一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路及其測量方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)所述的一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路及其測量方法，包括相互平行的三相導(dǎo)線、可調(diào)電壓源、電壓互感器、第一測量裝置、第二測量裝置、數(shù)據(jù)處理單元、第一電流互感器、第二電流互感器、分壓處理電路；所述三相導(dǎo)線的收尾兩端分別相互連接，第一電流互感器串接在三相導(dǎo)線的尾端,另一端經(jīng)第二測量裝置與數(shù)據(jù)處理單元連接，第二電流互感器串接在三相導(dǎo)線的首端、可調(diào)電壓源連接在三相導(dǎo)線的首端，電壓互感器的輸入端連接在三相導(dǎo)線的中部、輸出端與第一測量裝置相連。本發(fā)明專利技術(shù)通過測量輸電線路兩端的分壓處理電路平均值進(jìn)行修正，解決了輸電線路上的分布電容對零序參數(shù)測量的影響，從而大大提高了輸電線路零序參數(shù)測量結(jié)果的精度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路及其測量方法
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)輸電線路參數(shù)測量
，具體涉及一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路及其測量方法。
技術(shù)介紹
輸電線路是電力輸送的載體，是電力系統(tǒng)的主要組成部分之一，對電力系統(tǒng)起著極其重要的作用。輸電線路的工頻參數(shù)主要包括正序阻抗、正序電容、零序阻抗、零序電容以及多回互感線路之間的互感等，這些參數(shù)用于電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計算、短路電流計算、繼電保護(hù)整定計算以及選擇電力系統(tǒng)運(yùn)行方式，其準(zhǔn)確性直接關(guān)系到這些計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確地獲取輸電線路的參數(shù)對于電力系統(tǒng)有重要的意義，尤其是隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)自動化程度的不斷提高，對輸電線路參數(shù)的準(zhǔn)確性要求越來越高。線路參數(shù)的計算較為復(fù)雜，同時受很多不確定因素的影響，包括線路的幾何形狀、電流、環(huán)境溫度、風(fēng)速、土壤電阻率、避雷線架設(shè)方式和線路路徑等因素。長距離輸電的線路下垂、帶電線路的集膚效應(yīng)和發(fā)熱、地質(zhì)情況的隨機(jī)性質(zhì)等等都會給精確計算線路參數(shù)帶來困難。通常已知的輸電線路參數(shù)是線路建成初期測定的，這些參數(shù)在投運(yùn)后由于氣候、溫度、環(huán)境及地理等因素的影響會或多或少發(fā)生變化。因此，有必要全面深入地研究平行線路間相互影響的機(jī)理，結(jié)合現(xiàn)有測試方法的適應(yīng)性分析，提出對平行線路參數(shù)測試的特殊技術(shù)要求，為正確選用參數(shù)測試方法及測試的準(zhǔn)確性與可靠性提供依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路及其測量方法，解決了輸電線路上的分布電容對零序參數(shù)測量的影響，從而大大提高了輸電線路零序參數(shù)測量結(jié)果的精度。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路，包括相互平行的三相導(dǎo)線、可調(diào)電壓源、電壓互感器、第一測量裝置、第二測量裝置、數(shù)據(jù)處理單元、第一電流互感器、第二電流互感器、分壓處理電路；所述三相導(dǎo)線的收尾兩端分別相互連接，所述第一電流互感器串接在三相導(dǎo)線的尾端、其輸出端的一端接地、另一端經(jīng)第二測量裝置與數(shù)據(jù)處理單元連接，所述第二電流互感器串接在三相導(dǎo)線的首端、其輸出端的一端接地、另一端與第一測量裝置相連，所述可調(diào)電壓源連接在三相導(dǎo)線的首端，所述電壓互感器的輸入端連接在三相導(dǎo)線的中部、輸出端與第一測量裝置相連；所述分壓處理電路包括濾波裝置、第一電容、傳感器、第二電容；所述濾波裝置的輸入端經(jīng)開關(guān)連接在第二電流互感器與第一測量裝置之間的節(jié)點(diǎn)處，濾波裝置的輸出端經(jīng)第一電容與傳感器二次側(cè)相連，傳感器的一次側(cè)的并接在數(shù)據(jù)處理單元的兩端，所述第二電容并聯(lián)在傳感器一次側(cè)的兩端。