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电力系统三相不平衡讲座第五讲三相不平衡的测量仪器.pdf

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xubin501 2010-09-29 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《电力系统三相不平衡讲座第五讲三相不平衡的测量仪器pdf》,可适用于人文社科领域,主题内容包含第卷第期年月供用电电力系统三相不平衡讲座第五讲三相不平衡的测量仪器电力科学研究院林海雪本讲简要介绍测量三相电压或电流不平衡的仪位角。、又器。负序滤过符等。

第卷第期年月供用电电力系统三相不平衡讲座第五讲三相不平衡的测量仪器电力科学研究院林海雪本讲简要介绍测量三相电压或电流不平衡的仪位角。、又器。负序滤过器型测仪目前,反应故障方式下出现的各相序电流、电压分量的保护装置在及以上电压等级的电力系统中已得到了广泛的应用。这类装置的起动元件一般用对称分量滤过器,其中负序滤过器是一种能从三相电流或电压中分出相应负序分量的装置,有电阻一电容式、电感一电阻式等等,具体结构和参数在继电保护专业书上均有介绍本讲座不作论述。负序滤过器当然可以用于构成负序测量仪这类仪器结构简单,但精度不太高。对于测量精度最大的影响是滤波器的元件参数匹配。当环境温度变化时电容会发生变化,电阻元件的老化也会使阻值发生变化,而高次谐波的存在电网频率偏差均会导致滤过器输出发生变化,从而导致测量误差。为提高这类仪器的精度,可以采用高级材料和精密元件及溢度补偿措施等这些在一定程度上提高侧量精度但仍难以消除高次谐波和频率偏差造成的误差因此这类仪器只能用于对测量精度要求不高的场合。调制型负序测量仪调制型仪器可以测量对称分量的模及其相角测量仪器为线性刻度。用三相对称的正弦电压系统调制三相不对称的电压系统是方法的基础。最简单的实施办法是用电动式三元件瓦特计。仪表原理接线如图一所示。图中瓦特计的不动线圈、、、起调制作用连接到所测的电网三相电压即甘】】一一。。。。。。月月场场场场场场场场孰,、、孰口口口口一”、、、、日日日日口口口口。匕,,,‘‘‘‘‘丫丫丫口口口口,,,,洲洲图一用三元件瓦特计调制法洲星不对称电压的仪器原理接线由调制电压发生器发出的三相对称正弦电压供给串联的移动线圈,并和电网频率同步。若由产生三相负序电压‘二〔了。再‘万似了十勿十二犷一“‘二布,创之十物一万、‘汇了叫笋,十,,,十必以,一走’。,、‘十沪,一答卜‘一孟汀阴,”明牛处丁万‘一了。一公‘,十誓卜‘,。‘】田,‘厂誓,气一式中。、。和笋,、笋分别为正序和负序电压幅值和相式中卉调整相角。作用于元件上旋转力矩由下式确定人‘」一式中幻为和移动线圈转角有关的系数。同样可以写出习和上旋转力矩的表达式。则总的合成旋转力矩为二入了」,十从几汇了汇厂,价,一吞一减当协一街时力矩最大其值和电网负序电压成正比当厂,恒定时。测最时按相调节的卉直至仪表的指示最大。实际上这种调节过程可以自动化。利用同步电机测最负序电压也属于调制方法‘若三相同步电机接到不平衡系统的电压上其负序电压引起的磁场在转子绕组中引起正比于负序电压二倍频电动势,在这种情况下,转子成了调制器‘供用年第期这类仪器的精度较高,但有转动部分结构较复杂。旋转磁场型负序测盆仪由于不平衡电压系统的正负序对称分量在全相电机中引起互为反向旋转的磁场。合成旋转磁场是椭圆形的。如在该磁场中放一个线圈则在线圈中的感应电动势取决于线圈在磁场中的位置。当将线圈平面相对于椭圆磁场长轴垂直放置时,感应电动势为最大并正比于正序和负序对称分量模的和。