CN204028220U - 配网接地电容电流测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种配网接地电容电流测试装置，包括控制模块、AD同步采样模块、滤波模块、电源模块和恒流源模块；所述电源模块分别与所述控制模块、恒流源模块连接；所述恒流源模块的输入端连接待测电网的电压互感器的三角形接线的开口处，输出端顺次连接AD同步采样模块、滤波模块，并且所述恒流源模块还受控于所述控制模块；所述滤波模块的输出端连接所述控制模块。采用本实用新型，摒弃了在一次侧直接测试法的缺点，通过二次侧测试，其具有测试原理先进、接线简单、使用安全、测试数据准确的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试电路，尤其涉及一种配网接地电容电流测试装置。
背景技术
我国110kV以下电压等级电网采用中性点不接地方式。当电力系统发生单相接地短路时，如图1所示，接地电容电流Id较小，三相线电压仍然保持对称，对用户没有影响，所以规程规定可以继续运行2小时，提高了配网供电可靠性。但是，在接地点存在接地电容电流Id，其可能烧坏电气设备或引起系统发生铁磁谐振(铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象)，因此，规程规定当35kV或10kV电网接地电容电流分别大于10A和30A时，都应装设消弧线圈补偿接地电容电流。因此，对配电网接地电容电流IC(或者IB、IA)的测试是很重要的试验项目。
传统的测量配网电容电流的方法有单相金属接地的直接法、外加电容间接测量法等，这些方法都要需要停电，接触到一次设备，因此存在需要停电、试验危险、操作繁杂和工作效率低等缺点。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种配网接地电容电流测试装置，摒弃了在一次侧直接测试法的缺点，通过二次侧测试，其具有测试原理先进、接线简单、使用安全、测试数据准确的特点。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种配网接地电容电流测试装置，包括控制模块、AD同步采样模块、滤波模块、电源模块和恒流源模块；所述电源模块分别与所述控制模块、恒流源模块连接；所述恒流源模块的输出端连接待测电网的电压互感器的三角形接线的开口处，输出端还顺次连接AD同步采样模块、滤波模块，并且所述恒流源模块还受控于所述控制模块；所述滤波模块的输出端连接所述控制模块；待测试的电网接地电容电流通过所述恒流源接入，依次经过AD同步采样模块和滤波模块后，将电压电流信号送入所述控制模块处理，所述控制模块计算出待测试的电网中线路对地的电容或者电流。
对于上述技术方案的改进，所述电源模块为220V的交流电源，为输出测试电路需要的各等级电压。
对于上述技术方案的进一步改进，所述恒流源根据测试电容大小自动切换输入±9V和±30V电压，并且改变输出电压信号的频率和大小。
对于上述技术方案的进一步改进，所述采样模块的取样值为12位。
对于上述技术方案的进一步改进，所述滤波模块包括对高频或者低频的滤波。
对于上述技术方案的进一步改进，所述控制模块还连接有显示器或打印机；所述显示器用于显示待测电网中线路对地的电容或电流；所述打印机用于打印出所述显示器显示的内容。
对于上述技术方案的改进，所述控制模块还连接有熔断器；所述熔断器用于保护电路过载或故障。
相应地，本实用新型实施例还提供了一种配网接地电容电流测试装置的测试方法，包括以下步骤：
找到电网中电压互感器星形接法的开口；
将配电网接地电容电流测试装置的电流输出端子接入所述开口处；
确认待测电网的电压以及其中电压互感器的接线方式；
接通电源，根据电网的电压，按下所述配电网接地电容电流测试装置的“电压选择”键；
根据接线方式，按下所述配电网接地电容电流测试装置的“方式/测试”键，选择好对应的电压互感器的变比，然后启动测试即可。
对于上述技术方案的改进，所述电压互感器不同接线方式对应的变比包括3PT、4PT，1PT三种方式，其中PT代表电压互感器。
对于上述技术方案的进一步改进，所述待测电网的电压包括1kV、3kV、6kV、6.3KV、10kV、20KV、35kV或者66KV。
实施本实用新型所述的配网接地电容电流测试装置，在电网运行时，通过电压互感器星形接法的开口处通过恒流源模块输入某一频率和幅值的电压。该电压在感应对应频率的高压作用在三相线路上，根据叠加多功能率，该电压作用在三相线路对地电容产生对应频率的电流，然后通过计算换算成50Hz、线路额定电压下的电容电流。该测试方法由于采用二次侧测试，则无需对电网断电里，同时接线只需接入恒流源模块的输入端对应的接线柱接口，操作简单、测试安全、测试数据准确。同时，其测试方法简单，只需先找到电网中电压互感器星形接法的开口，然后将配网接地电容电流测试装置的电流输出端子接入该开口处，然后找准待测电网的电压以及其中电压互感器的接线方式，接着按下配网接地电容电流测试装置的面板上的“电压选择”键选择电压，按下“方式/测试”键选择接线方式，然后启动测试即可。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1为本实用新型背景技术提供的一种中性点不接地系统的单相接地示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种配网接地电容电流测试装置的结构原理示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种配网接地电容电流测试装置的面板布置示意图；
