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电能质量测试分析引起误差的因素有哪些？

zgztyh

2011/09/22

其他仪器综合讨论

1.电压互感器的误差

电压互感器的误差减小,要尽量降低其绕组电阻,减小绕组漏抗,工作在欠额定负荷条件下,同时电压互感器工作的磁通密度要选得较低,才能具有较好的频率特性.武汉高压研究所的试验表明,标准的电压互感器工作于60Hz,90%~110%的额定电压,波形畸变率达到8%的条件下,变比修正系数的误差小于5%,相角特性在小于4kHz的整个频率范围内基本上是线性的，在3~3.5kHz频率段，典型的相角误差为10摄氏度.

2.电流互感器的误差

由于电流互感器工作时相当于短路运行状态,工作磁通密度较低,同时一般选用的铁心材料为冷轧硅钢片或铁莫合金,性能较好,在正常使用条件下离磁饱和区较远,因此频率特性较好,能比较准确地反映波形畸变的实际情况.但要保证电流互感器的精度,二次负载的容量要低于电流互感器的额定容量.

3.电流传感器的误差

电能质量测试系统通过电压互感器和传感器输入信号,一般应将电流互感器信号隔离转换成电压信号测量.在我国,大多数的电流互感器二次额定电流为5A,因此一般可采用KT5A/P磁平衡式电流传感器实现5A/5V信号转换与隔离.KT5A/P磁平衡式电流传感器的技术指标在小于3.0kHz范围内能满足较高精度的测量要求。

4.抗混叠滤波器的误差

电能质量测试系统的抗混叠滤波器一定要设计合理,一般分析至50×50Hz,若每周期采样128点,则要求抗混叠滤波器在大于78×50Hz时,幅值应衰减到20%以下.在50×50Hz以下,则幅频特性应平坦.特别是15×50Hz以下,就更加平坦(±0.5%).

为能准确计算电路参数,仪器生产厂家应提供所设计的有源滤波器的幅频特性和相频特性技术数据.

5.频率自动跟踪

电网频率一般在50±0.5Hz范围内变化,要准确分析波形畸变,采样频率应准确跟踪系统频率变化,在一个信号周期内以准确采样128点,否则分析将产生较大的误差.理论计算表明,频率跟踪误差应小于0.01Hz,才能使误差在允许范围内(畸变率精确到0.1%).

实践证明,采用硬件法实现频率准确跟踪很困难,而采用非整周期采样点数FFT算法则比较准确,可使泄漏误差减小到允许范围以内.

撰文单位：北京中天永华科技发展有限公司

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