对冲击电压分压器响应特性参数的讨论

<正> 一、冲击电压测量系统响应参数综述 冲击电压测量系统的传输特性是用其方波响应来表示的。对于各种冲击电压测量系统,方波响应是各不相同的。为直观简便起见,人们常常规定一些响应参数,用以表示系统的传递特性。人们了解了这些参数,就可以知道测量中误差是否在允许规范之中。因此响应参数是表征测量系统性能的主要     

带引线的冲击电压分压器

在数百万伏的特高压下,由于冲击电压测量回路的空间尺寸很大,随频率而变的传输特性不可避免地会受到分布电磁场的强烈影响,而为了判断快速电压脉冲的测量误差,首先必须弄清传输特性。这时,电磁过程的有限传播速度具有特殊重要的意义,这种电磁过程在一级近似中可以看作是行波传输过程。本文将系统地探讨测量回路的方波响应,尤其是测量回路的等效电路的响应时间。在测量回路中,连到分压器上的一根金属引线大体上可用行波传输线来模拟,而电压分压器本身则用链式网络来模拟。研究结果表明,无论是阻尼的或不阻尼的引线,对整个测量回路的传输特性有很大影响,在实验测定方波响应时,对本文提出的一些看法必须加以考虑。     

测量冲击电压的精密电容分压器

<正> 一、前言 分压器的基本型式是电阻和电容型二类。电阻分压器应用中主要的问题在于杂散电容的存在,其分压比与频率有关;纯电容分压器的分压比与频率无关,杂散电容的影响较小。 无论那种分压器总是需要引线连到电源上,而引线本身的寄生电感和电容,构成串连谐振回路在方波响应中又会造成过渡的振荡。唯一的措施是引入与引线特性阻抗相匹配的电阻,但依然会出现阻尼振荡。由于测量冲击电压的高压臂电容是由若干电容串联组成的,因而在高频下应按传输线理论来考虑,即或引线两端完全匹配也会因行波振荡而使方波响应曲线变得面目全非。     

冲击电压分压器关键计量性能解析(上)

冲击电压试验是电气设备尤其是电力设备必不可少的绝缘试验项目,冲击分压器的准确度直接影响到电气设备的绝缘可靠程度,关系到电力系统的安全运行水平.电力行业标准《冲击分压器校准规范》即将颁布,上篇重点对几项关键计量性能指标:适用范围的界定、响应时间对雷电波的峰值测量误差分析、校准条件解读等做了详细的分析和讨论,并就分压器分压比的误差、等电位屏蔽等要素进行了阐述,以便加深对新颁标准的理解及应用.     

冲击电压分压器线性度试验研究

冲击电压测量系统在溯源过程中通常使用低压直流源或冲击电压校准器测量分压器的刻度因数,因而必须考虑分压器线性度对测量系统测量不确定度的影响问题。在现今我国尚未建立标准系统的情况下,提出用试验的方法测量分压器的线性度:首先用线性度可忽略的电阻分压器R200S得到冲击电压发生器的线性度,采用直流分压器测量冲击电压发生器的充电电压,测量试品分压器HCR600示值与充电电压的比值,修正发生器的影响后得到分压器的线性度,结果显示HCR600的线性度单调下降,从+0.4%至-0.8%,正负极性最大差值为0.14%,且负极性的线性度优于正极性。然后进行试验验证:用线性度已知的500kV电阻分压器与HCR 600进行比对而得到线性度变化曲线,并与之前的试验结果进行比较,两者变化趋势相同,相同电压下最大差值点仅为0.15%。说明此方法可较准确地测量分压器的线性度,可用于冲击电压建标时的试验验证,发生器等试验设备满足一定条件时此方法也可用于特高压冲击设备的校准。     

电磁兼容性测试用冲击电压分压器设计及实现

基于"场-路"耦合的思想,通过电磁场仿真计算提取电阻分压器的杂散参数,建立了冲击电压下电阻分压器的等效电路模型,进而研究了电阻分压器结构参数对测量结果的影响.依据仿真分析结果,设计并实现了电磁兼容性测试用10kV冲击电压分压器与冲击电压测量系统.经测试该系统测量冲击电压峰值的扩展不确定度、测量波前时间的扩展不确定度、测量半波时间的扩展不确定度等,均满足电磁兼容性测量要求.     

特高压冲击电压分压器线性度测量方法比较

线性度为冲击电压分压器的关键技术参数,随着额定电压的不能提高,对于不能在全部电压范围内进行比对校准的冲击分压器,必须进行单独的线性度试验。本文介绍了两种不同的测量高压冲击分压器线性度的方法：测量冲击电压发生器输出电压与充电电压的比值变化;使用球形电压测量仪来测量冲击分压器的线性度。研究充电电压测量准确度、充电时间、充电电压补偿以及充电电压不均匀程度等因素对冲击电压发生器输出电压的影响;球形电场测量仪的输出电压与被测电场成正比,在均匀场与非均匀场中都可以测量冲击电压波形,其线性度≤±1%,可通过改变测量仪的布置位置来扩大测量电压范围;使用上述两种方法测量同一台弱阻尼冲击电压分压器的线性度,测量结果一致性好,因此球形电场测量仪也可用于进行特高压冲击分压器线性度的现场校准。     

冲击电阻分压器响应特性的研究

笔者研制了500 kV精密冲击电阻分压器,用于测量冲击全波及波前截波.笔者使用ATP软件对冲击电阻分压器进行了电路仿真,并且利用纳秒方波源对其进行了阶跃波响应试验,通过改变阻尼电阻大小、高压臂阻值及高压臂距离地面高度,研究了影响冲击电阻分压器响应特性的因素.所研制的分压器样机部分响应时间为7.4 ns,过冲18.8％.     

