入法;中性点异频信号注入法【1】目前,我国配电系统的电源中性点一般是不直接接地的,所以当线路单相接地时流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。
据统计,配电网的故障很大程度是由于线路单相接地时电容过大而无法自行熄弧引起的。
因此,我国的电力规程规定当10kV和35kV系统电容电流较大时,装设消弧线圈,以补偿电容电流。
这就要求对配网的电容电流进行测量后做决定。
传统的测量配网电容电流的方法有外加电容间接测量法、单相金属接地的直接法等,这些方法都要接触到一次设备,因而存在试验危险、操作繁杂,工作效率低等缺点。
现在系统中常用的二次信号注入法(异频法)和中性点异频信号注入法进行系统电容电流现场测试情。
【2】测试方法简介1.二次信号注入法(异频法)当PT开口三角形侧注入不同频率f1、f2的电流,即可通过测量计算得到整个串联回路的阻抗值Z1、Z2和相角θ1、θ2,从而得出系统电容C,最后将C代入公式I=3wCU求出电网中的容性电流。
使用该方法进行测试时存在一些问题。
首先,存在安全风险。
该方法需将一、二次消谐措施退出运行,若试验过程中出现接地故障,则存在激发铁磁谐振的风险。
其次,在某些情况下该方法测试结果误差较大,和消弧线圈装置显示值差异性较大,且对地电容越大,差异性越大。
浅谈谐振接地技术的应用摘要谐振接地,即中性点经消弧线圈接地方式,有效地减小了单项接地故障电流的危害性。
本文对谐振接地技术的实际应用从消弧线圈的选择、安装、调节、运行及操作等几个方面进行了阐述。
关键词电力系统中性点谐振接地消弧线圈应用随着我国经济的飞速发展,电力系统也在不断地延伸和扩展,负荷特性也发生了很大变化,对电能质量、人身和设备安全、环境保护等提出了更加严格的要求,这些问题均与中性点接地方式密切相关。
中压电网的中性点接地方式是一个综合性的技术问题,研究中性点接地方式的主要目的在于正确认识和处理其中最常见的单相接地故障,并力求将其不良后果降低到最小限度。
1 消弧线圈的作用原理消弧线圈是一台带有间隙分段铁芯的可调电感线圈,其作用是当电网发生单相接地故障后,提供一电感电流,补偿接地电容电流,使接地电流减小,限制了接地故障电流的破坏作用,使残余电流的接地电弧易于熄灭;同时也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低,避免接地电弧的重燃,达到熄灭电弧的目的。
当消弧线圈正确调谐时,不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率,还可以有效的抑制过电压的辐值,同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。
2 消弧线圈的参数选择2.1电网电容电流的计算电网的接地电容电流是选择消弧线圈参数的主要依据。
电网单相接地电容电流Ic一般可按下列公式进行估算:为了准确掌握电力网的单相接地电容电流,除了应进行认真的估算以外,还应进行实际测量,一般可以根据具体条件采用单相金属接地法或中性点外加电容法、外加电压法、调谐法等方法来进行测量。
3 消弧线圈型式的选用为了提高消弧线圈的动作成功率,并减轻运行人员的操作负担,应优先选用自动跟踪补偿的消弧线圈。
虽然投资有所增加,但可以给运行带来方便,适应无人值班变电所的发展需要,而且还能显著提高电网的供电连续性。
若电网中预计有多台消弧线圈并联运行,则只需少量台数为自动调谐消弧线圈,便可满足运行方式改变时电网对自动跟踪补偿的要求,具体台数可根据电网可能分区运行的情况来确定。
LLC谐振回路电流(tank current) 分析与测量这篇应用报告为您介绍对LLC谐振回路电流的分析。
文章讨论和比较了功率电阻、电流变换器和电流探针三种电流测量方法,并介绍了这些电流测量方法的优点、缺点和应用情况。
实验结果与理论分析相一致。
摘要在许多应用中,都要求前端转换器具备宽输入电压范围和高效率。
由于在宽输入电压范围时效率较低,因此大多数PWM DC-DC转换器都不能满足这些要求。
因其电压增益特性和小开关损耗特点,人们提出使用LLC来实现高效率和宽输入电压范围要求【1】。
这篇应用报告为您介绍对LLC谐振回路电流的分析。
文章讨论和比较了功率电阻、电流变换器和电流探针三种电流测量方法,并介绍了这些电流测量方法的优点、缺点和应用情况。
