CN111257616A - 一种内置式陶瓷分压装置的电容电流测试装置及方法 - Google Patents

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赵媛
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刘羿辰
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李凤海
庞博
宋新利
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Shenzhen Guwu Technology Co Ltd
North China Electric Power Research Institute Co Ltd
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Shenzhen Guwu Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种内置式陶瓷分压装置的电容电流测试装置及方法，通过利用陶瓷高压电容将某一频率的电压信号分别注入A、B、C相，通过测量异频电压施加后的每一相异频电流，并解三个线性方程。得到系统每一相的对地电容(Ca、Cb、Cc)，从而计算出电容电流(Ic)。装置由电源模块1、高频电源模块2、电压输出模块3、电压/电流测试模块4和电容电流计算模块5。本发明具有试验回路简单、能分别计算出电力系统每相对地电容、无需停电等优点，适用于不接地系统电容电流测试。

Description

一种内置式陶瓷分压装置的电容电流测试装置及方法
技术领域
本发明涉及中性点不接地系统电容电流测试的方法，适用于利用内置式陶瓷分压装置进行电容电流带电测试的领域。
背景技术
中性点不接地系统，当线路单相接地时流过故障点的电流是线路对地电容产生的电容电流。中性点不接地系统的故障绝大部分是有由于线路单相接地时电容电流过大，电弧不易自熄所导致。我国电力系统规定当10kV和35kV系统电容电流大于30A和10A时，应装设消弧线圈补偿电容电流，为确定消弧线圈的补偿容量，应进行电容电流测试。另外，为验证非有效接地系统电磁式电压互感器PT与线路杂散电容间是否会发生铁磁谐振，也必须测量系统电容电流。
常用的电容电容测试方法有直接测量法和间接测量法，直接测量法将某相线路单相接地进行直接测量；间接测量法主要有偏移电容法、中性点外加电容法及异频法等。然而，直接法测量电容电流，试验时应直接与高压接触，电网和人生安全风险较大。目前的间接测量方法，如中性点外加电容法存在部分系统无中性点或中性点偏移电压较小，测量过程中发生单相接地故障时的安全风险；异频法在通常在电磁式电压互感器开口三角绕组进行测量，测量时应拆除或短接消谐器，需要电磁式电压互感器停电，测试工作变得复杂，甚至给系统带来了铁磁谐振风险。因此，对于电容电流测试有必要找到既安全又简便的测试。
本发明利用开关柜带电指示传感器的电容(C11、C12、C13)及带电指示装置(C21、C22、C23)的电容，将0.2k～1000kHz之间的某一频率的电压信号分别注入A、B、C相带电指示装置(C21、C22、C23)的分压电容，通过测量异频电压施加后的每一相异频电流，并解三个线性方程。得到系统每一相的对地电容(Ca、Cb、Cc)，从而计算出每电容电流Ic。由电源模块1、高频电源模块 2、电压输出模块3、电压/电流测试模块4和电容电流计算模块5构成。对于电容电流的测试既安全又方便。
发明内容
为了克服现有中性点不接地系统电容电流测试方法存在的问题，本发明利用开关柜带电指示传感器的电容(C11、C12、C13)及带电指示装置(C21、C22、 C23)的电容，将0.2k～1000kHz之间的某一频率的电压信号分别注入A、B、C 相带电指示装置(C21、C22、C23)的分压电容，通过测量异频电压施加后的每一相异频电流，并解三个线性方程。得到系统每一相的对地电容(Ca、Cb、 Cc)，从而计算出每电容电流Ic。由电源模块1、高频电源模块2、电压输出模块3、电压/电流测试模块4和电容电流计算模块5构成。
本发明为实现上述目的，所提供的技术方案是：一种内置式陶瓷分压装置的电容电流测试装置及方法，其特在是：利用开关柜带电指示传感器的电容(C11、 C12、C13)及带电指示装置(C21、C22、C23)的电容，将0.2k～1000kHz之间的某一频率的电压信号分别注入A、B、C相带电指示装置(C21、C22、C23) 的分压电容，通过测量异频电压施加后的每一相异频电流，并解三个线性方程。得到系统每一相的对地电容(Ca、Cb、Cc)，从而计算出每电容电流Ic。由电源模块1、高频电源模块2、电压输出模块3、电压/电流测试模块4和电容电流计算模块5构成。
