0.02级220kV标准电压互感器自校准方法应用研究

为避免长途运输造成220 kV标准电压互感器的量值误差过大,采用低端标准器测量、高端串联加法推算方式完成标准器的自校准。从测量重复性、上级标准器、互感器校验仪3方面进行不确定度评定,计算合成标准不确定度和扩展不确定度,并进行测量试验,试验结果满足相关要求,为下一级标准器的自校准奠定了基础。     

直流输电用零磁通直流电流互感器的研制

零磁通直流电流互感器被广泛应用于换流站中性线上直流电流的测量。为此,介绍了研制的1台3 000A/1V,50kV零磁通式直流电流互感器样机的工作原理、结构和性能指标。该直流电流互感器采用一对检测铁芯绕组作为一次和二次电流的安匝平衡检测器,由安匝平衡检测器控制的反馈功率放大器输出二次电流与一次电流达到磁势自平衡。设计的安匝不平衡造成误差约0.02%,且该分量对环境温度不敏感。分析认为主要的误差来源是位于控制室的负载电阻和放大电路。直流误差校准试验表明,该样机在额定持续热电流下的各点测量误差均<0.2%,在18kA下测量误差<0.3%。样机在短时电流试验和阶跃电流响应试验中表现出了良好的暂态性能。参考相关标准,样机通过了电磁兼容试验考核。该类型零磁通型直流电流互感器符合高压直流输电系统要求。     

基于空心线圈互感系数自校验原理的大电流校验系统

对保护用电流互感器在大电流时的性能进行校验时一般采用含铁芯的电磁式互感器作为标准。但电流较大时,电磁式互感器铁芯体积大、制造困难,且剩磁现象严重,导致其误差变大。为此,提出了一种基于空心线圈互感系数自校验原理的交流大电流校验系统。在小电流时,该系统利用铁芯线圈的输出来校正空心线圈的安装等外界因素可能造成的误差。由于空心线圈的线性度好,校准后的空心线圈可作为大电流校验时的电流标准。空心线圈的输出需要积分还原,采用基于直流负反馈原理的数字积分算法,有效克服了传统模拟积分电路和数字积分的零漂、时漂和直流偏移问题。测试结果表明,该系统在电流500 A~50 kA范围内可达到0.1级的准确度。     

一种特高压用具有自校准功能的电流互感器

特高压用电流互感器(current transformer,CT)在安装之后开展误差交接试验时需要通过GIS两个出线套管,在外侧接入标准CT和大功率升流器等设备,形成闭合大电流试验回路,该方法不仅实施困难,且由于借助于接地开关因此对断路器、隔离开关等设备要求按照大电流回路构成进行设计,对设备制造提出更高要求。为解决这一问题,基于安培环路定理提出CT二次采用双绕组设计,使得线圈电流形成1:1自校准方式,试验时仅需在该CT其中一个二次绕组通入额定二次电流即可。为验证这一技术的可行性,首先,介绍该CT的设计原理及运行方式;然后,建立该CT的数学模型和仿真模型对自校准CT误差开展矢量分析,通过对自校准CT与运行状态时原理电路的区别的比对,分析两种运行状态下同一CT所呈现的误差特性偏差来源;最后结合皖电东送工程用CT典型参数研制样机一台,对样机开展绝缘试验和误差试验,数据显示所研制的CT绝缘满足特高压工程要求,在运与自校准误差均在0.2S级误差限值以内,且两种状态下误差随额定电流变化趋势一致,偏差在0.1级误差限值以内。理论分析及实测值均证明自校准数据可以反映在运时误差情况,该设计方法为简化特高压用CT现场误差交接试验提供技术支撑。     