所述分壓處理電路還包括電阻，所述電阻并聯(lián)在第二電容的兩端。所述濾波裝置由第三電容、電感組成，所述電感的一端與開關(guān)相連，另一端與第一電容相連，所述第三電容的一端的連接在第一測量裝置和電感之間的節(jié)點(diǎn)處，另一端接地。一種高壓輸電線路零序阻抗測量的方法，包括如下步驟：(A)測量該段輸電線路的長度L；(B)斷開開關(guān)K,測量三相導(dǎo)線的首端單相工頻電壓，設(shè)置在三相導(dǎo)線首末端的測量裝置，并測量以及首端電壓U1、末端電壓U2，首端電流I1、末端電流I2；(C)閉合開關(guān)K，通過測量裝置，分別測量三相導(dǎo)線首端電壓U3、末端電壓U4、首端電流I3、末端電流I4；(D)計算平均電流值和平均電壓值(E)將上述測量值按下式進(jìn)行計算得到該輸電線路工頻零序阻抗Z0為：(F)調(diào)節(jié)可調(diào)電源，從零位慢慢升壓至試驗(yàn)系統(tǒng)最大電流，在降壓過程中，讀取若干組不同電流時各表計數(shù)值，并記錄，而后將電壓降到零，重復(fù)上述步驟，計算平行電網(wǎng)線路零序阻抗。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)通過測量輸電線路兩端的分壓處理電路平均值進(jìn)行修正，解決了輸電線路上的分布電容對零序參數(shù)測量的影響，從而大大提高了輸電線路零序參數(shù)測量結(jié)果的精度。在阻抗回路中，串聯(lián)一個標(biāo)準(zhǔn)分壓電容器，從而構(gòu)成分壓結(jié)構(gòu)，在傳遞局放信號的同時，還能獲得設(shè)備的電壓信號。該電壓信號通過低通濾波裝置濾除高次諧波后，進(jìn)入測量裝置得到設(shè)備高壓電壓，從而提高了測試的準(zhǔn)確性。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的電路圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，本實(shí)施例的高壓輸電線路零序阻抗測量電路，包括相互平行的A、B、C三相導(dǎo)線、可調(diào)電壓源1、電壓互感器2、第一測量裝置3、第二測量裝置4、數(shù)據(jù)處理單元5、第一電流互感器6、第二電流互感器7、分壓處理電路；三相導(dǎo)線的收尾兩端分別相互連接，第一電流互感器6串接在三相導(dǎo)線的尾端、其輸出端的一端接地、另一端經(jīng)第二測量裝置4與數(shù)據(jù)處理單元5連接，第二電流互感器7串接在三相導(dǎo)線的首端、其輸出端的一端接地、另一端與第一測量裝置3相連，可調(diào)電壓源1連接在三相導(dǎo)線的首端，電壓互感器2的輸入端連接在三相導(dǎo)線的中部、輸出端與第一測量裝置3相連；分壓處理電路包括濾波裝置91、第一電容92、傳感器93、第二電容94；濾波裝置91的輸入端經(jīng)開關(guān)K連接在第二電流互感器7與第一測量裝置3之間的節(jié)點(diǎn)處，濾波裝置91的輸出端經(jīng)第一電容92與傳感器93二次側(cè)相連，傳感器93的一次側(cè)的并接在數(shù)據(jù)處理單元5的兩端，第二電容94并聯(lián)在傳感器93一次側(cè)的兩端。分壓處理電路還包括補(bǔ)償電阻R，電阻R并聯(lián)在第二電容94的兩端。進(jìn)一步的，濾波裝置91由第三電容911、電感912組成，電感912的一端與開關(guān)K相連，另一端與第一電容92相連，第三電容911的一端的連接在第一測量裝置3和電感912之間的節(jié)點(diǎn)處，另一端接地。本實(shí)施例的高壓輸電線路零序阻抗測量的方法，包括如下步驟：(A)測量該段輸電線路的長度L；(B)斷開開關(guān)K,測量三相導(dǎo)線的首端單相工頻電壓，設(shè)置在三相導(dǎo)線首末端的測量裝置，并測量以及首端電壓U1、末端電壓U2，首端電流I1、末端電流I2；(C)閉合開關(guān)(K)，通過測量裝置，分別測量三相導(dǎo)線首端電壓U3、末端電壓U4、首端電流I3、末端電流I4；(D)計算平均電流值和平均電壓值(E)將上述測量值按下式進(jìn)行計算得到該輸電線路工頻零序阻抗Z0為：(F)調(diào)節(jié)可調(diào)電源，從零位慢慢升壓至試驗(yàn)系統(tǒng)最大電流，在降壓過程中，讀取若干組不同電流時各表計數(shù)值，并記錄，而后將電壓降到零，重復(fù)上述步驟，計算平行電網(wǎng)線路零序阻抗。