基于无锁相环的电容电流测量精度的研究-论文.pdf

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1、第51卷第16期电测与仪表V01．51N0．162014年8月25日EIectricalMeasurement&InstrumentationAug．25，2014基于无锁相环的电容电流测量精度的研究朱帅(苏州建设交通高等职业技术学校，苏州215104)摘要：阐述了电容电流对煤矿电网的危害，介绍了多种电容电流测量方法，尤其突出了较多的是注入信号法。在使用注入信号法计算电容电流的时候，往往因忽略了不平衡电压的存在。这样使得基于注人信号法的对地电容电流测量结果会产生较大的测量误差。为了提高测量精度，消除不平衡电压的影响，提出了无锁相环的滤波方法，使用标准的正弦信号、余弦信号替代了锁相环的

2、滤波方法。并在MATLAB中进行的仿真，论证了该方法能够准确滤除工频信号，提高电容电流的测量精度。关键词：不平衡电压；注入信号法；测量精度；滤波；MATLAB中图分类号：TM733文献标识码：A文章编号：1001—1390(2014)16-0089-04StudyonCapacitiveCurrentMeasuringAccuracywithoutPhase——LockedLoopZHUShuai(SuzhouInstituteofConstruction&Communications，Suzhou215104，Jiangsu，China)Abstract：Theharmofcapa

3、citivecurrenttocoalmineisfirstdiscussed．Severalcapacitancecurrentmeasurementmethodsareintroduced，andthemostcommonlyusediSthesignaliniectionmethod．Inthecalculationofcapacitancecurrentwiththemethod，theexistenceofunbalancedvoltageisoftenignored，whichwillproducelargeerrorforgroundcapacitancecurentm

4、easurementresult．Toimprovethemeasurementprecisionandeliminatetheinfluenceofunbalancevoltage，thepaperproposesafiltermethodwithoutphase-lockedtoop，whichusesstandardsineandcosinesignalinsteadofphase-lockedloopfiltermethod．SimulationswithMATLABverifythatthemethodcanaccuratelyfilteroutpowerfrequency

5、signalandimprovecapacitancecurrencymeasurementaccuracy．Keywords：unbalancedvoltage，signalinjectionmethod，measurementaccuracy，filter，MATLABO引言量的大小，使补偿后的残流尽可能的小，这样煤矿的由于国民经济对能源需求的增加，煤炭行业普遍安全才能得到保障。提高了产量，随之煤矿的供电需求快速增长，煤矿电中性点经消弧线圈接地方式的对地电容电流的r11]测量主要有两种方法：被动调感法和信号注入法．被动网的电容电流也迅速增长一。根据实际测量，我国有调感法的原理主要

6、是通过对消弧线圈电感进行调节，的煤矿6kV电网单相接地电容电流高达148A，过大的观察相应电气量的变化，通过列写方程来求得对地电电容电流在电网发生单相接地时，必然会对安全生产不利。《煤矿安全规程》中有明确规定：“矿井高压电容，如中性电压极值法、两点法、相位法等，由于网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过其调节复杂，测量精度不高，且会改变系统的运行状20A。”为了限制煤矿电网中的电容电流，通常采用两态，所以现在已经较少使用。信号注入法的基本原理种方法：一种方法是，对向井下供电的变压器和母线是向中性点或者母线Pr二次侧注入一个电流信号，通r-1A]过测量注入信号两端电压变化，求得电容

7、电流，由于实行分裂、分段或分区供电；另一种方法是采用中其对系统几乎不造成影响，测量精度相对较高，因此性点经消弧线圈接地的方式，用消弧线圈的电感电流来补偿电网中的电容电流。目前应用较多的是中性点得到了广泛应用。常用的注入信号法有三点法、两点经消弧线圈接地的方式，因此必须精确的测量出电网法和单频率注入信号法⋯。这些方法的测量原理都中的电容电流，这样才能准确的来调节消弧线圈电感是基于电网三相对地电容或三相对地电阻都相等的一89—第5l卷第16期电测与仪表VO1．