CN106526305A - 一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器 - Google Patents

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余念群
李俊
余卫民
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高浦润
傅军
杨涛
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Abstract

一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器，包括参数设定与输入单元、用于三相二次回路中三个电压线路的相别的相别判定单元、用于对电压线路和电流线路接线正确性和电力用户负荷特性的进行判断的相量分析单元、用于显示相量图及相量分析单元的分析结论的显示单元和存储单元以及对外输出分析结果的输出单元；本发明通过软件程序对三相二次回路中三相相电压相量及其相对应的电流相量的关系进行分析计算，实现了对电压线路和电流线路接线正确性和电力用户负荷特性的准确判断，能够直观明了地显示出判断结果，免除了手工绘制相量图的不方便带来的繁琐或不准确带来的误判断，极大地简化了分析和判定过程。

Description

一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器
技术领域
本发明涉及一种分析器，尤其是一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器。
背景技术
当前，在电力生产工作中、在培训教学工作中、在职业鉴定考核工作中，特别是电力营销专业和用电检查与稽查专业以及变压器运行与检修专业中，经常要进行相量分析。在电力系统的三相二次回路中的相量分析中，经常要分析三相电压与三相电流之间的相位关系，从而得出三相二次回路中电压线与电流线的接线是人为故意接错或因工作人员的失误而接错，进而判断出三相电源线的具体错误接线形式，并为更正错误接线和计量电能电量的退补提供科学依据。
然而，在查找错误接线，特别是在对电能计量装置错误接线的查处和互感器的接线分析工作中，经常要进行相量分析。在进行相量分析时，第一步要测量出必要的运行参数，第二步要绘制出相量图，第三步要进行相量分析，第四步要得出结论。第一步利用现有的相位伏安表能够很容易测出三相电压与电流的数值及其相量间的夹角，但是对于第二步、第三步、第四步需要测量人员绘制出相量图后进行专业的分析和判断，但是这些专业的分析与判断工作，对于广大相关知识和技术水平低或专业知识掌握不牢靠的测量人员来说不仅头绪繁杂，存在较多的困难，而且很容易出错，不能对三相二次回路中电压线与电流线是否接错线及接错线的具体形式作出正确的分析与判断。
发明内容
本发明的目的就是要解决当前由于测量人员相关知识和技术水平低或专业知识掌握不牢靠，在对三相二次回路中电压线与电流线的接线进行正确性判定时，容易出错，不能对三相二次回路中电压线与电流线是否接错线及接错线的具体形式作出正确的分析判断的问题，为此提供一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器。
本发明的具体方案是：一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器，其特征是：包括如下单元：参数设定与输入单元：设定的参数包括三相电压、、，，其中一相电压线路相对参考点或对地电压为零，沿顺时针方向依次呈120°排布的线电压相量、、和相电压相量、、，并且线电压相量超前相电压相量的角度为30°；输入的参数包括通过相位伏安表测得电源侧供电的相序、在三相二次回路中三个电压线路相对参考点或对地的电压、三个线电压的数值、三个相电压或三个线电压超前于三个电流相量的角度值；
相别判定单元：根据电源侧供电的相序与三相二次回路中三个电压线路对地的电压来判定三个电压线路的相别；
相量分析单元：以三相线电压相量、、为基准，根据三个电流相量的角度值，逐一分析每个电流相量与每个相电压相量及每个相电压相量的反向相量所呈的夹角，并取这六个夹角的最小值，以此找出该电流相量所归属的相电压相量，并作出如下判定：(1)若取得的所述最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量超前于其归属的相电压相量，则判定电流线路接线正确，电力用户负荷对外表现为容性负载；(2)若取得的所述的最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量滞后于其归属的相电压相量，则判定电流线路接线正确，电力用户负荷对外表现为感性负载；(3)若取得的最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量所归属的电压相量为反向相电压相量，则判定电流线路接线错误，并且根据电流相量是否超前于其所归属的反向相电压相量，以第(1)和第(2)的判定方法来判定电力用户负荷对外表现为感性负载或容性负载；(4) 若三个电流相量与其分别对应的相电压相量的夹角分别与电力用户的实际功率因数角相差大于10°，则判定电力用户存在窃电嫌疑；
显示单元：显示相量图及相量分析单元的分析结论；
存储单元：存储显示单元所显示的数据；
输出单元：对外输出分析结果。
本发明中所述相量分析单元还用于实现对三相二次回路中三相电压接线正确性的判定，在三相二次回路中，若出现其中实际线电压的数值是额定线电压数值的倍或倍，则判定其中必有一相电压的极性接反。
本发明中所述相量分析单元在判定各个电流相量所归属的相电压相量时，还可选用三相线电压相量、、作为基准相量。
本发明中在显示单元所显示的相量图中，各个线电压相量与其相对应的相电压相量的长度如下：。
本发明操作简单方便、设计巧妙，通过软件程序对三相二次回路中三相相电压相量及其相对应的电流相量的关系进行分析计算，实现了对电压线路和电流线路接线正确性和电力用户负荷特性的准确判断，能够直观明了地显示出判断结果，免除了绘制相量图的不方便带来的繁琐或不准确带来的误判断，极大地简化了分析和判定过程，做到了输完电参数即可显示出相量图并得出分析结论。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图中：1—参数设定与输入单元，2—相别判定单元，3—相量分析单元，4—显示单元，5—存储单元，6—输出单元。
具体实施方式
参见图1，一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器，包括如下单元：
参数设定与输入单元1：设定的参数包括三相电压、、，设定电压所在的电压线路相对参考点或对地电压为零，沿顺时针方向依次呈120°排布的线电压相量、、和相电压相量、、，并且线电压相量超前相电压相量的角度为30°；输入的参数包括通过相位伏安表测得电源侧供电的相序、在三相二次回路中三个电压线路相对参考点或对地的电压、三个线电压的数值、三个相电压或三个线电压超前于三个电流相量的角度值；
相别判定单元2：根据电源侧供电的相序与三相二次回路中三个电压线路对地的电压来判定三个电压线路的相别；
相量分析单元3：以三相线电压相量、、为基准，根据三个电流相量的角度值，逐一分析每个电流相量与每个相电压相量及每个相电压相量的反向相量所呈的夹角，并取这六个夹角的最小值。由现有电力技术可知，电流相量与电压相量存在“随相”关系，即当电力用户负荷对外表现为感性负载时，电流相量滞后于对应的电压相量一定的角度，该角度的极限范围为0°～90°；当电力用户负荷对外表现为容性负载时，电流相量超前于对应的电压相量一定的角度，该角度的极限范围为0°～90°；我们根据电力用户负荷的实际情况，并根据电流相量与电压相量的“随相”关系，以此找出该电流相量所归属的相电压相量。
与此同时，相量分析单元3还可以此作出如下判定：(1)若取得的所述最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量超前于其归属的相电压相量，则判定电流线路接线正确，电力用户负荷对外表现为容性负载；(2)若取得的所述的最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量滞后于其归属的相电压相量，则判定电流线路接线正确，电力用户负荷对外表现为感性负载；(3)若取得的最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量所归属的电压相量为反向相电压相量，则判定电流线路接线错误，并且根据电流相量是否超前于其所归属的反向相电压相量，以第(1)和第(2)的判定方法来判定电力用户负荷对外表现为感性负载或容性负载；(4) 若三个电流相量与其分别对应的相电压相量的夹角分别与电力用户的实际功率因数角相差大于10°，则判定电力用户存在窃电嫌疑；
显示单元4：显示相量图及相量分析单元3的分析结论；
存储单元5：存储显示单元4所显示的数据；
输出单元6：对外输出分析结果。
本实施例中所述相量分析单元3还用于实现对三相二次回路中三个线电压接线正确性的判定；由于三相相电压大小相同，并在正确接线的情况下，三相电压相量间相互之间的夹角为120°。在三相二次回路中，若出现其中实际线电压的数值是额定线电压数值的倍或倍，则判定其中必有一相电压的极性接反。
本实施例中，由于线电压相量超前相电压相量的角度为30°，线电压相量超前相电压相量角度为30°，线电压相量超前相电压相量的角度为30°，由此相量分析单元在判定各个电流相量所归属的相电压相量时，可选用三相线电压相量、、作为基准相量。
本实施例中在显示单元4所显示的相量图中，各个线电压相量与其相对应的相电压相量的长度如下：。
本实施例中相别判定单元2对三相二次回路中三个电压线路相别判定的依据如下：首先设定三相电源线分别表示为a、b、c三相，当电源侧供电的三相电压为正相序时，三根电压线有三种组合方式，即a—b—c、b—c—a、c—a—b，如果对于三相三线制的供电方式而言，由于电压二次侧b相接地，依次检测三根电压线的对地电压，当找到其中一根电压线的对地电压为零时，这根电压线即确定为b相电压线，依此找到其它两根电压线所接入的具体电压相别；当供电电源采用三相四线制的接线方式时，只需参照上述相同的方法找出其中一根电压线相对于参考点的电压为零，则这根电压线的相别随即确定，从而依此找到其它两根电压线所接入的具体电压相别；当电源供电为负相序时，判别方法基本相同。