实验结果与理论分析相一致。
1 引言LLC是前端DC-DC转换器的最佳备选项,它可以满足宽输入电压范围和高效率要求。
UCC25600专为使用谐振拓扑结构的DC/DC应用而设计,特别是LLC半桥谐振转换器。
这种高度集成的控制器只有8支引脚,并使用小尺寸封装,它可以极大简化系统设计和布局,同时还可以缩短产品上市时间【2】。
因此,我们把LLC半桥谐振转换器作为一个例子,来分析谐振回路电流。
2 谐振回路电流分析图1为一个LLC谐振半桥转换器电路。
♦S1和S2为一次MOSFET。
♦CS1和CS2为MOSFET漏极和源极之间的寄生电容器。
♦DS1和DS2为MOSFET的体二极管。
♦ Lr和Cr为谐振电感器和谐振电容器。
♦Lm为变压器的磁电感器。
♦ n为一次和二次线圈的匝数比♦二次整流器包含D1和D2。
♦ CO为输出电容器。
♦RL为负载。
♦ Vin为输入电压,而VO则为输出电压。
图1 LLC谐振半桥转换器LLC 谐振转换器共有2个谐振频率:一个由Lr和Cr产生,如方程式1所示;另一个由Lr、Lm和Cr产生,如方程式2所示。
一般而言,按照设计,正常输入电压时LLC工作在fr频率下,从而实现最佳效率。
系统电容电流测试方法及试验设备选取系统电容电流测试的必要性及其估算,常见测试方法及试验设备的选取。
标签:系统电容电流;测试方法及试验设备选取。
系统电容电流是指正在运行中的中性点不接地系统在没有补偿的情况下,发生单相接地时,流过接地点的无功电流。
一、系统电容电流测试的必要性伴随着电网的快速发展,系统电容电流逐年增大。
电容电流值过大时,在发生单相接地故障的瞬间很可能形成接地电弧,而接地电弧不易熄灭,在风力、电动力、热气流等的作用下会拉长,有可能进一步导致相间短路引起线路跳闸事故;接地电弧还可能产生间歇性弧光过电压,使电磁式电压互感器铁芯过饱和引起谐振过电压等,造成熔丝熔断、避雷器、電压互感器损坏。
3~10kV电网,架空线路单相接地故障电流大于10A、电缆线路单相接地故障电流大于30A;35~66kV 电网单相接地故障电流大于10A,则需考虑补偿。
二、系统电容电流的估算A、架空线路B、电缆线路三、系统电容电流测试方法及试验仪器的比对选取系统电容电流测量方法可分为:直接法:单相金属直接接地法;间接法:中性点外加电容法、调谐法、相对地外加电容法、变频注入法等本文选取3种日常常用试验方法进行讨论:单相金属直接接地法、相对地外加电容法及变频注入法。
3.1、单相金属直接接地法:系统最大运行方式下,线路单相直接接地,试验接线如图一所示。
此方法最有效、最直接、最准确,但试验过程也最具故障隐患,很可能引起绝缘薄弱点击穿,并且经常由于场地限制试验人员距离接地点偏近。
3.2、相对地外加电容法:在系统的某一相对地接入一个适当容量的电容器,根据相电压变化计算出电容电流。
对于10kV系统,当母线电压互感器开口三角电压≦1V时,取(2.6~5)%C值;当母线电压互感器开口三角电压>1V时,取(5~8)%C值。
试验接线如图二所示。
根据测试值计算系统电容电流:试验前要根据系统估算外接电容器值大小,同时对外接电容器及高压试验引线的耐压绝缘仔细检测,并与地保持足够的安全距离。
I本仪器操作请注意●使用前仪器必须可靠接地。
●必须断开连接在系统中性点上的补偿装置如消弧线圈。
●对于少数在PT中性点上安装高阻消谐器的PT组必须将消谐器短接后再进行测量。
●如果系统两段母线上的PT二次绕组是并联运行的应将二次绕组改成单独运行的方式后再进行测量。
●如果PT开口三角接入的负载如消谐装置阻抗小于100欧姆应将该负载断开后再进行测量。
●本测量仪只能从电磁式PT的二次侧测量电容电流不能从电容式电压互感器CVT进行测量。
