專利名稱：一種抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路工頻參數(shù)實測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓輸電線路參數(shù)的測量裝置，尤其是涉及一種強感應(yīng)電壓干擾下高壓輸電線路三相不對稱工頻參數(shù)的實測裝置。
背景技術(shù)：
輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其工頻參數(shù)如正序參數(shù)、負(fù)序參數(shù)和零序參數(shù)是進(jìn)行電力系統(tǒng)潮流計算、暫態(tài)穩(wěn)定計算、繼電保護(hù)整定計算和電力系統(tǒng)運行方式制定等工作之前建立電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的必備參數(shù)，其準(zhǔn)確性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。由于受到地理、環(huán)境等因素的影響，這些參數(shù)難以通過理論方法準(zhǔn)確計算，必須定期進(jìn)行現(xiàn)場實測。隨著電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，輸電線路走廊用地日益緊張，為節(jié)省輸電走廊面積，同桿并架雙回線、多回線路日益增多，由此產(chǎn)生的復(fù)雜交變電磁場環(huán)境將導(dǎo)致線路之間產(chǎn)生高感應(yīng)電壓、高感應(yīng)電流及三相線路參數(shù)不對稱，進(jìn)一步引起不同序別的電壓和電流之間產(chǎn)生相互耦合等問題，這給線路參數(shù)實測帶來巨大困難。因此，如何消除高感應(yīng)電壓的干擾及如何解決三相線路不對稱參數(shù)測量問題成為準(zhǔn)確測量高壓輸電線路工頻參數(shù)的主要問題。目前高壓輸電線路工頻參數(shù)有多種測量裝置，這些測試裝置因較難解決高感應(yīng)電壓干擾，且都是假定三相輸電線路完全對稱，使得高壓輸電線路工頻參數(shù)的精確測量難以保證。
實用新型內(nèi)容本實 用新型所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種可以消除高壓輸電線路工頻參數(shù)測量中高感應(yīng)電壓及三相參數(shù)不對稱的影響，提高測量精度的高壓輸電線路工頻參數(shù)實測
>J-U ρ α裝直。解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路工頻參數(shù)實測裝置，其特征是包括依次連接的單相電源、多抽頭變壓器和線路參數(shù)測試儀，所述的線路參數(shù)測試儀還分別外接上位機和同步電源，其輸出端接被測輸電線路；所述的線路參數(shù)測試儀包括兩個電源輸入端子、兩個電容器外接端子，其中電源輸入端子外接單相交流電源；電容器外接端子外接電容器；第一回三相線路端子01、02、03和第二回三相線路端子04、05、06，分別外接兩回被測二相線路；第一和第二可控三相交流接觸器KMO和ΚΜ13，其中第一可控三相交流接觸器KMO作為線路參數(shù)測試儀電源輸入端與裝置內(nèi)部電路開閉的控制開關(guān)，第二可控三相交流接觸器ΚΜ13作為外接電容器與裝置內(nèi)部電路開閉的控制開關(guān)；第一至第十二可控單相交流接觸器ΚΜ1 (Μ12，其中第一至第三可控單相交流接觸器ΚΜΓΚΜ3為一組，其一端合并后接在測量電源的一側(cè)，另一端分別與第一回三相線路的三相相連；第十至第十二可控單相交流接觸器ΚΜ1(ΓΚΜ12為一組，其中一端合并后接在測量電源的另一側(cè)，另一端分別與第二回線路的三相相連；第四至第六可控單相交流接觸器ΚΜΓΚΜ6為一組，其中一端合并后與第一至第三可控單相交流接觸器ΚΜ1 (Μ3所連接的電源端相連，另一端與第十至第十二可控單相交流接觸器ΚΜ1(ΓΚΜ12在第二回三相線路的連接點相連；第七至第九可控單相交流接觸器ΚΜ7 (Μ9為一組，其中一端合并后與第十至第十二可控單相交流接觸器ΚΜ1(ΓΚΜ12所連接的電源端相連，另一端與第一至第三可控單相交流接觸器ΚΜ1 (Μ3在第一回三相線路的連接點相連；一組單相電壓互感器VSO和一組單相電流互感器IS0，用于測量測量電源端的電壓和電流，并通過數(shù)據(jù)采集卡采集測量電壓和電流；第一和第二兩組三相電壓互感器VO和Vl與第一和第二兩組三相電流互感器IO和II，分別測量第一回三相線路和第二回三相線路的電壓和電流，并通過數(shù)據(jù)采集卡采集測量電壓和電流。