CN201514437U - 一种配网电容电流测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配网电容电流测试仪，包括电压互感器三相的高压绕组和二次绕组；所述二次绕组是由绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c构成，绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c串联组成开口三角形；所述电压互感器三相的高压绕组包括绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C，绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C的前端分别接地，绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C的后端分别通过电容C_A、电容C_B和电容C_C接地，绕组L_A的后端与E_A和E_C的交点连接，绕组L_B的后端与E_A和E_B的交点连接，绕组L_C的后端与E_B和E_C的交点连接，E_A、E_B和E_C组合成一个闭合的头尾相连接的三角形。本实用新型的一种配网电容电流测试仪的电路，使配网电容电流测试仪能直接在二次侧测量系统的电容电流，不需要涉及危险的一次侧；不需要繁琐的倒闸操作及等待，使电容电流的测量工作简便、高效、易行。

Description

一种配网电容电流测试仪

技术领域：

本实用新型属于电学领域，涉及一种电路，尤其是一种配网电容电流测试仪的电路。

背景技术：

传统的电容电流测量方法可以分为直接法和间接法。直接法由于上述的缺点，目前很少采用。目前被广泛采用的间接法虽然比直接法简便，并能较准确地测量电容电流值，但仍然存在如下缺点：

测量时仍然与一次侧打交道，人员与设备安全得不到保障。对于有电源中性点的35kV系统所采用的“中性点外加电容法”，虽然正常运行时中性点的电压很低，但如果在测量时系统发生单相接地故障，中性点的电压就会上升为危险的相电压(高达20kV)，外加测量电容也就带上20kV高压，这样有可能会引起测量电容器爆炸，危及试验人员的安全。此外，一般情况下中性点的电压很低，试验和操作人员的思想容易麻痹大意，这也是安全的隐患之一。特别对于无电源中性点的10kV系统，测量只能采用在线路上分相外接电容的方法，这时，测量人员和操作人员的安全更得不到保障。测量时外接电容必须由开关柜的一个开关进行投切，为了要保证电气距离，外接电容通常只能放置在开关柜的外面，因此测量时开关柜门是打开的，投切电容的操作人员只能在柜门打开，身旁放置一个带有10kV高压的电容器情况下进行投切操作，这种做法存在很多危险隐患。假设在操作时由于电容器受到冲击而爆炸，或柜子里的绝缘子炸碎飞出，必将伤及操作人员和试验人员，后果不堪设想。

由于要涉及一次设备，操作繁琐，同时也存在误操作的危险。准备工作耗时长，测量工作效率低。通常大部分时间耗费在等待调度命令、开工作票、倒闸操作，做安全措施上。一天只能测两至三个站，工作效率非常低。由于上述两个原因，自然地希望有一种设备能直接在二次侧测量系统的电容电流，不需要涉及危险的一次侧；不需要繁琐的倒闸操作及等待，使电容电流的测量工作简便、高效、易行。测量从一次侧转向二次侧可以说是电容电流测量方法的一次飞跃。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种配网电容电流测试仪，包括电压互感器三相的高压绕组和二次绕组；所述二次绕组是由绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c构成，绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c串联组成开口三角形；所述电压互感器三相的高压绕组包括绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C，绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C的前端分别接地，绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C的后端分别通过电容C_A、电容C_B和电容C_C接地，绕组L_A的后端与E_A和E_C的交点连接，绕组L_B的后端与E_A和E_B的交点连接，绕组L_C的后端与E_B和E_C的交点连接，E_A、E_B和E_C组合成一个闭合的头尾相连接的三角形。

二次绕组是低压绕组，绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c上的电流i₀与绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C，上的电流i₁、电流i₂、电流i₃存在如下关系：

$\left\{\begin{array}{c}{n}_1(i_1-i_a)=n_2{i}_0\\ n_1(i_2-i_b)=n_2{i}_0\\ n_1(i_3-i_c)=n_2{i}_0\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中高、低压绕组的匝数分别为n₁和n₂，三相PT的励磁电流分别为i_a、i_b、i_c。

本实用新型的一种配网电容电流测试仪的电路，使配网电容电流测试仪能直接在二次侧测量系统的电容电流，不需要涉及危险的一次侧；不需要繁琐的倒闸操作及等待，使电容电流的测量工作简便、高效、易行。

