[發(fā)明專利]10kV母線電容電流監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011243672.7
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112505397A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 田鳳蘭;景中炤;趙秀娜;劉旭賀;楊錚;遲淵泓;陳嵩;李輝;黃玉洋
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司;河南九域恩湃電力技術(shù)有限公司;國網(wǎng)河南省電力公司技能培訓中心;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R27/26
• 代理公司: 鄭州金成知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

本發(fā)明公開了一種10kV母線電容電流監(jiān)測方法，采用開口三角形接法接入電網(wǎng)的電壓互感器實現(xiàn)測量信號的輸入，將電容的引腳穿過空心線圈，通過空心線圈上串聯(lián)的采樣電阻獲取由輸入的電流信號產(chǎn)生的電壓信號，并形成實時數(shù)據(jù)庫，隨機抽取三組數(shù)據(jù)完成對地電容及系統(tǒng)母線的電容電流，避免了與測試人員與電網(wǎng)的直接接觸，從而有效提高了安全性，此外，采用不同于工頻電壓頻率的測量信號，可以避免工頻電壓對測試結(jié)果的影響，使得檢測精度高。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)檢測方法，特別是涉及一種10kV母線電容電流監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

電容電流水平是配電系統(tǒng)運行的關(guān)鍵指標。然而，電容電流的準確檢(監(jiān)) 測受到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、運行方式、負荷變動等多種因素影響，現(xiàn)行(監(jiān))測方式難以真實反應系統(tǒng)的電容電流值。一是現(xiàn)有測試方式受限，電容電流直接測量法雖然能保證測量精度，但有破壞性，且危險度高，主要應用在科研、檢測儀器的型式試驗驗證，及特殊情況的容性電流的考核的等。常用的間接測量法包括中性點外加電容法和二次注入法，中性點外加電容法，目前測試儀器最大量程為250A，但隨著電纜大量入地，局部地區(qū)的10kV系統(tǒng)電容電流已經(jīng)超過300A，對于更寬范圍的配網(wǎng)分布電容，現(xiàn)有裝置或測試平臺將無法準確獲取分布電容值(誤差將在15％以上)，大量程測試儀器產(chǎn)研極為困難。二次注入法是指測試儀器在PT開口三角處注入非工頻電流，這個電流將分別在PT三相的繞組電阻R、漏抗XL和導線對地電容中產(chǎn)生壓降，依據(jù)電容與阻抗的關(guān)系計算出系統(tǒng)的電容電流，二次注入法雖然危險性較低，但測試結(jié)果離散性很大。以上測量方法均受限于系統(tǒng)電容電流水平、運行設備參數(shù)、諧波負荷等，精度或者是安全性都存在一定問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種檢測精度高、安全性好的10kV母線電容電流監(jiān)測方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種10kV母線電容電流監(jiān)測方法，其步驟是：步驟一、將電壓互感器采用開口三角形接法接入電網(wǎng)；

步驟二、通過信號發(fā)生器在電壓互感器的開口三角端輸入與電網(wǎng)工頻電壓不同的較小的電流信號，并將電容的引腳穿過空心線圈，通過空心線圈上串聯(lián)的采樣電阻獲取由輸入的電流信號產(chǎn)生的電壓信號；

步驟三、改變輸入電流信號的頻率，直至獲取至少五小組輸入的電流信號和電壓信號的數(shù)據(jù)，去掉最小是和最大值后去剩余三個小組的平均值作為一大組電流電壓輸入數(shù)據(jù)；

步驟四、重復步驟三至少五次，去掉最大值和最小值后，形成至少三大組電流信號和電壓信號輸入信號，并形成實時數(shù)據(jù)庫；

步驟五、從步驟四的數(shù)據(jù)庫中隨機抽取三大組，計算出電網(wǎng)的對地電容；

步驟六、根據(jù)對地電容計算得到電網(wǎng)不接地系統(tǒng)母線的電容電流。

進一步的，所述步驟一中的電壓互感器包括一次繞組和二次繞組，所述的一次繞組直接連接電

網(wǎng)的三相母線，二次繞組采用開口三角形接法連接信號發(fā)生器。

進一步的，所述步驟二中，所述空心線圈與采樣電阻串聯(lián)，用于檢測采樣電阻上電壓的電壓檢測元件與所述采樣電阻連接。

進一步的，所述步驟二中，由安培環(huán)路定律和法拉第電磁感應定律可知：

∮H·dl＝I

B＝μH

綜上可得采樣電阻上電壓為：

其中：N為空心線圈的匝數(shù)，d為空心線圈的厚度，u為空心線圈的磁導率，R1和R2為空心線圈的內(nèi)外圈到電容引腳的中心距(內(nèi)外徑)，dI/dt為電容電流變化率。

進一步的，所述步驟五中對地電容根據(jù)以下公式計算：