电子式电压互感器中的相位补偿研究

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电压互感器二次回路电压降及补偿技术

电压互感器二次回路电压降及补偿技术
变化范围是 : 那么 : 二次压降△U 的最大值就为:
二次压降△U 的最小值就为:
△ U 的变化量为 :
式 1-1 而△ U 固定量就是其最小值,即:
式 1-2 从以上两式可知 :T V 二次回路电 压降具有以下特点 : 1) T V 二次回路压降△ U = △ U 固定 + △ U 变化 2) 在二次回路负载 Z L 不变的前 提下,式 1-1 中 I ma x 等于 I min,引起 △ U 变化的主要原因是 r。但 正常情 况下 r 相对于 Z 是 很小的,所以引起 △ U 的主要原因是线路阻抗 Z,因此 △ U 固定>△ U 变化。在这种情况下, 一般只要设法降低△ U 固定就能解决 问题。
Sci-Tech Stars 科苑
电压互感器二次回路电压降及 补偿技术
■ 仝 巍 赵 岩 郑建华 南阳供电公司
引言
(三元件)两类接线型式。就一个电压
电能计量装置电压互感器(以下 回路来说,其等效电路如下 :
简 称 T V) 的二 次电 压回 路, 是 指 从
TV 二次绕组端子经一段长度从几米
到几百米的电缆线到电能表电压输入
分成电容 移 相 式 和 电 感 移 相 式 等 形 术上来讲完全可以使用这种补偿器来 高,但是可靠性问题只能依靠元器件
式。其基本原理都是利用自耦变压器 达到补偿的目的。
质量、产品的设计和制造工艺来保证。
和移相器将电能表端子电压与 T V 二
况且,此类补偿器往往是无源的,
3) 零电压式(也叫电压跟踪式)
TV 二次回路压降的特点 电 能 计 量 装 置 的 T V 二 次 回 路,
有三相三线制(二元件)和三组四线制
由于接触电阻 r 的可变性(尽管正 常情况下,r 与 Z 的比率很小),况且负 载 ZL 也常常在一定范围内变化,最终

