一种基于三端口网络的互感器电压串联加法

1954年Zin E和Forger K成功研究出互感器串并联电压加法线路;1988年国家高电压计量站成功研究出互感器双边串联电压加法线路,2006年使用串联型电压互感器进行双边电压加法,2008年试验电压达到1000/3kV,电压比不确定度不大于4×10^-5(P=95%)。要进一步减小电压比的不确定度,需要最大限度地消除串联型电压互感器的屏蔽误差以及邻近干扰误差。除了设计电磁屏蔽更完善的串联型电压互感器外,还可以使用三端口网络理论实施电压加法,通过三端口网络的响应叠加性,使得在加法过程中的屏蔽误差和邻近干扰误差很大程度上得到补偿。2013年使用广东电网电力科学研究院的500kV工频电压比例自校系统装置进行了验证试验。与1988年数据相比,110/3kV电压下的屏蔽误差从18×10^-6减小到1.5×10^-6,与2006年数据相比,500/3kV电压比例不确定度从15×10^-6减小到7×10^-6(P=95%)。     

工频电压比例标准及自校准技术

为了满足电网快速发展和开展0.002级及以下准确度级别电压互感器的检定/校准工作的需求,研究比较了工频电压比例自校系统溯源的发展过程,并提出了半绝缘互感器电压串联加法新线路.通过对半绝缘和全绝缘互感器电压串联加法线路数学模型误差的分析比较,基于半绝缘互感器电压加法溯源的准确度更高、开放性更好.     

数字式互感器校验仪的高电位端测差技术

数字式互感器校验仪是实现互感器全自动校验的关键仪器.采用高电位端测差的互感器校验仪在测量电压互感器误差时由于不会引入附加误差,所以更加适合用于高电压和高精度的电压互感器误差测试.本文介绍了一种可用于高电位端测差的数字式高精度互感器校验仪的解决方案,采用了输入信号引线屏蔽、输入信号放大隔离和前置电路的屏蔽技术.根据该方案设计的电压互感器校验仪准确度高、稳定性好,能够满足工频电压比例标准自校系统的要求.     

基于工频电压加法对20kV电压互感器溯源

本文通过“工频电压加法”创新性地对20kV全绝缘电压互感器进行现场溯源。将两台lOkV自升压精密电压互感器一次侧、二次侧分别串联作为标准,配合感应分压器对被试品进行校准。由于两台自升压变压器升压比不一致,可能造成串联电压不足等情况,文中提出自升压标准的选型要求及判断方法。比对试验验证了新方法的准确性。     

基于电压串联加法的1000kV国家工频电压计量标准

国家高电压计量站使用了特殊设计的准确度达0.01级的1000kV串联式标准电压互感器成功地进行了1000kV工频电压加法试验,比值差和相位差测量不确定度均小于等于2×10^-5和0.06′。所得量值与800kV电容式工频电压比例标准装置测量结果比对,比值差的最大偏差为2.7×10^-5,相位差的最大偏差为0.11′,均没有超出双方的90%置信概率区间。     

电磁式电压互感器谐波误差测量方法研究

为实现电磁式电压互感器在基波叠加谐波的实际波形下的计量误差测试,提出一种基于有源电子分压器的测量电磁式电压互感器谐波计量特性测量方法。以有源电容式分压器作为宽频比例标准装置,采用误差反馈技术,提高互感器二次转换单元测量准确度,基于LabVIEW和高精度数字化仪完成信号的测量和误差的计算,完成对4台电磁式电压互感器进行谐波计量特性测试。测试结果表明:随着谐波次数升高,在互感器的自身电感与分布电容的谐振处,误差急剧变化;二次负荷功率因数为0.8时,会对电压互感器的误差起到一定补偿作用,被试10 kV互感器在50-1500 Hz范围内,35 kV电压互感器在50-1000 Hz范围内,可满足电能质量监测要求。但从电能计量的角度出发,两者在50-2500 Hz范围内测量误差可满足要求。     

1000V多盘感应分压器标准建立

中国计量科学研究院研制了一台1000V多盘感应分压器标准装置,用作工频1000V电压比例标准。该装置使用了一种基于互感器注入的误差补偿技术,可准确提供从1×10^-8到1的宽范围比例出。感应分压器的误差校验使用了包含三同轴屏蔽技术的改进型参考电势增量法,并设计了多比例参考互感器以便对感应分压器进行整体校验。所研制的感应分压器准确度优于1×10^-7,校准结果不确定度小于2×10^-8。     

关于互感器校验仪误差测量方法探讨

针对整体检定装置特点,介绍了两类互感器校验仪误差测量方法。从结构上看,一类是常规互感器校验仪,具有工作回路电流(或电压)和差值电流(或差值电压)输入端子,可依据规程线路测量其误差。另外一类具有标准电流(或电压)互感器与被检电流(或电压)互感器二次回路输入端子,不具有差值电流(或差值电压)输入端子,通过变换常规线路,采用电流并联叠加和电压串联叠加方式,解决了此类互感器校验仪误差测量问题,并从理论上分析了方法的可行性。     

35kV、11O/3~(1/2)kV工频电压比例标准的建立和传递方法的研究

本文介绍35kV和110/3~(2╱1)kV工频电压比例标准的建立及其传递方法。它们采用电容分压器的结构,在低电压下用感应分压器校准,在高电压下使用。研究结果表明,这一工频电压比例自校传递系统的测量准确度,对于35kV╱100V变化为1.5×10~(-5),对于(110/3~(2╱1)kV)/(100/3~(2╱1)V)为5×10~(-5)。     

