谐波测量之初探
摘要:由于电力系统运行方式变化,用户设备运行工况不同,使谐波具有较大的随机性、波动性,应针对不同的测试对象确定相应的测试方案,文章对谐波测量进行了初步探索。
关键词:谐波;测量
中图分类号:TM935 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0038-01 由于非线性负荷日益增多,这些非线性负荷产生的大量谐波电流,使电网供电电压和电能计量处电流的正弦波形发生了严重的畸变,使联结在网架上的电器设备和用电户的电器设备异常运行,危害电气设备安全、经济运行。为保证供电系统中谐波含量及波形畸变率在规定值以内,需要对电网中谐波进行测量分析。
随着电力系统运行方式变化,用户设备运行工况不同,使谐波具有较大的随机性、波动性,应针对不同的测试对象确定相应的测试方案。对测量仪器仪表选择的一般原则为:定性分析时常用谐波电流表、谐波电压表、功率流向计、谐波报警器。定量分析时常用谐波分析仪、磁带记录仪。
谐波测量系统一般由互感器、数据传输设备、测量仪器组成。
1互感器
电流互感器、电压互感器将线路电流电压转换为适合于测量和记录仪器可接受的信号,进行谐波测量时,应注意互感器的频率性。电力系统使用的电流互感器常为铁磁铁芯环形互感器。电压互感器主要有电磁式电压互感器和电容式互感器。一般公认电流互感器的频率特性较好,能准确反映畸变波形的实际情况。电磁式电压互感器的频率特性较差。当频率变化超过正负5%时,漏抗、漏电容电流显著增大,使互感器误差增大。电容式电压互感器中的电容分压器的电容将影响电容式电压互感器的频率响应。电容式电压互感器的频率使用范围很窄,一般不适用于谐波含量较大的场合。
2测量仪器
在进行电力谐波定量分析时,谐波分析仪是必不可少的研究工具。谐波分析仪从工作原理上可分为数字式、模拟式两种。模拟式谐波分析仪是通过模拟滤波器选出所需频率分量交流信号,再经检波器变为正比于该频率分量幅值的直流信号,再由显示器显示出来。数字式谐波分析仪是将信号进行采样,A/D转换后,由电子计算机进行快速付里叶计算求出频谱。并在显示器上显示。电力谐波分析仪主要功能一般是测量电压。电流波形总畸变率和各次谐波相对于基波的畸变率。谐波功率、流向、谐波阻抗能分析的谐波可达60次左右。可取3 s平均有效值,做等间隔自动测量,精度随不同仪器设备而有差异。一般要求基波幅值误差小于正负2%,谐波误差小于正负10%。谐波相角误差小于10度。用于谐波测量离线分
析的仪器还有磁带记录仪,模拟记录有简单的磁带记录仪和精确的调频磁带记录仪。数字记录仪有很好的动态范围,频率响应特性,但要求高记录速度,可记录波形短时,暂态畸变。
3数据传输与转换
为安全考虑,用于谐波测量的信号一般由测量用CT,PT抽取。用高频率响应特性的隔离CT,PT将测量仪器与被测仪器设备进行电器隔离,并进一步将测量量转换为适合于分析记录及测量的信号。常用的方法有电压量线性衰减及电流量电压变换,为消除电磁干扰还应考虑屏蔽接地等措施。
通过谐波测量了解被测系统与标准对比检查谐波含量,分析某些现象、问题是否由谐波引起,还可以对被测系统的谐波含量提供背景信息。
Preliminary Study of Harmonic Measurement
Shen Wanfang, Qiao Yan
Abstract:As the power system operating mode changes, the user equipment, different operating conditions, the harmonic has a larger random fluctuation, should be tested for different objects to determine the appropriate test program, the article conducted a preliminary exploration harmonic measurement .
Key words:harmonic; measurement