一个采用光电法的高质量冲击电压分压器

近几年来的冲击电压试验发展到要求测量具有很陡波前的冲击电压,这就要求有高质量的冲击电压分压器。 随着工作电压提高,分压器尺寸加大,从而引起测量质量下降,如果将电阻分压器的分压元件放在分压器的高压端,则随着尺寸加大而引起的质量下降会减少,但这时示波器和电源必须绝缘起来。为了克服此缺点采用了光电法,得到了一个响应时间极快的高质量冲击电压电阻分压器。     

标准冲击分压器的研制与特性校验

为在我国开展冲击电压测量基准传递工作,提高冲击电压测量准确度水平,本文研制了一台250kV标准冲击分压器,并讨论了分压器方波响应及分压比等特性校验的正确方法。经特性校验和国际对比试验证明,该分压器具有优良的技术性能,其部分响应时间T_α≈3ns,过冲β≈9%,与加拿大国家研究委员会(NRC)的标准分压器的冲击测量结果相差+0.51%(全波)及+0.7%(截波),达到了国际同类分压器的先进水平。该分压器现已作为标准测量设备在我国国家高电压计量站投入使用。     

一起冲击电压分压器故障缺陷的分析和处理

对冲击电压波形异常现象进行了分析,确定是由于冲击分压器故障引起。对故障原因进行了分析,认定冲击分压器存在缺陷,修复了冲击分压器,并总结了相应的改进措施。     

电阻型冲击电压分压器阶跃波响应的仿真

利用模拟电荷法获取冲击电压分压器的杂散电容分布 ,在考虑其残余电感、导线电阻和相关因素的分布参数后 ,得到了分压器系统过渡过程的等效网络。比较利用EMTP对该系统的阶跃波响应的仿真与测量结果表明 ,这种方法可较准确地仿真分压器系统的阶跃波响应和某些参数 ,并给出电阻分压器系统某些部件的优化设计方案     

低压方波法测定冲击分压器的响应特性

方波响应试验是判断冲击分压器性能最通用的方法,用低压方波法进行方波响应试验更具有很多优点,本文分析讨论了如何产生和运用低压方波进行试验,并全部选用现有国产设备,在一般单位都能做到,因此便于推广。文中还运用低压方波法分析讨论了如何正确选择电容分压器低压臂的问题,对研制成的ZRF型阻尼式两用电容分压器取得了较好的方波响应特性,可供设计调整冲击分压器时参考。     

连接电阻分压器的同轴电缆对测量冲击电压的影响

本文用理论分析和数值计算法的计算结果,讨论了射频同轴电缆在不同的端部匹配条件下,本身的电阻对电阻分压器的分压比和测量波形的影响。     

标准冲击分压器的校验

用来作IEC规定试验的高压冲击分压器的质量评定,可按计量制度规定的与一精确的标准分压器做比对。本文叙述了一个专用的500kV阻尼电容标准分压器的设计和校验,它的全部测量误差包括8或12比特(bit)数字式记录仪的,大大低于IEC 60中规定的电压峰值和时间参数的误差。文中举了两个应用例子,证明了标准分压器与其它分压器作比对时具有良好的特性。     

用低压方波求测冲击分压器的响应特性

本文介绍了用低压方波法,求测冲击电压测量系统及冲击分压器响应特性的方法。所用低压方波发生器,系用JAS—2型湿簧管制成的,线路简单,制作方便,所产生的方波前沿很陡,达1.06毫微秒。文中从实验上证实了冲击电压测量系统的响应时间和阻尼电阻的关系是线性关系,利用这一线性关系可以较准确地测出分压器本身的响应时间。最后,给出了两台分压器的实测结果。     

冲击测量用屏蔽式电阻分压器结构设计及误差特性的研究

按照方波向应法的原理,用理论分析与试验实测相结合的方法,设计了1000仟伏冲击电压测量用屏蔽式电阻分压器。测量了它的误差特性。并介绍了测量分压器方波响应用的测试系统,以及如何解决测试中的一些技术问题。     

冲击电压下±500kV直流线路分压器电位分布数值模拟

基于"场-路"等效的思想,将冲击电压下±500kV直流线路分压器等效成电路模型,应用有限元-解析结合解法求取等效电路中的杂散电容及电感,然后用Milne法分析等效电路,从而获得了冲击电压下沿分压器高度方向上的瞬态电压分布.在数值模拟与实测结果相吻合的基础上,进一步分析并讨论了采用并联集总电容改善电压分布不均匀性时并联集总电容的选取,最后给出了一种较为理想的补偿方案.     

电磁式电压互感器冲击电压响应特性试验研究

对于电力系统的继电保护来说,暂态量保护能大大提高保护的动作时间,要实现暂态量超高速线路保护就必须掌握各类互感器的传输特性。通过高压冲击试验,研究电磁式电压互感器的传输特性,讨论通过其进行暂态量线路保护的可行性。试验研究表明,电磁式电压互感器在冲击电压响应过程中存在明显的静电感应现象,可以无时延地传输一次侧脉冲的信号和极性,基于此可以构建新型的行波保护方法;在相同时间参数冲击电压下,电磁式电压互感器绕组的传递函数为一线性函数;且随着一次侧冲击电压波头时间变小,二次电压波形中自由振荡过程时间变长,振荡幅值变大。