二次系统课程设计(2)

2019-08-30 14:12

的电压互感器,具体参数如下:该型号电压互感器为单相、户内、干式全封闭产品,使用时三台一组,JDZX10-10为Yo/Yo/连接,适用频率为50Hz。该互感器为全封闭结构,绕组为环氧树脂全真空浇注全绝缘结构。铁芯采用优质硅钢片卷绕而成。互感器绝缘靠环氧树脂。产品体积小、重量轻。

主要技术参数:1.产品标准:GB1207-2006《电磁式电压互感器》;2.产品表面爬电距离:满足Ⅱ级污秽等级;3.负荷的功率因数:cos??0.8(滞后); 型号 JDZX10-10 额定电压比 准确等级及输出容量(VA) 0.2 15 0.5 20 1 50 3 100 热极限输出容量(VA) 200 100.10.1:: 333目前我国在各种电压等级常用油浸式电流互感器作为测量用电流互感器,经查询可用型号为LJW(D)-10的电流互感器,具体参数如下: 1、钢箱油浸式,户外户内两用装置,供电频率50Hz的系统中,作电流、电能油量及继电之用。

2、允许在额定电流120%的情况下长期运行。适用于海拔高度不超过4000米,周围气温变化不超过-25℃至+40℃的地区。

3、为单相油浸自冷气式适用于户外(户内)。互感器内装绝缘和冷却用的变压器油,并采用和真空注油工艺。10KV级油面跟箱盖约为15mm,箱盖上面装有注油阀,阀上有气孔并有防雨、雪护盖。35KV级套管上装有储油壶,储油壶内有隔腊,使变压器不与空气接触,减缓了油的氧化速度。互感器热稳定75倍,动稳定187.5倍。本产品分单变比单次级,双变比单次级四种型式。其中进量用CT为0.2级,继电保护监控用CT分别为0.2、0.5、1.3级等。

互感器选定型号如下: 互感器 型号 电压互感器 JDZX10-10 电流互感器 LJW(D)-10 1.3 数据采集误差来源

1、电流互感器误差

电流互感器的误差分为电流误差和相位差两种。电流误差是互感器在测量电流时所产生的误差,它是由于实际电流比与额定电流比不相等造成的。

相位差是指互感器的一次电流与二次电流相量的相位差。相量方向是按理想互感器的相位差为零来决定的。二次电流相量超前于一次电流相量,则相位差为正值,滞后时为负值。

所以,二次侧负载在额定范围内减少时,磁通密度减少,由于二次电流不变,励磁电流减小,误差也将减小。在现场运行中,可增大连接导线截面或缩短连接导线的长度,减小实际二次负荷;也可以选择变比较大的电流互感,以增大允许二次负荷。

2、电压互感器误差

电压互感器的基本结构和变压器很相似。它由一、二次绕组,铁芯和绝缘组成。当在一次绕组上施加电压U1时,一次绕组产生励磁电流I0,在铁芯中就产生磁通?,根据电磁感应定律,在一、二次中分别产生感应电势E1和E2,绕组的感应电动势与匝数成正比,改变一、二次绕组的匝数,就可以产生不同的一次电压与二次电压比。

当U?1在铁芯中产生磁通φ时,有激磁电流I0存在,由于一次绕组存在电阻和漏抗,I0在激磁导纳上产生了电压降,就形成了电压互感器的空载误差,当二次绕组接有负载时,产生的负荷电流在二次绕组的内阻抗及一次绕组中感应的一个负载电流分量在一次绕组内阻抗上产生的电压降,形成了电压互感器的负载误差。可见,电压互感的误差主要与激磁导纳,一、二次绕组内阻抗和负荷导纳有关。

1.4 去噪算法设计

根据功率理论,有功功率P、无功功率Q、视在功率S之间可以表达成以下形式:

S?UIP?UIcos(?u??i) Q?UIsin(?u??i)式中U、I表示采集的基波信号有效值,?u和?i分别表示电压电流基波相角之差,因此在该基础上我们可以编写相应的算法,流程图如下:

该算法是基于快速傅立叶变换(FFT),是离散傅氏变换(DFT)的快速算法,即为快速傅氏变换。它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。由于这种方法计算DFT对于X(K)的每个K值

进行4N次实数相乘和(4N?2)次相加。对于N个K值,共需4N?N次实数相乘

kn(4N?2)?N次实数相加。改进DFT算法,减少它的运算量,利用DFT中WN和的

周期性和对称性,使整个DFT的计算变成一系列迭代运算,可大幅度提高运算过程和运算量,这就是FFT的基本思想。

1.5基于Matlab的FFT去噪仿真

第二章电网故障区域判断实现

2.1 子网拓扑图

从配电网结构图中,选定重合器9到分段器6、分段器22、分段器23之间的线路为分析子网,其原始子网拓扑图如下:

根据配电网结构图选出作为故障区域判断的一个子网拓扑,并对子网节点按顺序编号,黑色实心表示分段器闭合,空心表示断开。

对选定的子网从电源节点按顺序编号后其拓扑图为:

2.2 设置故障

在分段器1到2之间设置一个故障,如图所示:

2.3 故障判断

其网络描述矩阵如下:

?0?1??0?D??0?0??0?0?100000?010000??101100??010100? 011011??000101?000110??其故障信息矩阵如下:

?1??0?0?G??0?0??0?0?0??0?0??0? 0??000010?000001??0000000000000000000100000其故障判断矩阵如下:

?0??1?0?Pn?D?G??0?0??0?0?0??0?0??0? 1??000101?000110??0000000000000000110000001故障判断矩阵规格化:由于d25=d35=1且g55=1,因此要分别对P’阵中的第5行和第5列进行规格化处理。又有g22=g33=0,因此令pi5=p5i=0。

经上述规格化后故障判断矩阵P为:

?0??1?0?P??0?0??0?0?0??0?0??0? 0??000001?000010??00000000000000000000000002.4 故障计算结果

通过规格化后的矩阵P可知,P67 XOR P76=0, P12 XOR P21=1,所以故障点在节点1和2之间。

由前面可知,我们设置的故障也是在节点2和3之间,所以计算结果正确。


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