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發布時間:2020/9/10

一⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量技術摘要

串聯電抗器與進線電抗器的電抗值測量技術⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,包括:三相逆變電源單元的直流側為系統經整流或用蓄電池為逆變器提供的直流電源㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、交流側的輸出經RC組成的低通濾波器后分別接被測串聯電抗器與進線電抗器一端❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣;被測串聯電抗器與進線電抗器另一端接系統中性點ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ;三相電信號檢測單元分別串聯在三相逆變電源單元輸出至接被測串聯電抗器與進線電抗器的三相線上⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、其采集的電流信號分別輸出至計算控制單元的第一接線端子⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓;計算控制單元的組成和連接關系為:依次連接的第一接線端子♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃、調理電路⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、A/D❣❦❧♡۵、CPLD✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、雙口RAM和DSP⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,CPLD還分別外接PWM傳輸電路和開入開出電路☈⊙☉℃℉❅,所述的PWM傳輸電路和開入開出電路通過第二接線端子外聯❣❦❧♡۵。本文具有結構緊湊㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、功能先進⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、試驗效率高⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤、方便現場使用的特點⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,且測量準確誤差小ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。

新型串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量技術

二✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量技術的背景

電抗器是電網中一種常用的㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、重要的電力設備ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,在電路中廣泛用于無功補償①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯、限流⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤、穩流(平波)⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、濾波⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤、阻尼☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;、移相等方面♀☿☼☀☁☂☄。GB/T1094. 6-2011《電力變壓器第6部分:電抗器》將電抗器電抗值的測量列入出廠試驗項目❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰;對已經投入運行的電抗器⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,其電抗值測量是判斷其正常運行否的重要指標웃유ღ♋♂,列入預防性試驗項目①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯;且根據國家標準規定⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,對鐵芯電抗 器電抗測量應在大于90%額定電流下才有效✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。


傳統的串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量裝置㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,由發電機⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、調壓器ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、補償電容器組❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、電流互感 器㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、電壓互感器웃유ღ♋♂、電壓表⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、電流表ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、連接電纜及配套緊固件組成㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。此類裝置存在占用空間大⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、 結構零散ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、成本高的缺點ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,只能用于制造廠或專業試驗機構ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ;目前①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,對已經投入使用的電抗器☈⊙☉℃℉❅,幾乎無法完成電抗測量✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。


還有웃유ღ♋♂,傳統的串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量是基于三相對稱電壓源測量方式❣❦❧♡۵,本身存在 如下缺陷:(1)電感測試結果與電源內阻有關㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,不同的內阻測試結果不同ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,故存在系統誤 差✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅;(2)很難做到三相電流的值較接近ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,三相電流大小不同通過互感影響相間感應電壓☈⊙☉℃℉❅,從 而影響測量結果ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,關于電流偏差無規定ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ;(3)即便能做到三相電流值相等♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,但三相電流未必 對稱❣❦❧♡۵,仍然影響相間感應電壓☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,導致測量不準✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。


三㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量技術核心內容

本文所要解決的第一個技術問題ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,就是提出一種串聯電抗器與進線 電抗器電抗值測量系統♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃;本文所要解決的第二個技術問題⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,就是提出一種采用所述系統進行串聯電抗器與進線 電抗器電抗值的測量方法☈⊙☉℃℉❅。


本文的系統具有結構緊湊ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、功能先進☈⊙☉℃℉❅、試驗效率高♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃、方便現場使用的特點♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,且采用所述系統進行串聯電抗器與進線電抗器的電抗值測量方法測量準確誤差小⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。解決上述第一個技術問題⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,本文采用的技術方案是:一種串聯 電抗器與進線 電抗器的電抗值測量系統⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,其特征是:包括三相逆變電源單元✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、三相電信號檢測單元和計算控制單元✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅;所述的三相逆變電源單元的直流側為系統經整流或用蓄電池為逆變器提供的直流電源ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、交流側的輸出經RC組成的低通濾波器后分別接被測串聯電抗器與進線電抗器一端㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂;被測串聯電抗器與進線電抗器另一端接系統中性點⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾;