电子式互感器相位补偿技术

电子式互感器相位补偿技术

互联网时代的知识获取演讲稿尊敬的各位领导、老师和同学们:大家好!今天我想和大家分享的主题是“互联网时代的知识获取”。

随着互联网的迅猛发展,我们的生活发生了翻天覆地的变化。

在这个信息爆炸的时代,我们可以通过互联网获取到前所未有的各种知识。

但是,我们也面临着信息过载、虚假信息和知识碎片化的挑战。

那么,我们应该如何在互联网时代获取知识呢?首先,我们要有选择地利用互联网资源。

互联网上的知识海洋浩瀚无垠,但并不是所有的知识都对我们有益。

我们要学会筛选信息,选择对自己有用的知识进行获取和学习,而不是被信息所淹没。

其次,我们要注重知识的深度和广度。

互联网上有很多碎片化的知识,但要想真正掌握一门学问,还是需要深入系统地学习。

我们要注重知识的深度,不断追求更高层次的知识和思维方式。

同时,也要注重知识的广度,多方面地了解各种知识领域,做到博览群书,开阔自己的视野。

此外,我们还要注重思辨能力的培养。

在互联网时代,信息的真假很难辨别,我们要学会通过批判性思维和逻辑思维来分辨信息的真伪,不被虚假信息所误导。

同时,我们也要学会独立思考,形成自己的观点和见解,而不是盲目地接受他人的观点。

最后,我们要注重实践和应用。

知识的获取不仅仅是为了获得知识本身,更重要的是要将知识应用到实际生活中去,解决现实问题,推动社会进步。

只有将知识与实践相结合,我们才能真正做到知行合一。

在互联网时代,知识获取已经变得更加便捷和多样化,但也更加需要我们有选择地获取、注重深度和广度、培养思辨能力和将知识应用于实践。

希望我们能够在互联网时代充分利用好这个强大的工具,不断提升自己的知识水平,为自己的未来打下坚实的基础。

谢谢大家!。

电压互感器失压追补电量问题探讨

电压互感器失压追补电量问题探讨

电量 P´退补电量等于实际电量减去计量故障时电能表所计电量 ΔP=P- P´=KP´- P´=(K-1) P´ 当ΔP 为正值时,应追补电量,当ΔP 为负值时,应退补电量 三、电压互感器一次侧断相故障时的电量追补问题探讨 三相三线计量装置差错时,人们一般采用更正系数法追补电量,但电压互感 器一次侧断相时,根据现场测试用户计量装置故障二次电压、电流及功率等数据, 计算的追补电量出入很大,现通过两种计算方法说明,一种为理论计算方式,一 种为现场实测方式。 例如:某 10kV 高供高计用户,主变容量 400kVA,计量装置采用三相三线计量 模式,配置多功能电能表两块,电流互感器变比为 30/5,电压互感器变比为 10kV/0.1kV,计量装置综合倍率为 600 倍。计量人员到该用户进行电能表现场校 验时,发现该用户电能表显示 C 相失压报警并记录失压时间 8898 小时 11 分钟, 失压累计电量 914.80kWh。经核查,该用户计量 TV 的 C 相一次保险熔断,引起电 能表失压。现场计量装置故障运行时,测量计量二次回路的数据如下表所示: U ab
102.81
U cb
55.56
Ia
0.937
Ic
1.041
P
115.18
Pa
66.376
Qa
71.22
Pc
48.81
Qc
-29.90
3.1 理论计算方式 当电压互感器一次侧断线时,计量人员往往会根据计量书籍上给出的电压值
216
(如下表) ,计算电量更正系数。
互感器一次 断相的相别 A相 B相 C相 二次空载时 Uab Ubc Uca 0 100 100 50 50 100 100 0 100 电压互感器二次线电压(V) 二次接一只有功表 二次接一只有功表和一只无功表 Uab Ubc Uca Uab Ubc Uca 0 100 100 0 100 100 50 50 100 50 50 100 100 0 100 100 0 100

互感器测量误差及补偿措施研究

互感器测量误差及补偿措施研究

互感器测量误差及补偿措施研究发布时间:2022-03-31T02:38:48.623Z 来源:《当代电力文化》2021年第33期作者:唐敏[导读] 本文对互感器基本内容进行分析,并对互感器测量误差以及常见测量误差问题加以阐述,提出比差补偿、唐敏四川科锐得实业集团有限公司营销服务分公司,四川成都 610000摘要:本文对互感器基本内容进行分析,并对互感器测量误差以及常见测量误差问题加以阐述,提出比差补偿、相差补偿、更换原有装置设备以及强化现场测量规范性等补偿措施与改善互感器测量误差的建议,希望能为有效控制互感器测量误差提供参考。

关键词:互感器;测量误差;补偿措施引言:互感器主要应用于高低压、大小电流转换、量测以及供电系统保护等方面,是实现供电设备自动化控制的关键要素,控制互感器测量误差精准度十分关键,在一定程度上可保证测量结果准确性,并保护测量人员生命安全。

如何有效运用补偿措施解决互感器测量误差问题,是目前各相关人员需要考虑的问题。

1.互感器基本内容互感器也称之为仪用变压器,互感器主要分为电压互感器与电流互感器两个类别,常用于高、低电压或大、小转换,进而达到精准测量仪表、保护电力设备以及自动化控制电力设备目的。

同时互感器也能起到对高压电系统进行隔离的作用,在一定程度上极大地保障了现场测量人员生命安全,电力设备运行也不受到影响。

供电线路运行期间,线路中电流与电压极高,测量人员若是直接进行量测危险性较大,因此,通过借助互感器将线路中高电压、大电流转换为标准电压、电流,并对变流变压与电气进行隔离,为仪表之间测量提供辅助,将电源稳定向继电保护与自动装置传输[1]。

