一种高压线路分布电容测量装置及其测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压线路分布电容测量装置及其测量方法，该测量装置包括对被测试相线的相电压进行测量的相电压测量电路和基于偏置电容Cf的接地电容电流测量电路；相电压测量电路与被测试相线相接；接地电容电流测量电路包括偏置电容Cf和对流经偏置电容Cf的电流进行检测的电流检测单元，偏置电容Cf一端接在被测试相线上且其另一端接地；其测量方法包括步骤：一、偏置电容连接前线路相电压测量；二、偏置电容连接后线路相电压测量；三、接地电容电流测量：对流经偏置电容Cf的电流进行测量；四、分布电容计算。本发明设计合理、接线方便且测量方法简单、测量结果准确，能在带电状态下对高压线路分布电容进行测量，并且测量过程安全可靠。
【专利说明】一种高压线路分布电容测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高压线路分布电容测量【技术领域】，尤其是涉及一种高压线路分布电容测量装置及其测量方法。
【背景技术】
[0002]目前，我国6kV?IOkV配电系统中以中性点不接地或经消弧线圈接地方式为主。其中，中性点不接地方式的显著优点是系统在经常发生单相接地故障(约占60%以上)时，可以短时持续运行。但是，由于配电系统对地电容的存在，就可能引发起间歇性弧光接地、铁磁谐振等中性点位移过电压,甚至发生事故,从而导致整个配电系统的绝缘薄弱环节击穿、设备损坏、开关跳闸，并中断对用户的供电。因而，对配电系统对地电容的测量至关重要。现如今，所采用的电容电流测定方法较多，通常采用附加电容法和金属接地法进行测量，但实际使用过程中前者的测量方法复杂，不易操作；后者存在一定危险性，安全系数较低。综上，缺少一种结构简单、设计合理且测量方法简单、测量结果准确的高压线路分布电容测量装置及其测量方法，能在带电状态下对高压线路分布电容进行测量，并且测量过程安全可靠。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的高压线路分布电容测量装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种高压线路分布电容测量装置，其特征在于:包括对被测试相线的相电压进行测量的相电压测量电路和基于偏置电容Cf的接地电容电流测量电路；所述相电压测量电路与被测试相线相接；所述接地电容电流测量电路包括偏置电容Cf和对流经偏置电容Cf的电流进行检测的电流检测单元，所述偏置电容Cf为一个接地电容或由多个电容器串接或并接形成的电抗器，所述偏置电容Cf的一端接在被测试相线上且其另一端接地；所述被测试相线为被测试高压线路的A相、B相或C相线。
[0005]上述一种高压线路分布电容测量装置，其特征是:所述相电压测量电路包括分压电阻器、与所述分压电阻器相串接的接地电阻R2和对接地电阻R2的两端电压进行测试的电压测量单元，所述分压电阻器为一个高压电阻Rl或由多个高压电阻Rl串接而成的电阻器；所述分压电阻器的一端为高压端且其另一端为低压端，所述分压电阻器的高压端接在被测试相线上且其低压端经接地电阻R2后接地；所述偏置电容Cf的一端与所述分压电阻器的高压端相接且其另一端接地。
[0006]上述一种高压线路分布电容测量装置，其特征是:所述电流检测单元为电流互感器CT ;所述接地电容电流测量电路还包括与电流互感器CT相并接的电压表U2或万用表二 ；所述电压测量单元为与接地电阻R2相并接的电压表Ul或万用表一。
[0007]上述一种高压线路分布电容测量装置，其特征是:还包括上部开口的箱体和安装在箱体上的操作面板，所述箱体内安装有电子线路板；所述电压表U1、万用表一、电压表U2和万用表二均安装在操作面板上；所述分压电阻器、接地电阻R2、偏置电容Cf和电流互感器CT均布设在所述电子线路板上；所述操作面板上设置有两个接线端子一，两个所述接线端子一分别与所述分压电阻器的高压端和低压端相接。
[0008]上述一种高压线路分布电容测量装置，其特征是:所述偏置电容Cf为由多个电容器串接形成的电抗器，所述操作面板上设置有多个接线端子二，多个所述接线端子二分别与多个电容器中相邻两个所述电容器之间的接线点相接。
[0009]同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便且能在带电状态下对高压线路分布电容进行测量、测量过程安全可靠的高压线路分布电容测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
[0010]步骤一、偏置电容连接前线路相电压测量:通过所述相电压测量电路对被测试相线的相电压进行测量，测量出的相电压记为Uv;此时，所述电容电流测量电路处于断开状态；
[0011]步骤二、偏置电容连接后线路相电压测量:接通所述电容电流测量电路，通过所述相电压测量电路对被测试相线的相电压进行测量，测量出的相电压记为U, v；
[0012]步骤三、接地电容电流测量:通过所述电流检测单元对流经偏置电容Cf的电流进行测量，测量出的电流记为Ic;