工频电压加法的新线路及应用

本文提出一种互感器电压串联加法的新线路。两台同电压比的互感器分别在一次侧和二次侧串接,以此校验电压比相同、但额定电压为前者两倍的第3台互感器。新线路将使互感器检定机构可以独立地建立自己的工频电压比率标准,其准确度为2×10~(-5)～1×10~(-6)。     

直流大电流比例加法校准线路的研究

本文介绍了用加法实现直流大电流比例溯源的自校系统的线路和原理。并通过误差公式的推导、试验和实验数据,验证该自校系统的测量不确定度。     

1000 kV标准电压互感器量值溯源方法的研究

电压互感器是电力网络进行电能计量和电力保护的关键设备.随着国家超高压输电网、特高压输电网快速搭建,1 000kV输电网成为输电网的骨干网架,特高压电压互感器是特高压输电网中特高压GIS设备中重要设备,它的可靠、稳定需要通过同电压等级的标准电压互感器对其进行校准溯源.文章介绍了一种方法,通过110 kV双级标准电压互感器...     

电压加法在直流高压分压器电压系数测量中的应用

用标准分压臂插入法测量直流分压器的误差 ,不确定度难以达到 10 - 4量级。到目前为止 ,高准确度的直流高压分压器的电压系数 ,只能用影响量分项评估方法综合 ,不能给出实际值。应用直流电压加法技术 ,可用计量测试手段实测直流高压分压器在各个工作电压下的误差和不确定度。对 5 0 0kV等级测量结果的不确定度可达到 1 1× 10 - 5。     

高电压等级光学电流互感器研制成功

由哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院教授郭志忠课题组主持研制的3台光学电流互感器目前在上海市徐行变电站500kV超高压线路成功投入运行，这标志着哈工大掌握了世界上最高电压等级的光学电流互感器关键技术。     

1200 kV雷电冲击电压标准测量系统

目前,冲击电压测量系统溯源所需的国家计量标准系统额定电压只有700 kV,无法满足3 500 kV及以上的特高压电器的溯源需求。对研制的1 200 kV电阻分压器进行结构分析,并对建立的1 200 kV冲击电压测量系统进行性能测试及改进,在700 kV电压范围内与已有的700 kV冲击电压国家标准测量系统进行比对校准,在700 kV至1 200 kV电压范围进行线性度实验。对1 200 kV标准冲击电压测量系统进行了不确定度评定,评定结果表明研制的1 200 kV雷电冲击电压标准测量系统的试验电压、波前时间、半峰值时间的测量误差均在国际标准IEC 60060及国家标准GB/T 16927允许范围内,将我国的冲击电压国家标准测量系统额定电压等级提高至1 200 kV。     

精密工频电流-电压比例变换器的设计及校准方法研究

针对高精度、小量程的电流相关测量方法有限这一难题,根据有源阻抗的矢量电压合成消除互感器测量误差的方法设计一种精密工频电流-电压比例变换器。该变换器采用3只感应式比例单元实现范围较大的电流比例变换;采用双级电流互感器解决励磁电流引起的误差,减小电流的测试误差;其校准方法采用基于双通道电压比较仪和有源阻抗变换技术的溯源提高测试精度。通过实验证明该变换器能够实现10-6量级的电流-电压比例变换,其校准方法误差优于2×10-6,可测量最小2 m A的电流。     

电流互感器现场校验仪在GIS电流互感器校准中的应用

为解决110kV GIS中电流互感器的现场校准问题,在简要分析GIS基本结构的基础上,提出采用基于内置标准法和直接测量法的电流互感器现场校验仪对GIS电流互感器进行误差试验.试验结果表明:内置标准法制造成本较低,若现场干扰影响较小时,测量结果与直接测量法相近.     

35kV母线电压互感器熔断器频繁熔断的原因分析及处理方法

针对变电站35kV母线电压互感器高压熔断器频繁熔断现象,通过故障统计并结合电压互感器的等值电路进行详细分析,得出了在电力系统发生相对地电容改变、单相接地故障或负荷大幅波动的过渡过程中,电压互感器铁芯深度饱和激发铁磁谐振,从而导致TV高压熔断器熔断的结论;同时提出了在电压互感器二次剩余绕组并联阻尼器来抑制铁磁谐振、对长线路进行分段换位来抑制零序不平衡电容电流产生等防止电压互感器熔断器熔断的措施。     

200kV自校式直流标准分压器设计与研究

随着科学技术的不断发展 ,直流高电压在电力系统、电子行业以及核工业等领域得到了广泛的应用 ,人们对直流电压的电压等级和测量准确度的要求也越来越高 ,这使得直流高电压的测试设备的体积越来越大 ,重量越来越重。为了便于现场检测和量值传递 ,人们希望能找到一种具有自校准功能的直流高电压测量设备。从８０年代中期开始 ,清华大学电机系利用桥式平衡原理 ,对自校式直流高压分压器进行了多年的研究 ,取得了较大的进展。但经过十多年的实际应用 ,发现存在着一些问题 ,如难以进行量值溯源 ;年稳定度差 ,不能作为计量标准设备 ;自校时对高压…     

35kV母线电压不平衡原因探究

电网电压不平衡影响电能质量,由于运行方式改变后消弧线圈补偿度不够,导致35kV母线电压不平衡,分析了电压不平衡原因,总结了孝路接地、电压导感器高压高压熔丝熔断、铁磁谐振、电压互感器原因造成35kV母线电压不平衡,并提出了解决办法。