3.2 测量电力阻波器的阻抗(Rh、Xb、Zb)参数
电力阻波器一般由电感型式的主线圈、调谐装置以及保护元件组成,串接在高压输电线中,经适当调谐,对载波频带(40 kHz~500 kHz)呈现较高阻抗,而工频阻抗可忽略不计,用来限制电力系统分支点载波功率的损失。
电力阻波器测量系统的原理框图见图5,用DDS(直接数字合成器)AD9850作为信号源,被测信号Ui经输入接口电路送至AD8302的A通道和B通道,AD8302测出的幅度、相位再经过A/D转换后给S3C44B0主控制器,主控制器换算后发给采色LCD(液晶显示器),直接显示被测幅度、相位差及测试时间,测量误差小于1%,并保存到M48T37带日历时钟存储器中。
阻抗测量接口电路见图6,其中:U0为测试信号源;R0为信号源内阻;N1、N4为跟随器;N3为反相器;N2和R为组成电流/电压转换器。
ZX是被测阻抗,A通道和B通道同时测量ZX两端的电压和流经ZX的电流。根据复数运算规则可写出如下表达式:
阻塞电阻、电抗分量和阻塞阻抗分别为:
式中,R为已知值,AD8302同时测量2个输入信号的幅度比VinA/VinB以及相位差φ,就可计算出Rb、Xb和Zb的值。
根据相位测量方程和响应曲线可知,相位比较输出Vphs只与2个信号相位差的绝对值有关,因此无法判定电抗分量的符号。由于测试信号源采用DDS,可实现快速编程和跳频,采取f+△f的测量方法,来判定电抗分量的符号,即感性还是容性分量。