本文所述的三相電信號檢測單元分別串聯在三相逆變電源單元輸出至接被測串聯電抗器與進線電抗器的三相線上⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、其采集的電流信號分別輸出至計算控制單元的第一接線端子㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂;本文所述的計算控制單元的組成和連接關系為:依次連接的第一接線端子ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ、調理電 路✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、A/D☈⊙☉℃℉❅、CPLD(ComplexProgramableLogicDevice)⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、雙口RAM和DSP(DigitalSignal Processing)☾☽❄☃,所述的CPLD還分別外接PWM傳輸電路和開入開出電路ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,所述的PWM傳輸電路 和開入開出電路通過第二接線端子外聯❣❦❧♡۵。


RC組成的低通濾波器為串聯的電阻和電容⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,在電容兩端并聯霍爾電壓傳 感器⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,其輸出UA⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、UB❣❦❧♡۵、uc⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。三相逆變電源單元采用3個單相逆變器組成ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,三相逆變電源單元采用PWM(脈 寬調制)技術ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,PWM的頻率在2〜12kHz✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,指令周期40usⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,裝置輸出正弦波頻率范圍為0. 5〜 50Hz①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯;二相電f目號檢測單兀米用霍爾電流傳感器測量二相電流iA☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;、iB⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、ip米用RC濾 波電路(見圖3調理電路)與霍爾電壓傳感器測量三相電壓uA㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、uBⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、uc;計算控制單元CPU采用TI公司高速浮點DSP芯片TMS320C6713,內核頻率可 達到225MHz웃유ღ♋♂。


邏輯芯片采用CPLD⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,控制外部8通道14位ADⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,并發出PWM指令⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。控制器內部 具備一定數量的開關量輸入輸出模塊⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,用于控制外部交流接觸器⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。解決上述第二個技術問題❣❦❧♡۵,本文采用的技術方案是:一種采用所述系統進行串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量的方法ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,包括以下步驟:第一步♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,根據被測串聯電抗器與進線電抗器的額定電感值❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、額定電流與本系統的容量計算出本 系統所能承受的最大頻率❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣;第二步♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,根據本系統輸出頻率計算RC濾波器引起的采樣電壓相移與幅值系數❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,反 推電壓過零點ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ;第三步㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,根據檢測電壓值找到電壓過零點⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,并建立sincot與coscot;式中⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,《為電源角頻率❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣;t為時間✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥;第四步⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,根據sincot與coscot計算輸出電流的有功與無功電流:1"㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、1"2分別為有功電流⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、無功電流峰值☾☽❄☃;N為一個周波離散點數目♀☿☼☀☁☂☄;ik是檢測 的電流離散信號①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯;sin(k)⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、cos(k)分別是sincot與coscot的離散量㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉;第五步㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,根據電壓與無功電流計算電抗器的電感值:由十串聯電抗器與進線電抗器的容量公式為Pn = 3 «LnI2即電抗器的容量與施加電流的頻率成正比⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,因此在同樣的試驗電流下♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,減小《可以有效減小試驗容量☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,也就可以降低所需試驗 設備容量❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。


所以❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,本文的思路是通過減小測量電源的頻率達到降低測量設備容量問題⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,滿 足現場測量要求㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦;制作三相受控頻率⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、受控電流的電流源替代三相電壓源以提高三相電感 測量的準確性ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。


四웃유ღ♋♂、與現有技術相比❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,串聯電抗器與進線 電抗器電抗值測量技術的優點:

1ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、本文的系統輸出的正弦波頻率范圍為0. 5〜50Hz✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,而串聯電抗器與進線電抗器的容量公式為Pn = 3coLnI2因此在同樣的試驗電流下✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,可以有效減小所需試驗設備容量①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。


2✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、本文所述三相逆變電源單元采用電流跟蹤PWM技術☈⊙☉℃℉❅,輸出的三相電流值對稱且相等❣❦❧♡۵,消除了電流偏差對互感電壓的不利影響☾☽❄☃,提高了測量準確度①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,消除了電源內阻的影響ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,測量結果沒有系統性誤差㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。附圖說明圖Ia是本文的結構示意圖之一(接線圖)ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ;圖Ib是本文的結構示意圖之二(三相逆變電路)⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓;圖2是三相電信號檢測單元的接線示意圖☈⊙☉℃℉❅;圖3是計算控制單元組成和連接關系示意圖①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。具體實施方式:參加四年圖1-圖3,本文的串聯 電抗器與進線電抗器的電抗值測量系統實施例⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,包括三相逆 變電源單元ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、三相電信號檢測單元和計算控制單元㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。


