一種干式空心電抗器損耗檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電抗器檢測(cè)技術(shù)，特別是設(shè)及一種干式空屯、電抗器損耗檢測(cè)裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電抗器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，在提高供電質(zhì)量方面起著重要作用。現(xiàn)有 電抗器損耗檢測(cè)方法是采用電抗器損耗測(cè)量設(shè)備對(duì)電抗器的耗損進(jìn)行測(cè)量，在電抗器行 業(yè)，國(guó)際公認(rèn)的電抗器損耗測(cè)量設(shè)備是美國(guó)鳳凰公司生產(chǎn)的9901A電橋，但是在檢測(cè)時(shí)其 存在W下不足之處：
[0003] (1)電抗器的損耗通常占其額定容量的3%。~2%，且要求對(duì)電壓、電流的量程達(dá)到 額定，電壓和電流值直接從儀表上讀出，由于儀表讀數(shù)存在誤差，而損耗一般屬于儀表測(cè)量 誤差范圍內(nèi)，因此會(huì)影響損耗測(cè)量的正確性。
[0004] 似電抗器的損耗與外施電壓有關(guān)，當(dāng)電源存在電壓抖動(dòng)時(shí)，無(wú)法從儀表上正確讀 取電壓值，且損耗與電壓的平方成正比，電壓誤差越大，所得損耗的誤差就越大。
[0005] 樹電源的諧波與頻率波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致電抗器損耗測(cè)量的不確定性，從而影響損耗的 準(zhǔn)確測(cè)量。
[0006] 采用現(xiàn)有電抗器損耗檢測(cè)方法測(cè)量電抗器損耗，由于電抗器功率因數(shù)過(guò)低，損耗 占容量比例過(guò)小，而現(xiàn)有的電抗器損耗測(cè)量設(shè)備沒有足夠的精度，因此無(wú)法滿足電抗器耗 損測(cè)量要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種使用方便、檢測(cè)精度高的干式空屯、電抗器損耗檢 測(cè)裝置。
[0008] 本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種干式空屯、電抗器損耗檢測(cè)裝 置，其特征在于：它包括用于安裝在干式空屯、電抗器的星架上采集端電壓信號(hào)的阻容分壓 器、用于供電的取電線圈、用于采集相電流信號(hào)的電流互感器、采樣電路、計(jì)算電路和無(wú)線 傳輸電路，所述采樣電路、計(jì)算電路、無(wú)線傳輸電路依次連接，所述阻容分壓器、電流互感器 和取電線圈分別通過(guò)導(dǎo)線將端電壓信號(hào)、相電流信號(hào)和電力傳輸至采樣電路，所述采樣電 路接收信號(hào)進(jìn)行處理后，再將信號(hào)傳送至計(jì)算電路，所述計(jì)算電路計(jì)算得到干式空屯、電抗 器的基波損耗，并將基波損耗信息通過(guò)無(wú)線傳輸電路發(fā)送至外部的接收電路，W便由接收 電路傳送給顯示器顯示或經(jīng)網(wǎng)線通報(bào)上位機(jī)。
[0009] 本實(shí)用新型可消除不同成分的諧波造成對(duì)電抗器損耗測(cè)量的不確定性，避免了電 源的諧波與頻率波動(dòng)導(dǎo)致電抗器損耗測(cè)量的不確定性，同時(shí)也避免了損耗屬于現(xiàn)有儀表讀 取誤差范圍內(nèi)及電源存在電壓抖動(dòng)而造成的損耗測(cè)量不準(zhǔn)的缺陷，從而保證了損耗測(cè)量的 正確性。
[0010] 本實(shí)用新型的接收電路可接收電抗器的損耗、溫度、運(yùn)行狀態(tài)信息（是否存在應(yīng) 間短路、斷線），還可接收電抗器的運(yùn)行狀況信息。
[0011] 本實(shí)用新型所述采樣電路采用AD忍片MAX1324,所述計(jì)算電路采用DSP28335忍 片，AD忍片MAX1324接收電抗器的A、B、C S相采集的端電壓信號(hào)和相電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)AD忍 片MAX1324模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸送到DSP28335忍片進(jìn)行處理，計(jì)算得到干 式空屯、電抗器的基波損耗。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下顯著的效果：
[0013] 本實(shí)用新型可消除不同成分的諧波造成對(duì)電抗器損耗測(cè)量的不確定性，避免了電 源的諧波與頻率波動(dòng)導(dǎo)致電抗器損耗測(cè)量的不確定性，同時(shí)也避免了損耗屬于現(xiàn)有儀表讀 取誤差范圍內(nèi)及電源存在電壓抖動(dòng)而造成的損耗測(cè)量不準(zhǔn)的缺陷，從而保證了損耗測(cè)量的 正確性。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] 圖1是本實(shí)用新型安裝在電抗器上的示意圖；