其中电力系统测量与互感器性能有着直接影响,同时也关系着电力系统计量结果准确性,控制互感器测量误差,避免因此方面问题而导致供电系统运行不稳定,将互感器功能作用充分发挥,从而确保电流交换与电度交换测量提供强有力保护。

互感器工作原理参考图1。

图 1 互感器工作原理2.互感器测量误差以及常见测量误差问题分析2.1互感器测量误差一般情况下,运用复数?来表示互感器测量误差,划分为实部与虚部两个分量,分解为比值差(f)和相位差(δ)。

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较随着科学技术的发展,人类对于电能的利用也越来越广泛了。

电子式互感器(仪用互感器)是一种高准确度的测量设备,其精度直接影响到计量的准确度。

现在我国各地都在大力推广使用电子式互感器,因此必须解决电子式互感器的相位误差问题,为此,我们进行了多种方案的研究和比较,下面我们就对这几种方法进行分析说明。

比较常见的相位补偿方法有:改变初始相位角、增加电容、调整串联电阻以及串联饱和电抗器等。

1、当我们采用初始相位角补偿时,可以通过改变电压角度或者是改变初始相位角的办法来实现电压角度或者初始相位角的补偿,但是这两种方法需要很长的延时,因此只适合在没有条件停电检修时的一种暂时性的方法,在正常情况下,仍然会存在相位误差。

2、通过增加电容的方法进行相位补偿是比较简单的,但是它的补偿精度不高,而且也有一定的延时,同时还具有一定的副作用,因此我们不推荐采用这种方式。

3、串联电阻也能起到一定的补偿作用,但是它的补偿效果比较差,而且也会产生一定的延时,因此也不建议采用这种方式。

3、我们选择增加电感的方式进行相位补偿,即利用串联电感来进行相位补偿。

采用电感串联补偿,不仅可以降低电容和电阻的体积和重量,而且它所引入的附加误差也比较小,因此我们推荐使用这种方法。

但是采用电感串联补偿必须有特殊的原理,要想得到好的补偿效果,首先就要了解电感的性质。

电感在电路中属于储能元件,电流经过它会产生磁场,电压经过它会产生电场。

它主要有四个性质:阻抗;自感;互感;耦合。

二、我们还可以选择串联电容来进行相位补偿,其原理是:采用并联电容来进行相位补偿,我们不推荐这种方式。

因为并联电容在线圈中产生的磁场会发生变化,线圈之间会存在相互影响,因此它们之间的补偿作用也比较弱。

但是如果把它们串联起来进行相位补偿,那么由于它们之间的相互影响就会减小,补偿效果就会提高很多。

三、我们可以选择串联饱和电抗器来进行相位补偿。

但是由于串联饱和电抗器会出现一些现象,例如使输出电压不稳定等,因此我们不太推荐这种方式。

电子式光电组合电流电压互感器中的相位补偿技术 EI收录

电子式光电组合电流电压互感器中的相位补偿技术  EI收录

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电压互感器二次回路电压降及补偿技术

电压互感器二次回路电压降及补偿技术

电压互感器二次回路电压降及补偿技术摘要:任何一种电能计量装置都会存在或多或少的误差,而导致误差的原因有电能表的性能质量问题、互感器合成而引起的计量误差,还有电压互感器二次回路压降而产生的计量误差。

前两种误差,目前有了妥善解决的方法,但是二次回路压降的误差比较大,还需找到好的解决方法。

本文主要分析了电压互感器二次回路压降产生的原因,概述了电压互感器二次回路压降的措施,最后分析了几种主要的补偿技术。

关键词:电压互感器;二次;回路;电压降;补偿引言由于电压互感器二次回路压降引起的计量误差十分严重,这使得供电企业时常会出现少计量发电量,使得收支明显不平衡,由于少收电费,因此对供电部门以及发电部门来说,损失严重,而且也能够反映出我国的计量测量事业的确存在着非常大的不足。