三相逆變電源單元直流側為系統經整流或用蓄電池為逆變器提供的直流電源⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、交流側的輸出經RC組成的低通濾波器(圖Ia的A✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、B☾☽❄☃、C對外連接電路)后分別接被測串聯電抗器與進線電抗器一端⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,被測串聯電抗器與進線電抗器另一端接系統中性點⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯;三相電信號檢測單元分別串聯在三相逆 變電源單元輸出至接被測串聯電抗器與進線電抗器的三相線上ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、其采集的電流信號分別輸出至計算控制 單元的第一接線端子ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ;計算控制單的組成和連接關系為:依次連接的第一接線端子㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、調理 電路☾☽❄☃、A/Dⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ、CPLD⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、雙口RAM和DSP㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,CPLD還分別外接PWM傳輸電路和開入開出電路☾☽❄☃,所述的 PWM傳輸電路和開入開出電路通過第二接線端子外聯⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。


三相逆變電源單元采用3個單相逆變器組成☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,三相逆變電源單元采用PWM(脈寬調制)技術⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,PWM的頻率在2〜12kHz☾☽❄☃,指令周期40usⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,裝置輸出正弦波頻率范圍為0.5〜 50Hz;三相電信號檢測單元采用霍爾電流傳感器測量三相電流iAⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ、iB⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤、i㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。采用RC濾波電路 與霍爾電壓傳感器測量三相電壓uA☈⊙☉℃℉❅、uB❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰、uc ;計算控制單元CPU采用TI公司高速浮點DSP芯片TMS320C6713,內核頻率可達到225MHz♀☿☼☀☁☂☄。邏輯芯片采用CPLD㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,控制外部8通道14位AD❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣, 并發出PWM指令㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。控制器內部具備一定數量的開關量輸入輸出模塊☈⊙☉℃℉❅,用于控制外部交流接 觸器ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。


霍爾電流傳感器采集的電流信號經控制板的RC濾波進入A/D轉換器⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,CPLD控制AD采樣時間♀☿☼☀☁☂☄,將采集的信號寫入雙口RAM;DSP根據被測串聯電抗器與進線電抗器額定電流㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、額定電感值與試驗設備的容量計算出指令電流的幅值與頻率㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,經雙口RAM寫回CPLD⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,CPLD采用滯環比 較方法產生所需的PWM信號⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,經隔離芯片送至驅動器ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ;控制器與逆變器之間采用光纖通訊㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,提高試驗設備計算與控制器單元的抗干擾性能❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。


采用上述系統進行串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量的方法㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,包括以下步驟:第一步ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,根據被測串聯電抗器與進線電抗器的額定電感值✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、額定電流與本系統的容量計算出本 系統所能承受的最大頻率웃유ღ♋♂;第二步♀☿☼☀☁☂☄,根據本系統輸出頻率計算RC濾波器引起的采樣電壓相移與幅值系數✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,反推電壓過零點✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴;第三步❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,根據檢測電壓信號找到電壓過零點ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,并建立sincot與coscot;第四步㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,根據sincot與coscot計算輸出電流的有功與無功電流⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ;第五步⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,根據電壓與無功電流計算電抗器的電感值⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。


五✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量技術核心要求

1. 串聯電抗器與進線電抗器的電抗值測量系統❣❦❧♡۵,其特征是:包括三相逆變電源單元⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、三相電信 號檢測單元和計算控制單元ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ; 所述的三相逆變電源單元的直流側為系統經整流或用蓄電池為逆變器提供的直流電 源⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、交流側的輸出經RC組成的低通濾波器后分別接被測串聯電抗器與進線電抗器一端ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ;被測串聯電抗器與進線電抗器 另一端接系統中性點웃유ღ♋♂; 所述的三相電信號檢測單元分別串聯在三相逆變電源單元輸出至接被測串聯電抗器與進線電抗器 的三相線上⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、其采集的電流信號分別輸出至計算控制單元的第一接線端子☈⊙☉℃℉❅; 所述的計算控制單元的組成和連接關系為:依次連接的第一接線端子✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、調理電路⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤、 A/DⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、CPLD(Complex Programable Logic Device)☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;、雙口 RAM 和 DSP(Digital Signal Processing)ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,所述的CPLD還分別外接PWM傳輸電路和開入開出電路❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,所述的PWM傳輸電路 和開入開出電路通過第二接線端子外聯㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。