Claims (3)

1.一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器，其特征是：包括如下单元：参数设定与输入单元：设定的参数包括三相电压、、，其中一相电压线路对参考点或对地的电压为零，沿顺时针方向依次呈120°排布的线电压相量、、和相电压相量、、，并且线电压相量超前相电压相量的角度为30°；输入的参数包括通过相位伏安表测得电源侧供电的相序、在三相二次回路中三个电压线路相对参考点或对地的电压值、三个线电压的数值、三个相电压或三个线电压超前于三个电流相量的角度值；
相别判定单元：根据电源侧供电的相序与三相二次回路中三个电压线路对参考点或对地的电压来判定三个电压线路的相别；
相量分析单元：以三相线电压相量、、为基准，根据三个电流相量的角度值，逐一分析每个电流相量与每个相电压相量及每个相电压相量的反向相量所呈的夹角，并取这六个夹角的最小值，以此找出该电流相量所归属的相电压相量，并作出如下判定：(1)若取得的所述最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量超前于其归属的相电压相量，则判定电流线路接线正确，电力用户负荷对外表现为容性负载；(2)若取得的所述的最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量滞后于其归属的相电压相量，则判定电流线路接线正确，电力用户负荷对外表现为感性负载；(3)若取得的最小夹角在0°～60°范围内，并且所述的电流相量所归属的电压相量为反向相电压相量，则判定电流线路接线错误，并且根据电流相量是否超前于其所归属的反向相电压相量，以第(1)和第(2)的判定方法来判定电力用户负荷对外表现为感性负载或容性负载；(4)若三个电流相量与其分别对应的相电压相量的夹角分别与电力用户的实际功率因数角相差大于10°，则判定电力用户存在窃电嫌疑；
显示单元：显示相量图及相量分析单元的分析结论；
存储单元：存储显示单元所显示的数据；
输出单元：对外输出分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器，其特征是：所述相量分析单元还用于实现对三相二次回路中三相电压接线正确性的判定，在三相二次回路中，若出现其中实际线电压的数值是额定线电压数值的倍或倍，则判定其中必有一相电压的极性接反。
3.根据权利要求1所述的一种用于判断三相二次回路接线正确性的相量分析器，其特征是：在显示单元所显示的相量图中，各个线电压相量与其相对应的相电压相量的长度如下：。
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