目前研究人员认为应用自动补偿装置是减少电压互感器二次回路压降误差的主要手段,但是自动补偿装置的设计与应用都并不简单,也正是如此,笔者对此展开了研究。

1 电压互感器二次回路压降产生的原因电压互感器二次回路压降主要是指电压互感器二次侧端子到电能表接线端子两者之间的电压降相对于电压互感器二次实际电压的百分数。

电压互感器是连接接线端子与用户端计量装置的必经通道,实际应用中,两个端点之间具有较长的传输距离,为保证电力传输的稳定和正常,通常需要利用二次电缆等线材将两个端点串联起来,同时在串联电路中添加空气开关、熔断器、端子排等必须配件。

无论是连接电缆还是串联配件在其接触端和材料内部均存在一定的阻抗,这就会使得电流流经电压互感器二次回路时产生压降。

常见的电压互感器二次回路结构图如图1 所示。

图1 电压互感器二次回路结构图2 电压互感器二次回路压降的措施电压互感器二次压降直接影响电能计量的准确性,甚至对系统稳定运行产生不良影响。

常用降低二次压降措施分为降低回路阻抗、减小回路电流和增加补偿装置等三大类。

2.1降低回路阻抗电互感器二次回路阻抗包括:导线阻抗、接插元件内阻和接触电阻等三个组成部分。

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较

电子式互感器相位补偿方法的研究和比较电子式互感器是电力系统中重要的量测元件,对电网的相位和幅值的测量有特殊的重要性。

在进行复杂的电力系统分析和计算时,往往需要准确的电网相位,但是因为容抗和电容的存在,它们容易受到外界干扰,导致电子式互感器测量出来的不准确。

因此,正确补偿电子式互感器的相位是重要的。

本文旨在对电子式互感器相位补偿方法进行研究和比较,为补偿电子式互感器相位提供参考。

首先介绍了电子式互感器的基本原理和补偿方法,然后分析了典型的补偿方法,其中包括基于滤波器的补偿器、正反次序补偿器、变压器内部补偿器和台体补偿器。

这些补偿器的结构及其补偿原理都作了介绍,并初步比较了它们的优势和劣势。

接下来,文中探讨了影响电子式互感器补偿准确度的因素,如延迟、失真、倍频和噪声等。

对每一个补偿器,文中给出了反馈仪表的调整,以优化补偿效果。

此外,还提出了有助于实现高精度补偿的几种新方法,包括基于滤波器和基于参数估计的补偿方法。

最后,得出结论,建议在实际应用中,应根据不同的场景,综合考虑应用的可行性和补偿精度,选择合适的补偿方法,从而提高补偿性能。

综上所述,本文讨论了电子式互感器相位补偿方法,介绍了常用补偿器和新补偿方法,提出了如何优化补偿性能的一些方法,并说明了在实际应用中应如何选择合适的补偿方法,为电子式互感器相位补偿提供了借鉴。