图4为本实用新型实施例提供的一种配网接地电容电流测试装置的接线示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种配网接地电容电流测试装置的中采用的3PT接线中的B相接地方式的电路示意图；
图6为本实用新型实施例提供的一种配网接地电容电流测试装置的中采用的一种4PT接线方式的电路示意图；
图7为本实用新型实施例提供的一种配网接地电容电流测试装置的采用的一种1PT接线方式的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图2和图4所示，本实用新型所述的配网接地电容电流测试装置，包括控制模块1、AD同步采样模块2、滤波模块3、电源模块4和恒流源模块5，所述电源模块4分别与所述控制模块1、恒流源模块5连接的输入端连接待测电网的电压互感器(PT)的三角形接线的开口处，输出端顺次连接AD同步采样模块2、滤波模块3；所述滤波模块3的输出端连接所述控制模块1；所述电源模块4为220V的交流电源，用于输出测试电路所需的各等级电压，通常包括1kV、3kV、6kV、6.3KV、10kV、20KV、35kV、66KV，具体根据实际所需选定即可；所述恒流源模块5根据测试电容大小自动切换输入±9V和±30V电压，并且改变输出的电压信号的频率和大小。所述恒流源模块5之所以采用两个频率测试主要用于防治线路的干扰，从而提高测试的准确度。所述AD同步采样模块2将通过所述恒流源模块5接入后的异频信号的电压电流进行12位采样，然后通过滤波模块3进行高频或者低频处理后，再将电压电流信号送入所述控制模块1处理，所述控制模块1从而计算出待测电网中线路对地的电容或者电流。
对于上述技术方案的改进，所述控制模块1连接有显示器6，用于显示测试状态以及测试的数据，同时所述控制模块1还连接有打印机7，该打印机则用于将所述显示器6显示的内容打印出来。
对于上述技术方案的进一步改进，所述控制模块1还连接有熔断器(图中未画出)；所述熔断器用于保护电路过载或故障。
如图3所示，本实用新型所述的配网接地电容电流测试装置，其面板布置上显示的电流输出端子，则其内部即连接恒流源模块5，则使用时用于待测电网的电压互感器的三角形接线的开口；液晶屏则代表显示器6；“复位”键则用于复位初始化或中断测试；“方式/测量”则为多功能键，短按(即按下后立刻松开)时，用于循环选择系统电压互感器的接线方式；长按(即按下2秒后才松开)时，用于启动测量)。
本实用新型所述的配网接地电容电流测试装置的测试方法，具体步骤如下：
(1)找到电网中电压互感器星形接法的开口；
(2)将配电网接地电容电流测试装置的电流输出端子接入所述开口处；
(3)确认待测电网的电压以及其中电压互感器的接线方式；
(4)接通电源，根据电网的电压，按下所述配电网接地电容电流测试装置的“电压选择”键；
(5)根据接线方式，按下所述配电网接地电容电流测试装置的“方式/测试”键，选择好对应的电压互感器的变比，然后长按该键即启动测试，测试完成，则显示屏显示出对地的电容值和电容电流。在测量过程中，可随时按下“复位”键中断装置的测试，此时测试装置会显示自检界面进行自检，自检完成后进入选择界面。
其中，步骤(3)和步骤(1)(2)的次序可以调换，不影响测试结果。
图2中的电压互感器(以下简称为PT)的接线方式，是最为普遍、常用的接线方式，是从电压互感器开口三角处注入一个异频的电流(非50Hz的交流电流，目的是为了消除工频电压的干扰)，这样在电压互感器的高压侧就感应出一个按变比减小的电流，此电流为零序电流，即其在三相的大小和方向相同，因此它在电源和负荷侧均不能流通，只能通过电压互感器和对地电容形成回路，所以图2又可简化为图5。根据图5的物理模型就可建立相应的数学模型，通过检测测量信号就可以测量出三相对地电容值3C0，再根据公式I＝3ωCoUPH(UPH为被测系统的相电压)计算出配网系统的电容电流。
配电网中的PT接线方式和PT的变比会对所述配网接地电容电流测试装置(以下简称为测试装置)的测量结果产生很大的影响，如果PT的接线方式和变比选择不正确，测量结果将不是系统的真实电容电流值，而是真实值乘以两变比之商的平方倍。因此为了测得正确的数据，在测试前必须对配电网中PT的接线方式及PT变比有一个清晰的了解。本实用新型所述的配网接地电流测试装置采用循环选择的方式来选择系统PT的各种接线方式及变比，这样用户无需繁琐地输入各种PT接线方式下的变比，使测量工作更简便、更快捷。本仪器提供五种“方式”的选择，即3PT、4PT，1PT，每种方式代表一种PT的接线方式和不同的变比，这三种方式基本上包括配电系统中各种常用的PT接线方式。