所述的可控單相交流接觸器和可控三相交流接觸器由所述的上位機控制開閉。所述的多抽頭變壓器為單相調(diào)壓器，所述的單相電源可選取380V單相交流電源，容量不小于20kVA，所述的上位機對參數(shù)實測過程進(jìn)行控制，對線路參數(shù)測試儀的錄波信號進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計算分析并顯示結(jié)果，所述的同步電源選取變電站高、低壓母線TV 二次電壓或者插座220V電壓。原理以同步電源為基準(zhǔn)電源，作為相量測量的相位基準(zhǔn)，并可以保證每次測量時感應(yīng)電壓的相角近似不變。大量的實測數(shù)據(jù)與理 論分析表明，在電力系統(tǒng)中，高壓輸電線路上主要感應(yīng)電壓為工頻感應(yīng)電壓。而在短時間內(nèi)，相對于同步電源，感應(yīng)干擾電壓相位基本不變，幅值也近似不變，可以認(rèn)為是一個恒定的附加電壓源，因而可消除感應(yīng)電壓干擾對線路參數(shù)測量的影響，提高測量的精度。采用不同的接線方式，可以得到一系列的約束方程，從而計算得到單回三相不對稱輸電線路阻抗矩陣及對地電容、同塔多回輸電線路中任意兩回之間的阻抗矩陣和耦合電容矩陣；然后對阻抗矩陣和電容矩陣進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，可以同時獲得線路的正序、零序、負(fù)序阻抗及電容參數(shù)，以及各序之間的耦合阻抗和電容，用于電力系統(tǒng)分析計算。本實用新型還可以通過調(diào)節(jié)多抽頭變壓器連接抽頭改變單相測試電源的大小得到一系列的約束方程，同樣也可以實現(xiàn)實用新型目的。
有益效果本測量裝置不需要專門的電源，體積小、重量輕、攜帶方便、操作簡單，能夠消除高感應(yīng)電壓和三相不對稱對線路參數(shù)測量的影響，提高線路參數(shù)測量的精度。圖1 一種抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路工頻參數(shù)實測裝置電氣連接關(guān)系示意圖；圖2實測裝置中線路參數(shù)測試儀的組成及連接關(guān)系。
具體實施方式
圖中1-單相電源，2-多抽頭變壓器，3-線路參數(shù)測試儀，4-被測線路，5-同步電源,6-上位機。[0030]如圖1所示，本實用新型的抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路工頻參數(shù)實測裝置，包括依次連接的單相電源1、多抽頭變壓器2和線路參數(shù)測試儀3，線路參數(shù)測試儀3還分別外接上位機6和同步電源5，線路參數(shù)測試儀3的輸出端接被測線路。參見圖2，線路參數(shù)測試儀的組成及連接關(guān)系為包括兩個測量電源輸入端子、兩個電容器外接端子，其中電源輸入端子外接單相交流測量電源，電壓范圍取100疒2000V，容量不小于20kVA ;電容器外接端子外接電容器，防止測量過程中產(chǎn)生的過電壓；第一回三相線路端子01、02、03和第二回三相線路端子04、05、06，外接端分別外接兩回被測三相線 路；第一和第二可控三相交流接觸器KMO和KM13，其中第一可控三相交流接觸器KMO作為電源輸入端與裝置內(nèi)部電路開閉的控制開關(guān)，第二可控三相交流接觸器KM13作為外接電容器與裝置內(nèi)部電路開閉的控制開關(guān)；第一至第十二可控單相交流接觸器KM11M12，第一至第三可控單相交流接觸器ΚΜΓΚΜ3為一組，其中一端合并后接在測量電源的一側(cè)，另一端分別與第一回三相線路的三相相連；第十至第十二可控單相交流接觸器ΚΜ1(ΓΚΜ12為一組，其中一端合并后接在測量電源的另一側(cè)，另一端分別與第二回線路的三相相連；第四至第六可控單相交流接觸器ΚΜΓΚΜ6為一組，其中一端合并后與第一至第三可控單相交流接觸器ΚΜ1 (Μ3所連接的電源端相連，另一端與第十至第十二可控單相交流接觸器ΚΜ1(ΓΚΜ12在第二回三相線路的連接點相連；第七至第九可控單相交流接觸器ΚΜ7 (Μ9為一組，其中一端合并后與第十至第十二可控單相交流接觸器ΚΜ1(ΓΚΜ12所連接的電源端相連，另一端與第一至第三可控單相交流接觸器ΚΜ1 (Μ3在第一回三相線路的連接點相連；一組單相電壓互感器VSO和一組單相電流互感器IS0，用于電源輸入端的電壓和電流，并通過數(shù)據(jù)采集卡采集測量電壓和電流；第一和第二兩組三相電壓互感器VO和VI，以及第一和第二兩組三相電流互感器IO和II，分別測量第一回三相線路和第二回三相線路的電壓和電流，并通過數(shù)據(jù)采集卡采集測量電壓和電流。