[发明专利]一种变电站CVT谐波测量判断装置有效

专利信息
申请号: 201910129222.6 申请日: 2019-02-21
公开(公告)号: CN109839536B 公开(公告)日: 2020-12-04
发明(设计)人: 黄雁;钟红红;邹炜锋 申请(专利权)人: 国网福建省电力有限公司龙岩供电公司;国网福建省电力有限公司
主分类号: G01R23/16 分类号: G01R23/16
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 364000 福*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 变电站 cvt 谐波 测量 判断 装置
【说明书】:

发明涉及一种变电站CVT谐波测量判断装置,适用于35kV及以上电压等级变电站的空载线路,其包括电容式电压互感器、电流互感器、信号调理电路、抗混叠滤波器、数据采集卡和DFT分析模块。本发明装置可在拥有空载线路的变电站现场快速判断CVT谐波测量的准确性,具有便携、结果可视化等特征,为高压变电站CVT谐波测量提供了可行的解决装置。

技术领域

本发明涉及电力技术领域,特别是一种变电站CVT谐波测量判断装置。

背景技术

电力系统中,对电压的测量是必不可少的,最早110kV~220kV等级的发电厂升压站和降压变电站的母线,多采用电磁式电压互感器(TV)对电压和功率进行测量,但电磁式电压互感器存在诸多缺陷,造成多起事故。而且随着电力系统输电电压的提高,TV体积越来越大,成本也越来越高,因此需要寻求其他形式的的电压互感器来满足电力系统日益发展的要求,在这种背景下,电容式电压互感器被应用于电力系统中。它建立于原有电容套管电压抽取装置的基础上,可供110kV及以上电压等级中性点直接接地系统电压测量、高频通讯和继电保护使用,发展至今已有60多年的历史,在电力系统中广泛应用于发电厂升压站和降压变电站的母线上。CVT与TV相比较,具有体积小,重量轻,维护工作量小,电场强度裕度大,绝缘可靠性高,且分压电容可兼作耦合电容器供高频载波通道使用,不会与开关端口电容形成铁磁谐振、价格便宜等优点。

在我国110kV(甚至是35kV)及以上的发电厂升压站和变电站母线及出线上广泛采用CVT。目前高压电网中采用的电容式电压互感器(CVT),在基波电压的测量以及系统保护和自动装置的基波信号变换中完全能够满足系统的要求。但存在谐波分量的系统中CVT却不能正确反映实际情况,在进行系统电能质量谐波的测量时,通过CVT变换装置得到的二次侧信号,存在很大的误差。《电能质量公用电网谐波GB/T 14549-1993》附录D中也规定:“电容式电压互感器不能用于谐波测量”,在IEC标准和相关技术报告中也有类似的规定。近年来,中国电力需求的增长以及能源和负荷中心的分布特点使得我国采用特高压直流输电这种经济高效的输电方式成为必然。直流输电的发展可能导致高压交流系统谐波水平的增高。另一方面,随着电力电子化技术的发展,更多、容量更大的非线性负荷直接接入110kV及以上电压等级的电网,大大增加了110kV及以上电压等级的谐波水平。

因此,如何通过CVT测试掌握正确的电网谐波水平和确切的电压畸变数据,采取什么样的测量方法,使用哪种测试设备进行谐波电压测试,成为电网电能质量监督技术人员所关注的焦点,也是必须解决的首要问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷,提出一种变电站CVT谐波测量判断装置,适用于35kV及以上的变电站对空载线路谐波电压测量准确性的判定,为高电压等级电网的谐波监管与治理提供参考。

本发明采用如下技术方案:

一种变电站CVT谐波测量判断装置,其特征在于:包括电容式电压互感器、电流互感器、信号调理电路、抗混叠滤波器、数据采集卡和DFT分析模块;该电容式电压互感器用于检测电网线路的电压信号;该电流互感器用于检测电网线路的电流信号;该信号调理电路与电容式电压互感器和电流互感器相连以对电压信号和电流信号的幅值进行调理;该抗混叠滤波器与信号调理电路相连以限制调理后的信号的频率;该数据采集卡与抗混叠滤波器相连以将模拟信号采样转换成数字信号;该DFT分析模块与数据采集相连以对数字信号进行分析处理并判断电容式电压互感器检测的电压信号是否为真实的网侧谐波电压。

所述信号调理电路包括第一调理电路,该第一调理电路与所述电容式电压互感器相连,且设有分压电阻、隔离放大器和运算放大器。

所述分压电阻采用无感电阻,其分压比根据所述电压信号和所述数据采集卡的工作电压确定。

所述信号调理电路包括第二调理电路,该第二调理电路与所述电流互感器相连,其设有隔离放大器。

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