[0013]步骤四、分布电容计算:根据公式
【权利要求】
1.一种高压线路分布电容测量装置，其特征在于:包括对被测试相线的相电压进行测量的相电压测量电路和基于偏置电容4的接地电容电流测量电路；所述相电压测量电路与被测试相线相接；所述接地电容电流测量电路包括偏置电容Cf和对流经偏置电容Cf的电流进行检测的电流检测单元，所述偏置电容Cf为一个接地电容或由多个电容器串接或并接形成的电抗器，所述偏置电容Cf的一端接在被测试相线上且其另一端接地；所述被测试相线为被测试高压线路的A相、B相或C相线。
2.按照权利要求1所述的一种高压线路分布电容测量装置，其特征在于:所述相电压测量电路包括分压电阻器、与所述分压电阻器相串接的接地电阻R2和对接地电阻R2的两端电压进行测试的电压测量单元，所述分压电阻器为一个高压电阻Rl或由多个高压电阻Rl串接而成的电阻器；所述分压电阻器的一端为高压端且其另一端为低压端，所述分压电阻器的高压端接在被测试相线上且其低压端经接地电阻R2后接地；所述偏置电容Cf的一端与所述分压电阻器的高压端相接且其另一端接地。
3.按照权利要求1或2所述的一种高压线路分布电容测量装置，其特征在于:所述电流检测单元为电流互感器CT ;所述接地电容电流测量电路还包括与电流互感器CT相并接的电压表U2或万用表二(1-2);所述电压测量单元为与接地电阻R2相并接的电压表Ul或万用表一(1-1)。
4.按照权利要求3所述的一种高压线路分布电容测量装置，其特征在于:还包括上部开口的箱体(2)和安装在箱体(2)上的操作面板(3)，所述箱体(2)内安装有电子线路板；所述电压表U1、万用表一(1-1)、电压表U2和万用表二(1-2)均安装在操作面板(3)上；所述分压电阻器、接地电阻R2、偏置电容Cf和电流互感器CT均布设在所述电子线路板上；所述操作面板(3)上设置有两个接线端子一(4)，两个所述接线端子一(4)分别与所述分压电阻器的高压端和低压端相接。`
5.按照权利要求4所述的一种高压线路分布电容测量装置，其特征在于:所述偏置电容Cf为由多个电容器串接形成的电抗器，所述操作面板(3)上设置有多个接线端子二(5)，多个所述接线端子二(5)分别与多个电容器中相邻两个所述电容器之间的接线点相接。
6.一种利用如权利要求1所述测量装置对高压线路分布电容进行测量的方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤一、偏置电容连接前线路相电压测量:通过所述相电压测量电路对被测试相线的相电压进行测量，测量出的相电压记为Uv ;此时，所述电容电流测量电路处于断开状态； 步骤二、偏置电容连接后线路相电压测量:接通所述电容电流测量电路，通过所述相电压测量电路对被测试相线的相电压进行测量，测量出的相电压记为U, v ； 步骤三、接地电容电流测量:通过所述电流检测单元对流经偏置电容Cf的电流进行测量，测量出的电流记为Ic; 步骤四、分布电容计算:根据公式~iV-T，计算得出被测试相线对地的分
-.6 X 几.X I X AU布电容式中f为被测试线路的交流电频率，AU=Uv-U' v。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于:当被测试相线发生单相接地故障时，步骤三中接地电容电流测量完成后，还需根据公式=，计算得出被测试相线发生单相接地故障时的接地电流I
8.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于:步骤二中偏置电容连接后线路相电压测量完成后，还需判断AU=U' ^仏是否小于Utl:当AU≥Utl时，进入步骤三；否则，增大偏置电容4的容值直至AUS Utl后，将此时所述相电压测量电路测量出的被测试相线的相电压记为U' v，并进入步骤三；其中，Uq=500V±50V。
9.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于:步骤一中所述被测试相线为被测试高压线路的A相、B相或C相线；步骤四中分布电容计算完成后，还需按照步骤一至步骤四中所述的方法，对被测试高压电路其它两个相线对地的分布电容进行测量。
10.按照权利要求6或7所述的方法，其特征在于:所述相电压测量电路包括分压电阻器、与所述分压电阻器相串接的接地电阻R2和对接地电阻R2的两端电压进行测试的电压测量单元，所述分压电阻器为一个高压电阻Rl或由多个高压电阻Rl串接而成的电阻器；所述分压电阻器的一端为高压端且其另一端为低压端，所述分压电阻器的高压端接在被测试相线上且其低压端经接地电阻R2后接地；所述接地电容Cf的一端与所述分压电阻器的高压端相接且其另一端接地；所述电压测量单元为与接地电阻R2相并接的电压表Ul或万用表一(1-1)；
【文档编号】G01R27/26GK103675469SQ201310753738
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】尹之仁, 刘佳 申请人:西安兴汇电力科技有限公司