当将线圈平面相对于椭圆磁场短轴垂直放置时,感应电动势最小,并正比于正序和负序对称分量模的差。因此两次感应电动势的差和负序电压成正比而其和则和正序电压成正比。这种仪器的原理说明如图一所示。在转子上安置两个相互垂直的线圈。定子加上三相电压后,手动或自动调整转子位置使其中一个线圈的感应电动势为最大。根据感应电动势数值确定对称分量值根据转子位置确定负序电压相角。这种仪器结构简单,其指示和电网频率及环境温度无关但动作较慢且精度不高。为了提高测量速度转子可由带可控磁场的电子射线竹取代,不对称的程度可在屏幕上直接显示。此外用椭圆磁场极限参数的循环测量或直接测取差值可以提高测量精度和速度这里就不作进一步介绍了。图中月月巾一相数变换器使所测量的三相电压系统变换为九相系统一多相整流器口卜一频率为的带通滤波器酬囚一分离出直流分量的低通滤波器。日一正序和负序电压,和指示仪表。叻叻图一争型仪器的原理框图这种型式仪表的优点是结构简单精度高【在的侧量范围内,争表的基本误差不超过一」频率和温度变化影响不大,动态特性较好缺点是中电抗型的环节制造、调整均较复杂体积和重量较大。实际上小可以由电阻型相数变换器冲取代则可以在一定程度上克服上述缺点。利用相数变换器还可以构成反映一定时段内负序有效值的测量仪。这种仪器按下式测得比值终丫告‘乙’‘乙’‘〔。火一式中时刻负序电压有效值。额定电压积分时间俄国的布咫型仪器原理框图示于图一。三相电压加到仪器输人端,由电阻型相数变换器变成九相经多相整流器,其输出的二次谐波正比于负序电压经带通滤波器后到线性有效值检波器检波器出口电压由电磁式指针指示器显示负序电压值。框为通讯接口用于观察或记录负序电压之用。这种仪器精度可达级。的测量范围为。鱿‘。图旋转进场型负序测货仪原理多相整流型负序测量仪这种型式的仪器是将测量的三相电压系统变换为多相系统经多相整流器后根据输出电压判断对称分场大小输出的直流分壁和交流正序分员成正比输出的二次谐波分星正比于负序分员。俄国的杏脚型相序测黄仪就属这种型式其原理框图如图一所示。皿皿片片吸【【图型仪器的原理框图当用于高压川。以上电网的不平衡度测吊时仪用电压互感器的精度应不大于。。年第期供用电数字型序分量测量仪三相不平衡度是指负序分量比正序分量的百分值均指基波成分,有关的算式已在第一讲中作过介绍。不平衡度测量仪器应具有以下功能滤除工频的谐波成分同时测定三相有效值及相位差分别计算负序电压电流与正序电压电流的模数和相位,并求出相应的不平衡度按标准要求,对实测结果作统一处理并输出相应结果。国产一型电网序分量测试仪基本上具备上述功能。该仪器采用了单片机为中央处理单元配以程序存贮区、数据存贮区和时钟电路。由输入隔离电路、低通滤波器、自动选相和同步锁相电路以及模数转换电路构成了基本采样系统对三相电压、三相电流进行同步采样。在一个周期内等分采样点经变换除去各次谐波后,得出基波的幅值和角度利用对称分量法求出电压、电流基波正、负、零序的幅值、角度和不平衡度整机框图如图一所示。仪器对电压不平衡度的测量误差小于对电流不平衡度的测量误差小于。从上述功能看该仪器基本上是根据国标一对不平衡度的侧量要求而设计的。由于不平衡度涉及三相电量的同时采样计算可以在三相谐波分析仪的基础上,扩充其功能,将两种功能在一台仪器实现这样做较为经济合理。不平衡电的自动记录装置近年来日本研制一种高压配电线路不平衡电压和电流自动测量记录装置,这套装置能在无人的情况下自动地、长时间测量记录在正常供电时间内出现的不同不平衡状况并能在各路配电线路上进行多点同时测记。图一是这套不平衡电压和电流自动测定记录装置的简要系统构成图其测定工作过程是使用终端插头抽取电压和电流,经过变换器变换为电流之后再通过变换器作变换,进人微机。