0.01S级电流互感器检定结果的不确定度评定方法

采用0.002级电流比较仪,对0.01S级电流互感器进行检定,应用比较法测得被检互感器比值差与相位差的量值,分析测量重复性引入的标准不确定度、标准电流互感器允许误差引入的标准不确定度、互感器校验仪允许误差引入的标准不确定度、互感器负载箱误差引入的标准不确定度、差流测量回路的附加二次负荷影响引入的标准不确定度、测量数据修约引入的标准不确定度、合成标准不确定度、扩展不确定度、示值误差扩展不确定度评定方法。     

直流大电流比例标准自校系统的研制

本文介绍了比例偏差值达到(0.2～1)×10-6、测量不确定度达到(1～5)×10-7的直流大电流比例标准自校系统。介绍了用自平衡比较仪通过自校、加法、比较和乘法等校准线路实现直流大电流量值的绝对溯源。     

0.0002级单盘感应分压器自校准线路 分析及不确定度评定

10 V～500 kV工频电压比例标准主要由单盘感应分压器、七盘感应分压器、10 kV双级电压互感器、110 kV标准电压互感器、220 kV标准电压互感器和500 kV标准电压互感器组成。对最高标准0.0002级单盘感应分压器的自校准线路进行分析,并对其不确定度的来源从3个方面进行评定,计算出合成标准不确定度和扩展不确定度,为下一级标准器的不确定度评定奠定基础。     

100kA大电流互感器现场校验方法的研究

为了解决100 kA大电流互感器的误差现场校准及量值传递溯源问题,笔者介绍了一种利用等安匝原理测量大电流互感器的负载励磁电流及小校大的方法来确定100 kA大电流互感器的误差,首先通过测量大电流互感器二次绕组直流电阻和二次负载励磁电流误差,然后在小电流下测量大电流互感器的基本误差,最后计算线性匝比误差,并推算100 kA大电流互感器的实际误差值,很好地解决了大电流互感器现场升流困难的量值传递问题,并通过大量的试验数据论证了该方法的可行性和正确性。结果说明该方法是完全正确的,且具有现场可操作性和实用性。     

充电桩直流计量模块现场检测装置及其溯源

为顺应电动汽车充电桩直流计量模块的现场检测要求,研制了一种表源一体化现场检测装置.该装置的源输出反馈调节模块和标准功率计量模块共用一套传感器.电压环节采用精密电阻分压测量方案;电流环节采用零磁通测量方案,零磁通电流互感器的反馈调节部分以二次谐波分量为敏感值,通过二阶滤波和两级放大实现提取.设计了分部式同步溯源方案校准该装置,对误差校准结果进行了不确定度评定.结果表明该装置在典型充电工况下准确度最佳,其他工况下的计量性能也满足溯源要求.     

0.002S级双级电流互感器校准结果的不确定度评定方法

校准不确定度能够全面说明计量设备校准能力的优劣,成为考核电能计量标准装置综合性能的重要依据,文中以实例给出0.002S级双级电流互感器不确定度评定方法及其验证方法,评定结果给出了校准不确定度的可靠程度,为电流互感器的校准工作提供参考。     

特高压直流换流站电流电压传感器的测量误差

目前500kV交流电流电压的计量准确度已达0.2%,为了能以相同准确度测量直流侧电流和电压,可以使用便携型直流电流和电压发生装置,及准确度高于0.02级的直流电流比较仪、直流标准分压器和误差试验器在现场测量电流电压传感器的误差。为此,借鉴已开展的500kV和750kV升压站和变电站电流电压互感器现场误差试验经验,分析了现场测量800kV直流电流电压传感器误差需研究解决的问题并介绍国网武汉高压研究院为测量直流电流电压传感器误差开展的研究工作。     

基于绝对延时的DCCT异地同步现场校准方法及不确定度研究

直流电流互感器(DCCT)的准确性合格与否是其状态评估及现场投产验收的重要依据,对直流输电保护控制的稳定运行起着极其重要作用。因此本文分析了目前直流电流互感器现场应用情况,就现场校准方法存在的问题,提出一种基于绝对延时的DCCT异地同步现场校准方法,开展了DCCT绝对延时的测试方法研究,解决了一直以来开环异步、人工计算造成的准确度及效率低的问题。文章构建了高准确度直流互感器现场异地同步校准系统及不确定度分析模型,确保了可信度。所述方法在实验室中得到了验证,并开展了±500kV永富直流工程直流电流互感器现场校验工作,为我国换流站DCCT现场校准提供参考依据。     