本專利技術(shù)通過測量輸電線路兩端的分壓處理電路平均值進(jìn)行修正，解決了輸電線路上的分布電容對正序參數(shù)測量的影響，從而大大提高了輸電線路正序參數(shù)測量結(jié)果的精度。在阻抗回路中，串聯(lián)一個標(biāo)準(zhǔn)分壓電容器，從而構(gòu)成分壓結(jié)構(gòu)，在傳遞局放信號的同時，還能獲得設(shè)備的電壓信號。該電壓信號通過低通濾波裝置濾除高次諧波后，進(jìn)入測量裝置得到設(shè)備高壓電壓，從而提高了測試的準(zhǔn)確性。本
的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施方式僅是用來說明本專利技術(shù)，而并非用作為對本專利技術(shù)的限定，只要在本專利技術(shù)的實(shí)質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實(shí)施例所作的適當(dāng)改變和變化都落在本專利技術(shù)要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路，其特征在于：包括相互平行的三相導(dǎo)線、可調(diào)電壓源(1)、電壓互感器(2)、第一測量裝置(3)、第二測量裝置(4)、數(shù)據(jù)處理單元(5)、第一電流互感器(6)、第二電流互感器(7)、分壓處理電路；所述三相導(dǎo)線的收尾兩端分別相互連接，所述第一電流互感器(6)串接在三相導(dǎo)線的尾端、其輸出端的一端接地、另一端經(jīng)第二測量裝置(4)與數(shù)據(jù)處理單元(5)連接，所述第二電流互感器(7)串接在三相導(dǎo)線的首端、其輸出端的一端接地、另一端與第一測量裝置(3)相連，所述可調(diào)電壓源(1)連接在三相導(dǎo)線的首端，所述電壓互感器(2)的輸入端連接在三相導(dǎo)線的中部、輸出端與第一測量裝置(3)相連；所述分壓處理電路包括濾波裝置(91)、第一電容(92)、傳感器(93)、第二電容(94)；所述濾波裝置(91)的輸入端經(jīng)開關(guān)(K)連接在第二電流互感器(7)與第一測量裝置(3)之間的節(jié)點(diǎn)處，濾波裝置(91)的輸出端經(jīng)第一電容(92)與傳感器(93)二次側(cè)相連，傳感器(93)的一次側(cè)的并接在數(shù)據(jù)處理單元(5)的兩端，所述第二電容(94)并聯(lián)在傳感器(93)一次側(cè)的兩端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路，其特征在于：包括相互平行的三相導(dǎo)線、可調(diào)電壓源(1)、電壓互感器(2)、第一測量裝置(3)、第二測量裝置(4)、數(shù)據(jù)處理單元(5)、第一電流互感器(6)、第二電流互感器(7)、分壓處理電路；所述三相導(dǎo)線的收尾兩端分別相互連接，所述第一電流互感器(6)串接在三相導(dǎo)線的尾端、其輸出端的一端接地、另一端經(jīng)第二測量裝置(4)與數(shù)據(jù)處理單元(5)連接，所述第二電流互感器(7)串接在三相導(dǎo)線的首端、其輸出端的一端接地、另一端與第一測量裝置(3)相連，所述可調(diào)電壓源(1)連接在三相導(dǎo)線的首端，所述電壓互感器(2)的輸入端連接在三相導(dǎo)線的中部、輸出端與第一測量裝置(3)相連；所述分壓處理電路包括濾波裝置(91)、第一電容(92)、傳感器(93)、第二電容(94)；所述濾波裝置(91)的輸入端經(jīng)開關(guān)(K)連接在第二電流互感器(7)與第一測量裝置(3)之間的節(jié)點(diǎn)處，濾波裝置(91)的輸出端經(jīng)第一電容(92)與傳感器(93)二次側(cè)相連，傳感器(93)的一次側(cè)的并接在數(shù)據(jù)處理單元(5)的兩端，所述第二電容(94)并聯(lián)在傳感器(93)一次側(cè)的兩端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸電線路零序阻抗測量電路，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許旵鵬，羅沙，汪太平，孟新，
申請(專利權(quán))人：國家電網(wǎng)公司，國網(wǎng)安徽省電力公司檢修公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11