直流大电流在线测试中谐波影响的研究.pdfVIP

屯子测量与仪器学报 2000增刊 直流大电流在线测试中谐波影响研究 任士焱程正刚 刘晓军 (华中科技大学电力工程系．武汉4：10074) (武汉低压电器检测站，武汉430074) 【摘要1奉文对整流系统直流侧鼹种不同谐波源的谐被产生规律进行了研究，提出了直流大电流比较仪谐波 影响等效电路，通过对等效电路的仿真计算，给出了谐波经直流丈电流比较仅传辅到二次侧的频率特性规律。最 后研究传输到二次例的谐波、以串模干扰的形式对常用数字电压寰测量误差的影响。 关键词：直流丈电流在线测试滞渡影响码一 一 I引 言 直流太电流铡量技术对国民经济是十分重要的。目前无论在冶金、化工还是在电力等工业部 门都涉及誊流太电流测量问题，它对节能降耗有重大意义，是当前迫切需要解决的问题IIJ。本文 将从整流系统谐波源研究出发．对整流系统直流侧两种不同的谐波源的谐波产生规律进行研究， 不仅分析单个谐波源的谐波产生规律，而且分析当两种不同的谐波源共同作用时的谐波产生规 律。然后根据提出的壹流大电流比较仪谐波影响等效电路，通过对等效电路的仿真计算．给出谐 波经直流大电流比较仪传输到二次侧的频率特性规律。最后研究传输到二次侧的谐波、以串模干 扰的形式对常用数字电压表潮量误差的影响。 2整流系统直流侧谐波分析 (1)交流侧非理想正弦波造成的直流侧电压谐波分析口J 当交流侧有角频率为出。的电压谐波，用空间向量表示如下： 瓦(r)=v，(n)·矿“w懈’ (1) 式中v。(n)是n次谐波的幅值．以为n次谐波的相位，正号“+”代表正序电压谐波，负号“-” 代表负．序电压谐波。则在直流测产生的相应谐波分量为： 式中口l为相对于交流相电压过零点来说．整流嚣晶闸管触发导通的滞后角，珊l为基波角频率- Rt袭示取复数的实郝。上式表明，交流侧的正序电压谐波(吐k取“+”)传输到直流侧时会产生 ．二个频率为卜∞l+出。)的电压谐波，而负序电压谐波(国。取“一”)传辕到直流侧时会产生一个 频率为(脚、+∞。)的电压谐波。 (2)交流侧为理想正弦波电压的整流系统直流侧谐波电压分析 对于m脉波的理想正弦波电压的整流系统．其整流后直流电压v．(m)的波形重复间隔为2 a／m，对直流电压vd(m)进行傅立叶变换计算，可知其直流侧电压只吉谐波次数为n=mXj(j=1、 2、3…)的谐波分量，并可求得其直流电压各次谐波分量有效值V-(n)与其平均值Vm(m)之 比值为： 生＆生；“n一1)z ∥Jn(肿J xcosl(n+I)牛J×cos(2a】+一)∥”]，÷_= (3) V‘t…J 式中口：为整流器品闸管触发的控制角．Ⅳ为整流器晶闸管的换流角· 对于m=6或m=12X2‘(k=O、1、2…)脉波换流器其整流后直流电压平均值V∞(m)为： 本文十2000年2月收到。任士焱：教授：程芷刚：硬士生：刘晓军：工程师· 49 电子测量与仪器学报 2000增刊 一 r J ”m(m 巴咖…+÷+豁÷一制∥叫f叫} (4) k=2；当为其他肚波时依此类推。因此，由公式(3)、(4)即可得到m脉波换流嚣其整流后直流 电压谐波分餐有效值。 (3)直流侧电流谐波分析 在计算整流后直流电流的谐波时，可以由直流侧电压谐波出发。这是因为，对于换流器来说， 阜鉴电压棼形和它的谐波与直簿电流波形稳平的程度关系很小，直流电流波形稳平的程度决定于 负载电抗的电感量Ld的大小”o a当计算直流电流谐波时可认为，不管负载的电感