II目录一、概述.....................................................................................................1二、技术指标.............................................................................................2三、面板介绍.............................................................................................2四、测量原理.............................................................................................3五、配电网中PTPTPTPT 接线方式及PTPTPTPT的变比...............................................4六、从变压器中性点测量配网电容电流的方法...................................11七、使用方法...........................................................................................12八、测量其他电压等级电网的电容电流...............................................15九、仪器检验和日常校准.......................................................................16十、常见的故障.......................................................................................17十一、售后服务.......................................................................................171MS-500PMS-500PMS-500P MS-500P全自动电容电流测试仪一、概述目前我国配电系统的电源中性点一般是不直接接地的所以当线路单相接地时流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。
谐振接地系统电容电流测量方法浅议
发表时间:2018-04-16T16:41:29.173Z 来源:《电力设备》2017年第33期作者:金宁1 何敬元1 陈腾飞1 武金才1 解志新2 俞[导读] 摘要:谐振接地系统电容电流的大小是确定消弧线圈补偿档位的重要依据,由于理论计算值和实际测量值差别较大,所以必须实际测量系统电容电流的大小,所以根据不同的需要,在众多的测量方法中,现就电位偏移法、单相接地法、单相电流法三种测量方法进行探讨。
(1国网吴忠供电公司宁夏吴忠 751100;2国网宁夏电力公司宁夏银川 750001; 3国网宁夏电力公司培训中心宁夏银川 750001)摘要:谐振接地系统电容电流的大小是确定消弧线圈补偿档位的重要依据,由于理论计算值和实际测量值差别较大,所以必须实际测量系统电容电流的大小,所以根据不同的需要,在众多的测量方法中,现就电位偏移法、单相接地法、单相电流法三种测量方法进行探讨。
关键词:谐振接地;中性点;零序;电位偏移;消弧线圈;电容电流;单相接地通常变电站35kV系统是谐振接地系统,当接地的电容电流较大时,在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。
在接地处还可能出现间隙电弧,间歇电弧将引起相对地的过电压,这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上,更容易引起另一相对地击穿,而形成两相接地短路。
电力行业标准GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中明确规定:“3~10kV架空线路构成的系统和所有35kV、66kV电网,当单相接地故障电流大于10A时,中性点应装设消弧线圈”,以补偿单相接地时的电容电流。
为了确定消弧线圈的补偿电流,就要知道变电站出线总的对地电容电流范围。
本文从理论上分析了35kV系统电位偏移法、单相接地法、单相电流法三种测量方法,针对其特点,实际应用中可根据安全方面要求、对用户是否停电等,选择测量方法。
1、电位偏移法
通过改变消弧线圈档位,在不同档位下,测量出不同的参数值、解方程,从而得出电容电流值。
图1是系统测量接线图:
图1
1.1测量方法及步骤