[0016] 圖2是本實(shí)用新型電抗器損耗測(cè)量方法原理圖；
[0017] 圖3是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的組成結(jié)構(gòu)及工作原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 本實(shí)用新型一種干式空屯、電抗器損耗檢測(cè)方法，包括W下步驟：
[0019] 第一步驟，分別采集干式空屯、電抗器的A、B、C S相的端電壓和相電流；
[0020] 第二步驟，為了消除不同成分的諧波造成對(duì)電抗器損耗測(cè)量的不確定性，采用傅 立葉算法對(duì)電壓、電流基波進(jìn)行提取，從而計(jì)算出基波損耗。
[0021] W干式空屯、電抗器其中一相為例，設(shè)端電壓為U (t)，相電流為i (t)，由于實(shí)際采 樣過(guò)來(lái)的電壓中含有各次諧波，則U (t)，i (t)表達(dá)式為：
[0024] 式中，k代表第k次諧波，CO為端電壓基波角頻率，t為時(shí)間，u(t)為端電壓，Uk為 第k次諧波電壓幅值，從為第k次諧波電壓相角，Ui為基波電壓的幅值，U h為其余諧波電壓 總和，i (t)為相電流，Ik為第k次諧波電流幅值，約為第k次諧波電流相角，Ii為基波相電 流的幅值，ih為其余諧波電流總和； 陽(yáng)0巧]第=步驟，采用傅立葉算法定義中間變量A和B :
[0028] 式中，T為端電壓基波的周期，CO為端電壓基波的角頻率，n代表對(duì)u(t)在0到T 之間進(jìn)行n點(diǎn)等間隔采樣，u(k)為第k個(gè)點(diǎn)所采到得u(t)的電壓值，錢為端電壓基波的相 位，Ui為端電壓基波的幅值；
[0029] 由公式樹、(4)得到干式空屯、電抗器基波端電壓的表達(dá)式：
[0030] COS約=2/1 公式腳
[0031] {/,sin 約=2公公式(6)
[0032] 第四步驟、采用傅立葉算法定義中間變量C和D :
陽(yáng)03引式中，4 1為相電流基波的相位，I 1為相電流基波的幅值；
[0036] 由公式仍、佩得到干式空屯、電抗器基波相電流的表達(dá)式：
[0037] IiC〇s<l)i=2C 公式(9)
[0038] Iisin 4 1= 2D 公式朋）
[0039] 第五步驟，干式空屯、電抗器的基波端電壓和基波相電流分別為：
[0042] 干式空屯、電抗器的基波端電壓和基波相電流之間的相位差為：
W44] 計(jì)算干式空屯、電抗器該相的基波損耗IV的公式為：
[0046] P有=2 (AC+BD)公式做
[0047] 第六步驟，將公式⑩、腳和腳代入公式(14)中，得到公式做，將第=、四步驟計(jì)算獲得 的A、B、C和D代入公式做，即可獲得干式空屯、電抗器該相的基波損耗。
[0048] 由公式⑩~(14)可分別計(jì)算出電抗器的基波端電壓、基波相電流和基波損耗，從而 去除諧波對(duì)基波損耗測(cè)量的影響。一個(gè)基波周期的采樣點(diǎn)數(shù)可通過(guò)過(guò)零比較獲得，由于標(biāo) 準(zhǔn)基波是根據(jù)采樣點(diǎn)預(yù)先設(shè)定的，而實(shí)測(cè)波最終都要?dú)w結(jié)成標(biāo)準(zhǔn)的正弦與余弦，歸結(jié)后的 正弦余弦之和在過(guò)零點(diǎn)可在相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)間任意位置，故不受采樣點(diǎn)影響。
[0049] 當(dāng)電網(wǎng)頻率存在波動(dòng)，有基波周期可能不能被采樣周期整除，會(huì)存在1個(gè)采樣點(diǎn) 的抖動(dòng)。由于電壓信號(hào)、電流信號(hào)都?xì)w結(jié)到統(tǒng)一的基波周期采樣點(diǎn)數(shù)，因而在歸結(jié)成標(biāo)準(zhǔn) 波時(shí)兩者都會(huì)產(chǎn)生同向誤差，其誤差近似于計(jì)算結(jié)果的（l/n)2,仿真結(jié)果表明該誤差小于 0. 1%。
[0050] 如圖1~3所示，是使用上述電抗器損耗檢測(cè)方法的檢測(cè)裝置，它包括用于安裝在 干式空屯、電抗器2的星架4上采集端電壓信號(hào)的阻容分壓器5、用于供電的取電線圈1、用 于采集相電流信號(hào)的電流互感器、采樣電路、計(jì)算電路和無(wú)線傳輸電路，采樣電路、計(jì)算電 路、無(wú)線傳輸電路依次連接，阻容分壓器5、電流互感器和取電線圈I分別通過(guò)導(dǎo)線3將端 電壓信號(hào)、相電流信號(hào)和電力傳輸至采樣電路，采樣電路接收信號(hào)進(jìn)行處理后，再將信號(hào)傳 送至計(jì)算電路，計(jì)算電路計(jì)算得到干式空屯、電抗器的基波損耗，并將基波損耗信息通過(guò)無(wú) 線傳輸電路發(fā)送至外部的接收電路，W便由接收電路傳送給顯示器顯示或經(jīng)網(wǎng)線通報(bào)上位 機(jī)。