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时。移相电路在各工作点都会随频率变化而变化,但 当移相单元的工作点在。时,与频率的依赖性最
小.其变化规律与单个移相单元对频率的变化相似。
因此,该移相电路在选取参数时,将单元移相电路的 工作点选在。以下,可使整个移相环节随频率的变
化.将相位变化控制在±0.1。(±6’)以内,且容易选取
各R、C值。
2.2相位补偿电路与温度的关系 由于移相电路工作在电容分压器所处的户外现
掣Hz
图5不同工作点时单元移相电路随频率的变化
卿枷[器]+arctan‘面2cw划C2R。2一1] 对于图4所示组合移相电路,其相位特性妒为
妒‘瓣-2C,R+器]幽 (1一(∞C1R。)2>0)
将式(4)对频率求导数,可得
(4) (5)
பைடு நூலகம்
qn-lz 图6不同工作点时组合移相电路随频率的变化
从图6可看出,当频率从50 Hz变化±0.5 Hz
电阻的并入对原电容分压器的输出%幅值和相位
产生影响。对幅值的影响实际上只是改变了互感器 系统的变比。可在系统定标时进行修正。而对于角差 的影响,则需要补偿。下面对角差的影响进行分析。
从式(1)的传递函数可知,输出电压碥与输入 高压“之间的角差p((c,)为
妒(∞)=arctan面历石-湎1丽酉
(2)
进行补偿。
2相位补偿电路设计
由以上分析可知.二次分压电阻的加入给互感 器系统引入了相位误差.其值在60’以内。相位补偿 的方法通常有两种:一种是利用软件进行移相,另一 种是利用电子移相即硬件移相电路来补偿。软件补 偿的方法在电子式互感器中也有应用.但该方法对 于精密小角度的相位补偿.要求硬件的采样速度高。 且计算量大.既要求软件的开销.同时对硬件提出了 更高的要求。因此对于电子式互感器这种高实时系 统来说,软件相位补偿并不可取。而硬件移相电路补 偿采用电子电路构成移相环节,其电路实现简单.可
器的增 q,益=为ar1c,ta而n[输f鲁出与 熄输](入1一之(间to的C。相R角。∞)为2>o)(3)
图1 CEVT传感原理图
高、低压臂电容及二次分压电阻的稳定性可直 接影响CEVT的稳定性.高压臂电容和低压臂电容 采用相同介质材料.可保证分压比的温度稳定性。 二次分压电阻选用高精度、低温度系数的精密电阻。 其阻值精度为±0.01%。温度系数为+lxl0-s/。C。分压
系统中.电容分压器的参数为:Clm=O.009 88 IxF。
C2=6.45 IzF,当设计尺,+尺2=100 kQ时,对于工频 50 Hz的被测电压,代人C,和c2.通过计算得到
Iio=16.9’,且砜超前于玑。对于0.2级的互感器来
说。其相位误差在80%~120%的额定电压范围内。
要求小于10 7.因此由分压电阻引入的相位误差需
同样.对图4所示的组合移相电路,通过选取不 同的电路参数,使在50 Hz时产生的相移均能调节 至16,.但使其单元电路移相工作点不同,分别工作 在90。、45。、16。,当频率在49.5~50.5 Hz变化时,整 个电路随频率的变化情况和分析结果见图6。
温度,℃ 图7不同工作点时组合移相电路随温度的变化
不管是何种测量原理的互感器.其均应能满足 相应的测试准确度,包括比差和角差【71。以基于电容 分压原理的有源电子式电压互感器(简称CEVT)为 例,讨论电子式互感器的相位补偿技术。
1 CEVT的原理及相位误差
有源电子式电压互感器的传感原理基于电容分 压原理,被测高压矾直接加于高压臂电容器上。在 低压臂上分出与一次高压成正比的较小电压。见图1。 图l中C。、c2分别为分压器的高、低压臂电容;“为
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日(∞)=丽丽it:o)C(,尺R。2面百
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/1、 调移相范围大,可实现连续移相,移相精度高。但由 于是电子器件组成的移相环节.移相环节工作点的 选取对相位补偿的精度具有非常大的影响.移相电 路工作点的选取决定了相位补偿结果的稳定性对被 测信号频率和温度的依赖性大小。 滞后相位补偿电路见图2。若选取运放反向输 入端的电阻和反馈电阻的阻值相等.则该相位补偿
0 引言
与传统的电力互感器相比.电子式互感器具有 线性好、动态范围宽、无二次短路及开路等优点,已 逐步得到电力行业的认可和推广【1.引。按照IEC有 关电子式互感器的标准.电子式互感器包括无源式 和有源式。无源式的电子式互感器是指传感部分利 用光学原理【引。一次部分无需电源的互感器。由于用 来传感的光学材料尚未克服双折射和温度稳定性 的问题。其长期运行结果不理想,导致实用化进程 缓慢I·1:有源电子式互感器利用传统的传感原理结 合先进的光电子技术.传感技术成熟、运行稳定可 靠.具备很多优势,成为一种现有数字化变电站中普 遍采用的方案【5.61.取得了满意的测量结果。也是目 前最接近实用化的一种方案。
第46卷第3期
2010年
03月
毫压亡譬
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电子式电压互感器中的相位补偿研究
肖 霞,徐雁, 叶妙元
(华中科技大学电气-q电子工程学院,湖北武汉430074)
摘要:针对基于电容分压原理的电子式电压互感器的相位误差,提出了相位补偿方案。分析了二次分压电阻引入相位误差的大
关键词:电子式电压互感器;相位补偿:组合移相:频率
中图分类号:TM451
文献标志码:A
文章编号:100卜1609(2010)03-0041.04
Phase Compensation Scheme for Electronic Voltage Transformer
XIAO Xia,XU Yan,YE Miao-yuan (College of Electrical and Electronic Engineering of Hnazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China)
小,设计了组合相位补偿电路对该相位误差进行补偿。研究分析了相位补偿电路在不同工作点时随频率和温度的变化特性.结果
表明,通过选取合适的单元移相电路t作点.使移相电路对频率的依赖性最小、受温度的影响也最小。该相位补偿技术已成功应
用于电子式电压互感器。其型式试验结果表明。互感器的整体性能在枷~40℃时。比差和角差准确度达到了0.2级的要求。
场环境。其工作温度范围很宽。影响相位补偿稳定性
的主要参数是移相环节中的各电阻、电容,这些电
阻、电容是温度的函数。 将式(4)对r求全导数,可得
鲁=著·等+器‘静+
羔.盟+血·亟=硫-2ClR丽Id ’(婆dl+ ,
dT
dC2 dT
l+(∞C1月1)‘
等)+而-2Cc2黝Rz:‘‘百dR2+d∥C2)
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通过组合选取不同的RC参数,使图4中的滞后 移相环节获得不同的移相角度,即不同的工作点,如 85。、45。、18。、4。等。考察该电路在被测信号的频率 变化时.其对频率的敏感性。图5给出了滞后移相器 在上述工作点时当频率从50 Hz变化±o.5 Hz时对相 位的影响情况。从图5可看出,移相器在85。工作点 时.对频率的敏感性最大,当频率从50Hz变化0.5 Hz 时.移相免度的变化将超过0.5。(30 7),而移相器在 4。工作点时.对频率的依赖性最小,当频率从50 Hz 变化±0.5 Hz时,移相角度的变化不超过±0.I。(±6’)。 因此.移相器的工作点宜选在40附近。