自平衡式交直流电流比较仪研究

为满足日益提高的宽频电流测量需求,文章设计研制了一种自平衡式交直流电流比较仪。该交直流电流比较仪在磁调制式直流电流比较仪的基础上引入闭环交流测量通道,不仅极大地拓展了其测量的频带宽度,而且利用反馈技术实现了电流比较仪的自动平衡。详细介绍了电流比较仪的研制过程,并搭建虚拟仪器自动测试系统对所研制电流比较仪的性能进行考察。测量结果表明,该交直流电流比较仪在直流测量时的线性误差小于2×10-4,交流测量带宽不低于100k Hz,测量标准不确定度为2×10-5。     

巨磁电阻直流电子式电流互感器智能化方法

巨磁电阻电流互感器作为一种新型有源电子式电流互感器,在实用化过程中所面临的关键问题是长期稳定与可靠运行水平的提高。文中提出了一种智能化巨磁电阻直流电流互感器的实现方法,首先在高压侧电路中嵌入自校准模块,实现巨磁电阻传感器输入输出特性的在线校准;针对输入输出特性中表现出的非线性问题,提出了自校正算法;最后提出了高压侧电路的自诊断方法,通过备用单片机的嵌入改善了高压侧电路的可靠运行水平。测试结果表明,自校准、自校正及自诊断等智能化方法的性能达到了设计要求,有助于改善巨磁电阻直流电流互感器的长期可靠运行水平。     

抗直流电流互感器校验仪检定方法研究

目前国内对于抗直流电流互感器校验仪的检定研究,除了正弦全波电流信号情况下的校验仪准确度计量可以通过整体检定方法得到传递外,对于正弦半波电流信号的测量,尚无专业校准设备可以完成。该文提出一种能满足正弦全波、全波带直流、正弦半波三种测试条件的抗直流互感器校验仪整体检定技术,分析抗直流互感器校验仪的工作原理和误差模型,特别对正弦半波工作电流情况下的校验仪误差检定和校准方法进行详细的研究,介绍该装置核心模块双路任意波程控信号源的工作机理和信号流程,并通过第三方测试设备对关键的谐波成份以及各种误差工况下的输出电流精度及稳定性进行测量和验证,对可能产生的装置不确定度进行了分析。测量结果证明,该文提出的整体检定技术达到预期效果,对于完善目前正在开展的抗直流互感器计量体系具有重要意义。     

一种高准确度电子补偿式电流比较仪

电流互感器(CT)被广泛应用于电流的比例变换,但其准确度一般难以优于0.01%。具有更高准确度的电流比例变换装置,例如双级电流互感器或补偿式电流比较仪,由于使用上的限制,一般只用于工频电流比例的量值溯源或量值传递。针对于此,研发出一种利用电子线路补偿铁心励磁电流的即所谓电子补偿式电流比较仪(ECCC)。文中阐述这种电流比较仪的基本原理,理论分析其误差性能,并进行了误差校准试验。试验结果表明,该ECCC的准确度满足0.000 5级要求,既可作为一种高准确度的电流比例标准,也可用于工频电流的高准确度测量。     

0.002级弱电流互感器的研制

为满足电能计量中弱电流高准确度测量要求,研制了一种新型、高准确度、采用零磁通补偿原理和无源补偿方式的弱电流互感器研制.针对电流小到2.5mA的弱电流互感器一次绕组匝数多,容性泄漏电流影响大,提出控制绕组层间电压、层间电场强度和层间电容、优化设计的容性误差补偿线路等一系列技术措施,从而有效地降低了容性误差.该互感器的原理...