附图说明：

图1为本实用新型的配电网电容电流测量原理图；

图2为本实用新型的PT等值电路图；

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，其中：L_A、L_B、L_C分别为电压互感器(PT)三相的高压绕组，二次绕组L_a、L_b、L_c组成开口三角形；C_A、C_B、C_C为导线三相对地电容。若在PT开口三角端注入一个恒定电流i₀，则在PT的一次绕组A、B、C三相分别流出电流i₁、i₂、i₃。设高、低压绕组的匝数分别为n₁和n₂，三相PT的励磁电流分别为i_a、i_b、i_c。则有如下关系：

$\left\{\begin{array}{c}{n}_1(i_1-i_a)=n_2{i}_0\\ n_1(i_2-i_b)=n_2{i}_0\\ n_1(i_3-i_c)=n_2{i}_0\end{array}\right.---\left(1\right)$

在如图2所示的PT等值电路中，励磁阻抗Z_m(大约几兆欧)比绕组电阻R和漏抗X_L(大约为几千欧)大很多，而线路单相对地电容一般在0.1-30微法之间，对应的阻抗为几百欧至几十千欧，因此，在式(1)中PT的励磁电流i_a、i_b、i_c几乎为零，可以忽略不计。这样PT高压侧三相流出的电流是相等的，即i₁＝i₂＝i₃。它的大小由注入的电流i₀确定。由于i₁、i₂、i₃是零序电流，它们不能在电源和负载之间流通，只能通过线路对地电容形成回路。这就为从PT二次侧测量电容电流创造必要的条件。

当一个恒定电流i₀从PT的开口三角侧注入，就会有三个大小相等、相位相同的电流i₁、i₂、i₃从PT的高压侧流出，这三个电流将分别在PT三相的绕组电阻R、漏抗X_L和导线对地电容中产生压降。一般地，三相PT的参数(绕组电阻R和漏抗X_L)是对称的，而且三相导线对地电容C_a、C_b、C_c也是基本相等的，因此三相电流i₁、i₂、i₃分别在三相PT与导线对地电容中产生的压降U_i(i＝A，B，C)是基本相同的，这时在PT开口三角端就可以测到一个零序电压U₀，它的数值将等于3倍的n₂·U_i/n₁。从上述的分析中可以得出从PT开口三角端注入的电流i₀与电压U₀的关系式：

$u_0=3\·{\left(\frac{n_2}{n_1}\right)}^2\·\sqrt{R^2{(X_L-\frac{1}{\mathrm{\ωC}})}^2}\·i_0---\left(2\right)$

式中，C为单相线路对地电容。有了这个关系式就可以通过测量PT开口三角端的电流与电压来计算线路对地电容值，从而计算出配网的电容电流值。

本实用新型的一种配网电容电流测试仪的电路，使配网电容电流测试仪能直接在二次侧测量系统的电容电流，不需要涉及危险的一次侧；不需要繁琐的倒闸操作及等待，使电容电流的测量工作简便、高效、易行。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (2)

1.一种配网电容电流测试仪，其特征在于：包括电压互感器三相的高压绕组和二次绕组；所述二次绕组是由绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c构成，绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c串联组成开口三角形；所述电压互感器三相的高压绕组包括绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C，绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C的前端分别接地，绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C的后端分别通过电容C_A、电容C_B和电容C_C接地，绕组L_A的后端与E_A和E_C的交点连接，绕组L_B的后端与E_A和E_B的交点连接，绕组L_C的后端与E_B和E_C的交点连接，E_A、E_B和E_C组合成一个闭合的头尾相连接的三角形。

2.如权利要求1所述一种配网电容电流测试仪，其特征在于：二次绕组是低压绕组，绕组L_a、绕组L_b和绕组L_c上的电流i₀与绕组L_A、绕组L_B和绕组L_C，上的电流i₁、电流i₂、电流i₃存在如下关系：

$\left\{\begin{array}{c}{n}_1(i_1-i_a)=n_2{i}_0\\ n_1(i_2-i_b)=n_2{i}_0\\ n_1(i_3-i_c)=n_2{i}_0\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中高、低压绕组的匝数分别为n₁和n₂，三相PT的励磁电流分别为i_a、i_b、i_c。

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