目前，我国配电网的PT接线方式主要有以下几种：
一、3PT接线方式：
如图5所示，对于这种方式，均从N-L两端注入测试信号。根据所用PT的不同，组成开口三角的二次绕组可能是100/3(V)或100(V)绕组，这样，测量时PT的变比分别为：
(其中UL为配电网系统的线电压，如6kV、10kV或35kV)。这三个变比就分别对应于测试装置中“方式/测试”选择中的3PT方式，通过短按“方式/测量”键来进行方式选择。
二、4PT接线方式
在测量中，如系统有3PT的接线PT，尽量从3PT中测量，尽量避免采用4PT接线方式。
如图6所示，系统零序电压由第四个PT的测量线圈来测量，各相电压分别从A－N、B－N、C－N端测量。这种接线方式下，系统单相接地时N－L端的电压为57.7V。
在图6中，零序PT(即第4个PT)的二次零序绕组是ox-oa绕组，其电压通常为V，则测量时PT变比为这种接线方式和变比下，对应于测试装置的“4PT”方式。
三、1PT的接线
“1PT”方式就是外加一个电压互感器(PT)从变压器中性点或接地变中性点测量电容电流的方法，是对3PT和4PT方式的补充。这种测量方式的优点就是测试人员不必考虑母线PT组的接线方式，所以在测量过程中也无需二次班组人员配合。
采用测试装置从变压器中性点或接地变中性点测量配网电容电流的接线如图7所示：其中Tr为变压器高压侧绕组，O为变压器中性点，Ca、Cb、Cc分别为三相对地电容，PT是外加的一个电压互感器，AX，ax分别为PT的一、二次绕组，PT的变比为
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种配网接地电容电流测试装置，其特征在于：
包括控制模块、AD同步采样模块、滤波模块、电源模块和恒流源模块；
所述电源模块分别与所述控制模块、恒流源模块连接；
所述恒流源模块的输出端连接待测电网的电压互感器的三角形接线的开口处，输出端还顺次连接AD同步采样模块、滤波模块，并且所述恒流源模块还受控于所述控制模块；
所述滤波模块的输出端连接所述控制模块；
待测试的电网接地电容电流通过所述恒流源接入，依次经过AD同步采样模块和滤波模块后，将电压电流信号送入所述控制模块处理，所述控制模块计算出待测试的电网中线路对地的电容或者电流。
2.根据权利要求1所述的配网接地电容电流测试装置，其特征在于：
所述电源模块为220V的交流电源，为输出测试电路需要的各等级电压。
3.根据权利要求1所述的配网接地电容电流测试装置，其特征在于：
所述恒流源根据测试电容大小自动切换输入±9V和±30V电压，并且改变输出电压信号的频率和大小。
4.根据权利要求1所述的配网接地电容电流测试装置，其特征在于：
所述采样模块的取样值为12位。
5.根据权利要求1所述的配网接地电容电流测试装置，其特征在于：
所述滤波模块包括对高频或者低频的滤波。
6.根据权利要求1所述的配网接地电容电流测试装置，其特征在于：
所述控制模块还连接有显示器或打印机；
所述显示器用于显示测试状态和测试数据；
所述打印机用于打印出所述显示器显示的内容。
7.根据权利要求1所述的配网接地电容电流测试装置，其特征在于：
所述控制模块还连接有熔断器；
所述熔断器用于保护电路过载或故障。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的配网接地电容电流测试装置的测试方法，包括以下步骤：
将所述配网接地电容电流测试装置可靠接地；
找到电网中电压互感器星形接法的开口；
将配电网接地电容电流测试装置的电流输出端子接入所述开口处；
确认待测电网的电压以及其中电压互感器的接线方式；
接通电源，根据电网的电压，按下所述配电网接地电容电流测试装置的“电压选择”键；
根据接线方式，按下所述配电网接地电容电流测试装置的“方式/测试”键，选择好对应的电压互感器的变比，然后启动测试即可。
9.根据权利要求8所述的配网接地电容电流测试装置的测试方法，其特征在于：
所述电压互感器不同接线方式对应的变比包括3PT、4PT、 1PT三种方式，其中PT代表电压互感器。
10.根据权利要求8所述的配网接地电容电流测试装置的测试方法，其特征在于：
所述待测电网的电压包括1kV、3kV、6kV、6.3KV、10kV、20KV、35kV或者66KV。
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|---|---|---|---|---|
| CN112540321A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种新型配电网电容电流测量方法及系统 |
| CN113341202A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-03 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 一种用于消弧线圈电容电流测量精度检测的方法及系统 |
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