可控單相交流接觸器和可控三相交流接觸器由所述的上位機控制開閉。單相電源I可選取380V單相交流電源，容量不小于20kVA。多抽頭變壓器2為單相調(diào)壓器，其輸入端與單相電源相連接，輸出端與線路參數(shù)測試儀的輸入端相連，輸出電壓范圍為100V 2000V。同步電源5可選取變電站高、低壓母線TV 二次電壓或者插座220V電壓。上位機6對參數(shù)實測過程進(jìn)行控制，對線路參數(shù)測試儀的錄波信號進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計算分析并顯示結(jié)果。
權(quán)利要求1.一種抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路エ頻參數(shù)實測裝置，其特征是包括依次連接的單相電源、多抽頭變壓器和線路參數(shù)測試儀，所述的線路參數(shù)測試儀還分別外接上位機和同步電源，其輸出端接被測輸電線路； 所述的線路參數(shù)測試儀包括 兩個電源輸入端子、兩個電容器外接端子，其中電源輸入端子外接単相交流電源；電容器外接端子外接電容器； 第一回三相線路端子(01、02、03)和第二回三相線路端子(04、05、06)，分別外接兩回被測二相線路； 第一和第二可控三相交流接觸器(KMO和KM13)，其中第一可控三相交流接觸器(KMO)作為線路參數(shù)測試儀電源輸入端與裝置內(nèi)部電路開閉的控制開關(guān)，第二可控三相交流接觸器(KM13)作為外接電容器與裝置內(nèi)部電路開閉的控制開關(guān)； 第一至第十二可控單相交流接觸器(KM11M12)，其中第一至第三可控單相交流接觸器(KMfKM3)為ー組，其一端合并后接在測量電源的ー側(cè)，另一端分別與第一回三相線路的三相相連；第十至第十二可控單相交流接觸器(KM1(TKM12)為ー組，其中一端合并后接在測量電源的另ー側(cè)，另一端分別與第二回線路的三相相連；第四至第六可控單相交流接觸器(KM41M6)為ー組，其中一端合并后與第一至第三可控單相交流接觸器(KMf KM3)所連接的電源端相連，另一端與第十至第十二可控單相交流接觸器(KM1(TKM12)在第二回三相線路的連接點相連；第七至第九可控單相交流接觸器(KM71M9)為ー組，其中一端合并后與第十至第十二可控單相交流接觸器(KM1(TKM12)所連接的電源端相連，另一端與第一至第三可控單相交流接觸器(KMf KM3)在第一回三相線路的連接點相連； ー組單相電壓互感器(VSO)和ー組單相電流互感器(IS0)，用于測量測量電源端的電壓和電流，并通過數(shù)據(jù)采集卡采集測量電壓和電流； 第一和第二兩組三相電壓互感器(V0和VI)與第一和第二兩組三相電流互感器(10和II)，分別測量第一回三相線路和第二回三相線路的電壓和電流，并通過數(shù)據(jù)采集卡采集測量電壓和電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路エ頻參數(shù)實測裝置，其特征是所述的可控單相交流接觸器和可控三相交流接觸器由所述的上位機控制開閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路エ頻參數(shù)實測裝置，其特征是所述的多抽頭變壓器為単相調(diào)壓器，所述的單相電源可選取380V単相交流電源，容量不小于20kVA，所述的上位機可對參數(shù)實測過程進(jìn)行控制，對線路參數(shù)測試儀的錄波信號進(jìn)行數(shù)學(xué)處理、計算分析并顯示結(jié)果，所述的同步電源選取變電站高、低壓母線TV二次電壓或者插座220V電壓。
專利摘要一種抗高感應(yīng)電壓干擾的高壓輸電線路工頻參數(shù)實測裝置，包括依次連接單相電源、多抽頭變壓器和線路參數(shù)測試儀，其中測試儀分別外接上位機和同步電源，其輸出端接被測線路。本測量裝置簡單實用，能夠消除高感應(yīng)電壓干擾和三相不對稱對線路參數(shù)測量的影響，提高線路參數(shù)測量的精度。
文檔編號G01R27/02GK202870169SQ20122034754
公開日2013年4月10日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者盛超, 尹建華, 陳曉科, 趙艷軍, 趙進(jìn)全, 王玲, 唐景星, 曾杰, 楊汾艷, 孫聞, 張躍, 李賀龍, 姜良剛, 安然然, 王奕, 羅航, 張健 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 西安交通大學(xué)