2. 根據核心要求1所述的串聯電抗器與進線電抗器的電抗值測量系統㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,其特征是:所述的RC組成的低通濾波器為串聯的電阻和電容☾☽❄☃,在電容兩端并聯霍爾電壓傳感器⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,其輸出uAⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ、uB♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃、uc❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。


3. 根據核心要求2所述的串聯電抗器與進線電抗器的電抗值測量系統ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,其特征是:所述三相逆變電 源單元采用3個單相逆變器組成㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,三相逆變電源單元采用PWM(脈寬調制)技術⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,PWM的頻 率在2〜12kHz♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,指令周期40us⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,裝置輸出正弦波頻率范圍為0. 5〜50Hz ; 所述三相電信號檢測單元采用霍爾電流傳感器測量三相電流iA웃유ღ♋♂、iB✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,采用RC濾波電 路(見圖3調理電路)與霍爾電壓傳感器測量三相電壓uAⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、uB❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、Uc; 所述計算控制單元CPU采用TI公司高速浮點DSP芯片TMS320C6713,內核頻率可達到 225MHz ;邏輯芯片采用CPLD☈⊙☉℃℉❅,控制外部8通道14位AD⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,并發出PWM指令ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ;控制器內部具備一 定數量的開關量輸入輸出模塊✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,用于控制外部交流接觸器❣❦❧♡۵。


4. 一種采用如核心要求1-3任意一項所述的系統進行串聯電抗器與進線 電抗器電抗值測量的方法㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂, 其特征是包括以下步驟: 第一步ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,根據被測串聯電抗器與進線電抗器的額定電感值㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、額定電流與本系統的容量計算出本系統 所能承受:的最大頻率⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤; 第二步㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,根據本系統輸出頻率計算RC濾波器引起的采樣電壓相移與幅值系數☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,反推電 壓過零點ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ; 第三步ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,根據檢測電壓值找到電壓過零點㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,并建立sin cot與coscot ; 式中ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,〇為電源角頻率㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦;t為時間ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ; 第四步❣❦❧♡۵,根據sincot與coscot計算輸出電流的有功與無功電流:式中♀☿☼☀☁☂☄,別為有功電流⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、無功電流峰值ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ;N為一個周波離散點數目㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂;ik是檢測的電 流離散信號ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ;sin (k)❣❦❧♡۵、cos (k)分別是sincot與coscot的離散量❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣; 第五步㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,根據電壓與無功電流計算電抗器的電感值:


由于串聯電抗器與進線電抗器的容量公式為Pn = 3 «LNI2即電抗器的容量與施加電流的頻率成正比✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,因此在同樣的試驗電流下☈⊙☉℃℉❅,可以有效減小試驗容量㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,也就可以降低所需試驗設備容量⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。


六웃유ღ♋♂、串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量技術的結語

本文涉及一種新型串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量技術ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。采用該技術進行串聯電抗器與進線電抗器電抗值測量⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。具有如下優點:1㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、在同樣的試驗電流下ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,利用該技術可有效減小所需試驗設備容量✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。2ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、利用該技術✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,輸出的三相電流值對稱且相等⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,消除了電流偏差對互感電壓的不利影響☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,提高了測量準確度♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,消除了電源內阻的影響ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,測量結果沒有系統性誤差⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。


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高壓電抗器種類:干式空心串聯電抗器♀☿☼☀☁☂☄、干式空心限流電抗器⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、干式空心濾波電抗器㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、干式鐵心串聯電抗器ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、干式鐵心起動電抗器⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。



低壓電抗器種類:低壓電容柜補償用串聯電抗器⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、變頻器用輸入ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、輸出電抗器ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、直流平波電抗器❣❦❧♡۵、低壓空心濾波電抗器ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、非晶高頻電抗器和特殊電抗器等⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,另外我公司有各種變壓器☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;、濾波器ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ、制動單元⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、電阻ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,是您選擇定制產品的專業公司⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。



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