本发明的有益效果为：本发明巧妙地利用普遍使用的开关柜带电指示传感器的电容(C11、C12、C13)及带电指示装置(C21、C22、C23)的电容，测量不接地系统的电容电流，具有试验回路简单、安全性高、测量方便等特点，适用于电容电流的测量。
附图说明
图1为本发明的一种内置式陶瓷分压装置的电容电流测试装置及方法的电气接线图；
图2为本发明的电容电流测试装置结构图；
图3为本发明的每相对地电容测量电气等效回路图；
图4为本发明的电容电流测试流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例：参见图1，为本发明的，一种内置式陶瓷分压装置的电容电流测试装置及方法的电气接线，利用开关柜带电指示传感器的电容(C11、C12、C13) 及带电指示装置(C21、C22、C23)的电容。使用电容电流测试装置(参见图2) 将0.2k～1000kHz之间的某一频率的电压信号分别注入A、B、C相带电指示装置(C21、C22、C23)的分压电容，通过测量异频电压施加后的每一相异频电流，并解三个线性方程。得到系统每一相的对地电容(Ca、Cb、Cc)，从而计算出每电容电流Ic。
参见图2，为本发明的，电容电流测试装置结构图，包括电源模块1、高频电源模块2、电压输出模块3、电压/电流测试模块4和电容电流计算模块5。
参见图3，为本发明的，每相对地电容测量电气等效回路图；依据图3(a)、 (b)、(c)的电容电流等效测试回路得出式1计算电容电流的方程，从而计算出被测系统等效的每相对地电容。
参见图4，为本发明的，电容电流测试流程图，步骤为：
1)将电容电流测试装置电压输出模块3异频电压输出m、o端，连接至开关柜带电指示装置a相端、接地的o端。
2)控制电容电流测试装置的高频电压模块2输出异频电压信号，频率为 0.2k～1000kHz的某一频率，电压为0.1V～50V的某一电压。
3)电压/电流测试模块4测试出异频电压uo下的电流ia。
4)分别对b相、c相重复步骤1)、2)、3)，得到异频电压uo下电流ib、ic。
5)电容电流测试等效回路见图3所示，开关柜带电指示传感器的(C11、 C12、C13)及带电指示装置(C21、C22、C23)的电容已知，通过式(1)分别计算出Ca、Cb、Cc。
Figure RE-GDA0002451315580000041
ω为输入异频电压信号的角频率。
6)依据5)得到的Ca、Cb、Cc，采用式2计算出对地电容电流Ic。
Figure RE-GDA0002451315580000042
式中：ω为被测系统角频率；Uψ为被测系统相电压。
根据上述说明书和实施例的揭示和指导，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的范围情况下，还可以对上述实施方式进行各种修改或变型，采用与其相同或相似的结构而得到其它内置式陶瓷分压装置的电容电流测试方法，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.利用开关柜带电指示传感器的电容(C11、C12、C13)及带电指示装置的电容(C21、C22、C23)，将0.2k～1000kHz之间的某一频率的电压信号分别注入A、B、C相带电指示装置的分压电容(C21、C22、C23)，通过测量异频电压施加后的每一相异频电流，并解三个线性方程。得到系统每一相的对地电容(Ca、Cb、Cc)，从而计算出每电容电流Ic。由电源模块1、高频电源模块2、电压输出模块3、电压/电流测试模块4和电容电流计算模块5构成。
步骤为：
1)将电容电流测试装置电压输出模块3异频电压输出m、o端，连接至开关柜带电指示装置a相端、接地的o端。
2)控制电容电流测试装置的高频电压模块2输出异频电压信号，频率为0.2k～1000kHz的某一频率，电压为0.1V～50V的某一电压。
3)电压/电流测试模块4测试出异频电压uo下的电流ia。
4)分别对b相、c相重复步骤1)、2)、3)，得到异频电压uo下电流ib、ic。
5)电容电流测试等效回路见图3所示，开关柜带电指示传感器的(C11、C12、C13)及带电指示装置(C21、C22、C23)的电容已知，通过式(1)分别计算出Ca、Cb、Cc。
Figure FDA0002368861300000011
ω为输入异频电压信号的角频率。
6)依据5)得到的Ca、Cb、Cc，采用式2计算出对地电容电流Ic。
Figure FDA0002368861300000021
式中：ω为被测系统角频率；Uψ为被测系统相电压。
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CN113608033A (zh) * 2021-07-22 2021-11-05 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种高精度宽范围的配电网电容电流测试方法

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