不平衡度指的是三相電力系統中三相不平衡度的程度,用電壓或電流負序分量與正序分量的方均根值百分比表示。電網三相不平衡是客觀存在的,三相不平衡會直接導致電能傳輸的損耗增加、電氣設備不能正常運行、降低電傳動機械設備運行效率等故障發生。因此,電能質量分析儀必須準確評價輸電線路的三相不平衡度,下面本文主要介紹標準源法、標準儀器法、負序分析法等幾種三相不平衡度測量誤差檢定方法。
根據被檢電能質量分析儀的額定參數選取額定電壓、額定電流作為檢定點。對于三相電壓不平衡度分別在2%和4%進行;對于三相電流不平衡度分別在10%和30%進行。
三相電壓不平衡度為0.2%;
三相電流不平衡度為1%。
圖1:標準源法三相不平衡度檢定示意圖
A. 電壓不平衡度檢定
按照上圖所示連接檢定系統,按照選取的三相電壓不平衡度檢定點輸出三相電壓,得到標準值eUs,從被測電能質量分析儀得到示值eUX。完成試驗后,讀取記錄eUs和eUX,按照下式1計算誤差:
……1
式中:
ΔeU——三相電壓不平衡度誤差,%;
eUX——被檢儀器三相電壓不平衡度示值,%;
eUs——三相電壓不平衡度標準值,%。
B. 電流不平衡度檢定
按照圖1所示連接檢定系統,按照選取的三相電流不平衡度檢定點輸出三相電流,得到標準值eIs,從被測電能質量分析儀得到示值eIX。完成試驗后,讀取記錄eIs和eIX,按照下式2計算誤差:
……2
式中:
ΔeI——三相電流不平衡度誤差,%;
eIX——被檢儀器三相電流不平衡度示值,%;
eIs——三相電流不平衡度標準值,%。
圖2:標準儀器法三相不平衡度檢定示意圖
按照圖2所示連接檢定系統,按照選取的三相電壓不平衡度檢定點輸出三相電壓,得到標準值eUs,從被測電能質量分析儀得到示值eUX。完成試驗后,讀取記錄eUs和eUX,按照式1計算誤差;與三相電壓不平衡度檢定類似,按照選取的三相電流不平衡度檢定點輸出三相電流,從標準三相不平衡度測量儀器可以得到標準值eIs,從被檢電能質量分析儀可以得到eIX,按照式2可以計算得到三相電流不平衡度的測量誤差。
圖3:負序分析法三相不平衡度檢定示意圖
A. 電壓不平衡度檢定
按照選取的三相電壓不平衡度檢定點預先設置三相電壓源的輸出,將標準三相比較儀和被檢電能質量分析儀設置在適當的電壓量程。三相電源輸出電壓信號,從標準的三相比較儀得到Ua、Ub、Uc和φa、φb、φc,從被檢電能質量分析儀可得到eUX。按下式3計算三相電壓不平衡度標準值,按式1計算三相電壓不平衡度的誤差:
……3
……4
……5
式中:
eUs——三相電壓不平衡度標準值,%;
U2——三相電壓的負序分量,V;
U1——三相電壓的正序分量,V;
Ua——三相比較儀的A相電壓值,V;
Ub——三相比較儀的B相電壓值,V;
Uc——三相比較儀的C相電壓值,V;
Φa——三相比較儀的A相電壓的相位,(°);
Φb——三相比較儀的B相電壓的相位,(°);
Φc——三相比較儀的C相電壓的相位,(°)。
B. 電流不平衡度檢定
按照選取的三相電流不平衡度檢定點預先設置三相電流源的輸出,將標準三相比較儀和被檢電能質量分析儀設置在適當的電流量程。三相電源輸出電流信號,從標準的三相比較儀得到Ia、Ib、Ic和φa、φb、φc,從被檢電能質量分析儀可得到eIX。按下式6計算三相電流不平衡度標準值,按式2計算三相電壓不平衡度的誤差:
……6
……7
……8
式中:
eIs——三相電流不平衡度標準值,%;
I2——三相電流的負序分量,V;
I1——三相電流的正序分量,V;
Ia——三相比較儀的A相電流值,V;
Ib——三相比較儀的B相電流值,V;
Ic——三相比較儀的C相電流值,V;
Φa——三相比較儀的A相電流的相位,(°);
Φb——三相比較儀的B相電流的相位,(°);
Φc——三相比較儀的C相電流的相位,(°)。