1)拉开35kV主变中性点刀闸-1,测量开口三角电压U0值,以Ua为基准测量U• a与U• 0夹角θ, 2)把消弧线圈设在Ⅰ档,合上35kV主变中性点刀闸-1,测量Ij1的值及I• j1与U• a的相位角ψ1; 2)把消弧线圈设在Ⅸ档,合上35kV主变中性点刀闸-1,测量Ij2的值及I• j2与U• a的相位角ψ2;
1.2计算补偿电容电流
1)计算零序电压与零序电流的相位差,图2是相位关系图 φ1=ψ1-θ
φ2=ψ2-θ
图2
2)计算补偿电容电流的大小;以U• 0=U0∠0°(U0为参考向量) I• j1=I1∠-ψ1,I• j2=I2∠-ψ2,U• 0=U0∠0° 计及电导电流时的电容电流Ic
Y=1R+jωc
U• 0=I• j1jx1+I• ji Y
U• 0=I• j2jx2+I• j2 Y
Ue—系统额定线电压;Y—三相对地导纳;
Ie1(Ien)—消弧线圈Ⅰ档(n档)补偿电流
Y=I• j1-I• j2I• j2jx_x001F_2-I• j1jx1*I• 2-I• 1n2-n1
Ij表示三相对地导纳电流,电容电流的值为Ic(如果在某一相增加了接地电容应把这部分电容电流从Ic减去)。
不计及电导电流时的电容电流Ic
U• 0=I• 1j(x1-xc),U• 0=I• 2j(x2-xc)
1.3电位偏移法特点:
1)测量方法简单,无需对用户停电,一次设备操作少。
2)通过消弧线圈的电流小,零序电压低,间接测量计算多,准确度较差。
2、单相接地法
2.1测量步骤与计算
1)在35kV空间隔选择A相做人工接地;
2)测量I• j、U• j、U• ooˊ的值以及I• j与U• ooˊ的相位差,以U• ooˊ为电压量、I• j为电压量测量W上的有功功率,健全相电压U• B、U•C,其中,Ijc=Ijsinφ(电容电流)IjR=Ijcosφ(电导电流)
3)以B相和C相分别接地,重复2.1.1、2.1.2步骤得:
I• ja=I• b+I• c=(U• b-U• a)Yb+(U• c-U• a)Yc⑴
I• jb=I• c+I• a=(U• c-U• b)Yb+(U• a-U• b)Ya⑵
I• jc=I• a+I• b=(U• a-U• c)Ya+(U• b-U• c)Yb⑶
由于I• ja、I• jb、I• jc、U• a、U• b、U• c可以测量出,列以上方程可得: Ya=a1+jb1Ya=a+jb1
Yb=a2+jb2若:a1=a2=a3=a得Yb=a+jb2
Yc=a3+jb3Yc=a+jb3
电容电流(A、B、C三相)为:
Ica=b1Ue/,Icb=b2Ue/,Icc=b3Ue/
2.2单相接地法特点:
1)测量方法较简单,无需对用户停电。
2)测量直观、准确,间接测量计算少。
3)各相导纳计算复杂,不直观,误差较大。
3、单相电流法
3.1测量方法及步骤:
1)将主变35kV侧套管引线B、C相接线打开,只保留A相,在断路器线路侧引线板处将三相短接,接入电流表A1、A2、A3,有功表W1、W2、W3,将主变35kV侧中性点直接接地;
2)合上主变三侧开关,使35kV侧单相运行;
3)读取Ia、Ib、Ic以及Ua为电压量读取W1、W2、W3;
4)以U• a为参考量测量U• a与I• a、I• b、I• c的夹角φ1、φ2、φ3;
3.2、计算各相电导、导纳、电纳、电容电流
1)各相电导
2)各相导纳
ya= IaUa; yb= IbUa;yc= IcUa
3)各相电纳
ba=,A=ya2-ga2
bb= ,B=yb2-gb2
bc=,C=yc2-gc2
4)各相电容电流
或:
Iac=Iasinφ1Iag=Iccosφ1
Ibc=Ibsinφ2Ibg=Ibcosφ2
Icc=Icsinφ3Icg=Iccosφ3
3.3单相电流法特点:
1)测量方法简单、安全;
2)数据全面直观,可以了解中性点偏移原因;
3)计算比较简单;
4)需要对用户停电。
4、小结
上述方法中可以根据需要和可行性采取其中任意一种,如果测量准确度要求不是很高,对用户停电不具备条件,可以采用电位偏移法或单相接地法,若测量准确度要求较高,可以采用单相电流法。
参考文献:
[1]何仰赞,温增银.电力系统分析.上册[M].华中科技大学出版社,2002.
[2]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册:电气一次部分(上下)[M].中国电力出版社,1998.。