[0051] 干式空屯、電抗器損耗測(cè)量原理如圖2所示。通過(guò)測(cè)量電網(wǎng)側(cè)S相端電壓，與流經(jīng) 干式空屯、電抗器的S相的相電流，則S相基波損耗為： 陽(yáng)05引 /)=(,7,CO萌 + ('"/"cos<。" + (;,/, COW 公式(16) 陽(yáng)05引式中，Ua、Ub、Uc分別為立相端電壓；I A、Ib、1虎立相的相電流；心如％則為立 相端電壓與相電流的相角。
[0054] 如圖3所示，從干式空屯、電抗器的A、B、C S相采集的端電壓和相電流信號(hào)（每相 有兩路信號(hào)）經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路后進(jìn)入相應(yīng)的AD忍片MAX1324,由AD忍片MAX1324轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)傳送到DSP28335中進(jìn)行處理，計(jì)算得到干式空屯、電抗器 的基波損耗，最終將計(jì)算的結(jié)果經(jīng)過(guò)顯示電路進(jìn)行顯示。其中，整流穩(wěn)壓電路、晶振和復(fù)位 電路為常規(guī)電路。 陽(yáng)化5] 本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普 通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可 W做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種干式空心電抗器損耗檢測(cè)裝置，其特征在于：它包括用于安裝在干式空心電抗 器的星架上采集端電壓信號(hào)的阻容分壓器、用于供電的取電線圈、用于采集相電流信號(hào)的 電流互感器、采樣電路、計(jì)算電路和無(wú)線傳輸電路，所述采樣電路、計(jì)算電路、無(wú)線傳輸電路 依次連接，所述阻容分壓器、電流互感器和取電線圈分別通過(guò)導(dǎo)線將端電壓信號(hào)、相電流信 號(hào)和電力傳輸至采樣電路，所述采樣電路接收信號(hào)進(jìn)行處理后，再將信號(hào)傳送至計(jì)算電路， 所述計(jì)算電路計(jì)算得到干式空心電抗器的基波損耗，并將基波損耗信息通過(guò)無(wú)線傳輸電路 發(fā)送至外部的接收電路，以便由接收電路傳送給顯示器顯示或經(jīng)網(wǎng)線通報(bào)上位機(jī)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述采樣電路采用AD芯片MAX1324， 所述計(jì)算電路采用DSP28335芯片，AD芯片MAX1324接收電抗器的A、B、C三相采集的端 電壓信號(hào)和相電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)AD芯片MAX1324模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸送到 DSP28335芯片進(jìn)行處理，計(jì)算得到干式空心電抗器的基波損耗。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種干式空心電抗器損耗檢測(cè)裝置，包括阻容分壓器、取電線圈、電流互感器、采樣電路、計(jì)算電路和無(wú)線傳輸電路，采樣電路、計(jì)算電路、無(wú)線傳輸電路依次連接，阻容分壓器、電流互感器和取電線圈分別通過(guò)導(dǎo)線將端電壓信號(hào)、相電流信號(hào)和電力傳輸至采樣電路，采樣電路接收信號(hào)進(jìn)行處理后，再將信號(hào)傳送至計(jì)算電路，計(jì)算電路計(jì)算得到干式空心電抗器的基波損耗，并將基波損耗信息通過(guò)無(wú)線傳輸電路發(fā)送至外部的接收電路，以便由接收電路傳送給顯示器顯示或經(jīng)網(wǎng)線通報(bào)上位機(jī)。本實(shí)用新型可消除不同成分的諧波造成對(duì)電抗器損耗測(cè)量的不確定性，避免了電源的諧波與頻率波動(dòng)導(dǎo)致電抗器損耗測(cè)量的不確定性，保證了損耗測(cè)量的正確性。
【IPC分類】G01R27/26
【公開號(hào)】CN205193159
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520257927
【發(fā)明人】徐林峰, 朱東柏, 毛啟武, 李海洋, 歐小波, 馬志欽, 柯春俊, 饒章權(quán)
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日