基于LabVIEW實現(xiàn)的CVT參數分析儀

摘要：電容式電壓互感器本身參數較多且繁瑣，這些參數與國家標準的對比驗證一直以來就是CVT產品出廠試驗的重中之重。文章提出并設計出了一種鐵磁諧振參數分析儀，并在LabVIEW軟件上編程且加以實現(xiàn)，與傳統(tǒng)的檢測方法相比，具有數據準確、效果清晰、實用度高的特點，該儀器通過桂林市電力電容器責任有限公司試用，具有良好的應用前景。

關鍵詞：電容式電壓互感器；電力系統(tǒng)；參數分析

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）26-0010-02

隨著智能電網技術的飛速發(fā)展，CVT電容式電壓互感器被廣泛地應用到了工廠、農業(yè)、氣象等研發(fā)和生產部門?；诖祟悓嶋H情況，在我國高壓、超高壓，乃至某些特高壓電力系統(tǒng)中，則普遍采用電容式電壓互感器（CVT）傳變電力系統(tǒng)一次電壓信號。那么在CVT產品出廠之前的試驗步驟則是必不可少的。根據國標GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》，出廠試驗部分主要測試CVT產品的耐壓、鐵磁諧振、誤差、電磁單元直流電阻等數據；型式試驗部分主要測試CVT產品的溫升瞬變響應、短路試驗等參數；現(xiàn)場試驗部分則是主要測試CVT產品的二次耐壓、電容單元的介損及電容量測量等參數數據。所以無論是出廠試驗、型式試驗還是現(xiàn)場試驗，CVT本身的一些特性參數都是必須通過檢測手段檢測出來的。本文基于LabVIEW軟件對出廠試驗中重要的鐵磁諧振檢驗步驟進行了研究，研發(fā)出了CVT參數分析儀，和傳統(tǒng)實驗設備相比，具有外形美觀、易于操作、簡潔方便、經濟高效等特點。

1 系統(tǒng)構成

CVT參數分析儀的硬件結構如圖1所示，主要有傳感器、試驗調節(jié)設備（作用為隔離和濾波）、數據采集卡（PCIB）、筆記本計算機（裝有虛擬儀器軟件的PC機）四大設備組成。為了便于應用并考慮到便攜性，本設計采用筆記本計算機以及基于PCIB的數據采集卡作為傳輸顯示分析載體。從實際出發(fā)的角度來考慮，這樣的設計思路會很大程度上減小企業(yè)的實際成本，對企業(yè)的經濟效益產生有利的影響。

2 鐵磁諧振

所謂鐵磁諧振，就是指接地后出現(xiàn)電弧間歇性接地，產生電弧接地過電壓，電壓互感器的三相鐵芯受到不同的激勵而呈現(xiàn)不同程度的飽和，各相感抗發(fā)生變化，各相電感值不相同，中性點位移產生零序電壓。由于線路電流持續(xù)增大，導致電壓互感器鐵芯逐漸磁飽和，其電感迅速減小，當電感降到滿足ωL＝1/ωC時，即具備諧振條件，從而產生諧振過電壓。在發(fā)生諧振時，電壓互感器一次勵磁電流急劇增大，使高壓熔絲熔斷。如果電流尚未達到熔絲的熔斷值，但超過了電壓互感器額定電流，長時間處于過電流狀況下運行，必然造成電壓互感器損壞。

3 主要控件介紹

4 完成效果圖

通過LabVIEW編程語言的相關知識，利用G語言的邏輯算法，可以的到CVT分析儀的效果圖，包含分析儀程序的后面板和前面板，前面板如圖3所示，包含了鐵磁諧振的一些重要參數如波形點數，X與Y軸比例，以及Y軸偏移量，采樣時間間距，并以數據的形式分析并顯示出來，非常便捷方便，也較為直觀。

另外，利用LabVIEW編程實現(xiàn)了對比不同鐵磁諧振波形與標準波形之間的相關度，從而可以快速的比較出合格的CVT產品中的優(yōu)劣等級。只要輸入波形文件的文件名并運行程序，即可直觀的通過程序中的2個示波器窗口和數據輸出框得出待測波形和標準波形之間的數據差異度，即相關系數。該程序的前面板如圖4所示。

根據表1中常見相關系數對比表，即可得出待測波形與標準波形之間的差異，從而篩選出優(yōu)質產品。

5 結 論

通過本文的研究成果，可以得出結論：

①鑒于CVT電容式電壓互感器的自身特性，出廠試驗步驟中對于各項參數的監(jiān)測已經逐漸趨于高精度化，高圖像化。傳統(tǒng)復雜粗糙的監(jiān)測方式則需要改進。而LabVIEW具有友好的人機交互界面以及特有的編程模式，更加適合企業(yè)研發(fā)和使用。

②該分析儀具有軟件開發(fā)周期較短、功能靈活且方便研究和擴展編程等優(yōu)點。根據本文的理論基礎，并對大量的實際數據進行檢驗，該分析儀已經通過桂林市電力電容器責任有限公司實際操作認證，具有良好的實際效果，為企業(yè)帶來了較好的經濟效益。

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