[发明专利]配电网电容电流的单相测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力安全领域，具体涉及一种配电网电容电流的单相测量方法及装置。

背景技术

电容性电流又叫位移电流，它不同于电荷定向移动形成的电流，它并没有真的从故障点流向大地，而是由于电容充放电引起的等效电流，对于交流配电网来说，因为电流是不断变化的，这种配电网的电容电流也就始终存在。实际经验证明，电容电流如果大于11.4A，配电网就不能可靠地熄弧，从而产生电弧接地过电压并可能导致相间短路，造成停电和设备损坏事故，因此准确、方便地测量系统电容电流，并在电容电流超标是触发相应安全措施，对于配电网的安全具有重要的意义。

目前测定配电网电容电流的方法主要有：直接接地法、附加电容法和信号注入法。

直接接地法直接将配电网的单相直接接地进行来检测电容电流，由于需要使配电网认为承受一次较高过电压的威胁，特别是在绝缘较薄弱的配电网中采用此方法尤其危险；附加电容法测量系统的电容电流，是在系统无补偿的情况下，在变压器的中性点对地接入适当的电容量，测量中性点的对地电压，然后用计算系统的电容电流，但是对于没有中性点的配电线路来说，没法应用此方法测量配电网电容电流；信号注入法是从电压互感器二次侧注入恒流变频信号，改变注入信号的频率，使系统中发生谐振来测量电网单相接地电容电流。对于中性点经消弧线圈接地的配电网，通过改变注入信号频率使系统中电感(由消弧线圈容量决定)和对地电容发生并联谐振，即找到系统的谐振频率和谐振角频率，而后根据消弧线圈电感则可以求得电网对地电容即电网的单相接地电容电流；对于中性点不接地的配电网，从配电网二次侧开口三角端注入变频恒流信号，在配电网一次侧感应出零序电流，此电流通过配电网绕组的漏电阻和漏电抗(配电网励磁阻抗可以忽略不计)及配电网对地电容形成一个RLC串联谐振回路。改变注入信号的频率，找到系统的串联谐振频率，此时回路阻抗最小。当电网的不对称度很小时，可通过注入信号电流和电压的值求出回路阻抗；将信号频率增加一倍，则容抗减半而感抗加倍，再测量一次回路阻抗，就可求出电网对地电容即电网的单相接地电容电流。该方法测量时需要附加恒流变频设备，且操作过于麻烦，针对配电网中性点运行方式的不同其测量过程也不同，此外测试时间较长，若实际电网的不平衡度较大时将会给测量带来困难，注入恒流变频信号的频率选取对测量的准确度影响也较大。这些配电网的电容电流测量方法具有上述缺点，这些方法所使用的配电网电容电流中性点测量装置也必然局限于其所使用的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺点，提供一种操作简单方便、测量准确、智能度高、测量迅速快捷、抗干扰能力强、体积小、方便携带、适用范围广、适合于现场操作的配电网电容电流单相测量方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种配电网电容电流单相测量方法，其实施步骤如下：

1)采集配电网中任一单相线路在未接入偏置电容C_f前的第一相电压U_φ；

2)在上述单相线路上接入偏置电容C_f，采集接入偏置电容C_f后的第二相电压U′_φ以及流经偏置电容C_f的电流I′_C；

3)将步骤1)和步骤2)中得到的第一相电压U_φ、第二相电压U′_φ以及电流I′_C代入到下式(1)中得到配电网中的电容电流I_C：

IC=I′CUφUφ-U′φ---(1).]]>