放放放放放放放低低低低自自自自大大大大大通通通动动动移移移移移移移故故故故选选选选故故故故故故相相器器器器器器器器进口,出进出,图一一型电网序分量测试仪框图该仪器具有下列功能实时显示电压、电流正、负、零序的幅值和不平衡度。打印输出三相电压、电流基波的幅值和相角以及正、负、零序的幅值、相角和不平衡度。统计分析连续测量任选次两次测员的间隔时间为任选‘最后打印出丫次测量中前六个大值的结果。,越限累计如测鼠间隔取‘,贝】仪器根据设定的不平衡度越限值统计出,内不平衡度累计越限时间别仪器完整地运行一天即经过两次》后可随时打印出前一天不平衡度累计越限的时间和日变化曲线具有不平衡度越限报警功能可输出显示、音响、接点信号试试验终端插头头头试验终端插头头丁用用测测定电压用的的的测定电流用的的变变换器器器变换器器隔隔热变换器器变换器器‘软软盘盘图一不平衡电压和电流自动记录装置系统图所研制的这套装置按周期抽样电压和电流。就电压而言求其瞬时值的不平衡率就电流而言则求其几、内变化平均值的不平衡率。若不平衡率大于给定的基准值会将内各相每秒钟的电压和电流自动记人软盘。若不平衡率仍不能达到基准值的水平还将会以定时记录方式按每小时内出现不平衡的情况及其相应数据记录下来。这种装置每套输人最多能达到频道比相火礴处测点并能根据不平衡出现不同程度的情况将天内的数据录进块软盘内供用电第卷第期年月六氟化硫断路器讲座第六讲高压断路器的技术发展趋向华东电业管理局孙煦自年美国西屋公司制造出第一台。断路器至今已四十余年,。断路器的技术不断完善市场占有率迅速扩大在超高压领域取代油断路器与空气断路器已成定局在中压领域与真空断路器的角逐几乎是平分秋色。西屋公司第一台。断路器的设计思想沿袭油断路器用。气体置换绝缘油其灭弧原理亦是利用电弧自身的能量使气体受热分解形成高压气流吹到串联布置的弧道上完成电弧开断开断容量仅。年该公司制造出世界上第一台。断路器以个表压的。气体替代压缩空气充于断路器内腔作为主绝缘介质另外设置个表压的高压,贮气缝分闸时由气阀导向将个表压的高压。气体引向灭弧喷口迫使电弧电流过零时熄弧、但通过喷口的。气体是排向个表压的低压贮气罐内经压缩机增压到个表压回到高压贮气罐备下次开断电流时再用。‘气体在断路器内部一直保持密封循环,由于断路器内同时存在两种气压被称为双压式、断路器。开断容量可达这种产品是“第一代。断路器”。在气体灭弧原理的研究中发现通过灭弧喷口的气流速度随着喷口上、下游之间的压差增大而增加当压差达“”倍时,喷口气流达到音速此后再增加上游压力喉部的气流速度儿乎不变这个压差比称此外,诸如需要给定不平衡基准值,规定每次测定记录的时间及其测定间隙、抽样周期和定时记录间隙等等,都能在开始测定之前,根据需要通过对话型荧屏进行改变或调整。测定结束后运用编制的程序能及时在荧屏上显示曲线图像。该套装置中所用的微机型号是,一。测定记录所用的程序以及数据显示所用的程序,均采用语言编制成。图一即为该程序的流程图。这套不平衡电压和电流自动测定记录装置自投入使用以来证明具有较大的实用价值。例如能将测定数据记录软盘故,能长时间地测定数据能够很容易地从大量数据中只须挑选出必要的那一部分并使曲线图像化所作测定记录以及数据显示均为对话型程序卜何人都能按照荧屏上的指令很容易作出测定记录和数据显示不平衡度能够很容易算出只要给定不平衡度的基准值就能记录出所需要的数据由于这种自动测定记录系统装置能在各条配电线跻上以及多点同时进行测定故能及时掌握配电母线不平衡电压变化情况及不平衡电压对整个配电网络的影响能较容易地获得作为消除对电能质量要求较高的配电网络中不平衡电压和电流情况的实际数据。,痴‘‘图丁使川程序勺简安流于、冬】收稿期年月林海‘写电力科学研究院北京拿了可‘吕

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