号处理中,对CEVT的整体性能在国家高电压计量 站进行了型式试验,相关试验结果见图8。
从图8可看出.CEVT的整体性能达到了0.2级 的准确度指标.说明所设计的移相电路具有很好的 性能.在整个量程范围内和工作温度范围内都能满




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幡0
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50
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150
额定电压百分比胍
(a)互感器比差曲线
从图7可看出,单元移相电路的工作点在4。时,
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受温度的影响亦是最小的,当温度从--40"'80 oC变化 时,移相角度的变化远小于0.1。。 3 CEVT的整体性能
将上述设计的移相电路应用到CEVT高压侧信
Abstract:Aiming at the phase error of the electronic voltage transformer(EVT)with capacitive divider,a phase compensation scheme was proposed.By analyzing the quantity of the phase error induced by secondary resistive divider,a combined phase compensation circuit w鹊designed to compensate this phase error.The performance variation of the phase compensation circuit with frequency and temperature at different operation point Was investigated,and the result showed that appropriate operation point of the phase compensation circuit significantly reduced the effects of frequency and temperature.This phase compensation technology has been used successfully in EVT.The type tests showed that the magnitude elror and the phase error of EVT roached IEC level 0.2 under the temperature ranging from-40℃to 40℃. Key words:electronic voltage transformer;phase compensation;combined phase compensation;frequency
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