精密冲击电阻分压器测量误差的计算分析

本文介绍了作者研制的的一种1000kV精密冲击电阻分压器,用数字计算法计算了高压臂附近的最大场强并列出E_(max)值与相似类型日本分压器的值相比较。实验和计算表明在过冲δ=10%时,测量系统的方波响应时间T≤10ns。计算表明,可用它测量冲击全波和波头截波。     

Cutkosky电阻分压器的分析

R. D. Cutkosky提出的二进制分压比开关技术,在外部负载已知的条件下,其分压比误差不大于0.1ppm。本文除介绍该分压器的工作原理、自校准方法外,还在把它做为信号发生器输出级的微机程控方案与流程、误差分析等方面做了一些设计与计算。     

1000kV直流电阻标准分压器的电场仿真计算和分析

进行高电压等级的直流电阻标准分压器设计时,不仅要减小最大场强以保证绝缘,还要减小测量电阻层附近的场强,以减小电晕电流和泄漏电流对分压器准确度的影响。针对研制的1 000kV直流电阻标准分压器,建立了有限元模型,用有限元软件计算了分压器的电场分布以及沿测量电阻层外表面纵向方向上的电场分布。计算结果表明:均压环对高压电极附近的电场具有明显的改善作用,最大场强从7 775V/mm下降到了1 457V/mm,位置从电极上部转移到了辅均压环附近;增大辅均压环的小环半径,或使辅均压环和主均压环的包络线更加平滑,都能减小辅均压环附近的场强,通过优化设计,分压器的最大场强减小到了1 175V/mm;由于屏蔽电阻层的屏蔽作用,沿测量电阻层外表面纵向方向上的场强减小到了141V/mm,而且分布均匀。     

同轴电容分压器结构分析

同轴电容分压器能有效避免寄生电容的影响,抗电磁干扰,稳定性良好。在同轴电容分压器中,电场分布不均匀,绝缘强度与同轴电容的半径有关,文章给出了同轴电容的半径选择原则。同时,温度对电容分压器精度的影响与其结构有关,文章建立了数学模型,分析了内外半径、壁厚、膨胀系数、温度等因素对误差的影响。计算与仿真的结果表明:固定外径和内径的比值为e,较大半径、薄的圆筒壁厚和低膨胀系数的材料可以使温度对测量精度的影响降到最低,同时保持最好的耐压能力。     

±800 kV直流分压器校准分析计算模型研究与应用

直流分压器是特高压直流输电系统中不可缺少的主设备,其采集数据的准确性对电网的安全稳定运行至关重要。基于直流分压器的工作原理,分析致使直流分压器分压比变化的主要因素,通过数学公式直观的诠释分压比的不确定性,然后在研究分压比不确定性的基础上构建直流分压器校准分析计算模型,并试验证明了该模型对站用±800 kV直流分压器的校准水平高达10~(-5)~10~(-6)量级,大幅度提升了直流分压器量值测量的准确度。     

串联阻尼电容分压器的基本原理和通用分压器

在综述冲击电压分压器的发展史的基础上,阐述了串联阻尼分压器的基本原理。说明分压器为同时满足交流电压和脉冲电压的测量时,其参数的选择条件和最佳阻尼分压器与低阻尼分压器的区别,并介绍了通用分压器。     

按暂态电场原理计算电阻分压器的方波响应

提出用暂态电场原理及其计算方法来计算电阻分压器的方波响应。文中以一台1.5MV的电阻分压器为实例作了计算,证明该法能对分压器在方波作用下的暂态行为给出完整的概念,能对其冲击测量特性作出详尽的评价。     

阻容分压器的误差分析一例

从原理上对阻容分压器使用时满足C_2/C_1=R_1/R_2条件的必要性进行了论证,并举例说明因外接测试系统阻抗小而使上述条件不满足时而引起的后果。     

应用FLETCHER算法计算冲击电阻分压器的电场和响应时间

本文利用FLETcHER最优化方法和电荷模拟法编制了算法和程序,以计算高压屏蔽电极的电场以及冲击电阻分压器的电场和响应时间。计算与电阻分压器响应时间的实测相比,结果比较接近。本文还介绍在编制FLETCHER算法与程序中所取得的一些经验,此算法的应用不止限于分压器电场。     

DC TV阻容分压器热平衡条件下温度及传热特性分析与计算

传统直流电压互感器用阻容分压器作传感器,阻容分压器具有明显的自热效应,而且容易受到空气温度的影响,了解阻容分压器的温度分布及散热情况具有重要的意义。为此,结合经典的传热理论,建立了阻容分压器的传热模型,分析了热平衡时阻容分压器的传热过程,介绍了一种在热平衡条件下计算阻容分压器温度分布和散热情况的迭代算法,对典型尺寸的阻容分压器进行了计算,研究了阻容分压器的温度分布和散热情况以及空气温度、分压器功率对变压器油温度的影响。计算结果表明:①绝缘套管的散热量占总散热量的96%以上,金属盖板的散热量不到金属底板散热量的1/3;②在20°C、500W条件下达到热平衡时,变压器油的温度为43.04°C,绝缘套管内、外壁的温度差为3.61°C;③40°C条件下,1000W时的变压器油温度比500W时的高17°C;④500W条件下,40°C时的变压器油温度比20°C时的高20°C。     

电解液分压器的优化设计

为了避免脉冲分压器的杂散参数的影响,笔者采用非线性规划的复合形法对按传输线原理设计的电解液电阻分压器的结构参数进行了优化设计,通过分析优化结果得出:在满足测量精度和耐压的情况下,分压器的尺寸越小越好;该型电阻分压器由于其自身结构的特点,要求硫酸铜液电阻的阻值尽量小;对该型电阻分压器进行优化设计时应综合考虑测量的要求。     

500kV 0.1级自校式直流分压器的研究(FJ—45型500kV分压器)

在我国尚未建立500kV直流高压基准的情况下,对测得该电压的仪器进行校验确是一个难题。为此,早在七十年代,我校就开始了对自校式直流分压器的研究,并与北京电表厂共同研制了一台FJ—45型500kV的直流分压器,于1984年在北京通过了鉴定,成为了我国的一种新型产品。数年来,本分压器性能良好,并给许多单位的分压器、静电电压表进行了校验。     

新型脉冲分压器的分析与误差补偿

运用传输线原理,设计制作了一种新型两级高压脉冲电阻分压器。该分压器使用CuSO4溶液作为第1级的高压臂,外屏蔽罩采用指数曲线结构,高频时CuSO4溶液对集肤效应不敏感,传输性能好,分压比稳定,通过改变CuSO4溶液的浓度可以方便地调节分压比。结果表明,在第1级和第2级低压臂可以用引线电感或串接电感线圈同时进行误差补偿,可以满足高压快脉冲的测量需要。     

电感分压器电桥的输出阻抗

众所周知,使用电感分压器的电桥比使用电阻作可调元件的电桥更精确更稳定。电感分压器还有其他一些人们不大重视,但很需要的性质:其中有高输入阻抗和低输出阻抗。又讨论了第二个优点,分析了处于平衡和非平衡状态的一个典型线路,定量证明了无需磁化分压器仍有非平衡电流,由此得出,输出阻抗差不多完全是电阻性的,电抗分量可以忽略。因为磁场是矢量,而且两个电流的埸在电感器中可以抵消,所以这种希望的状态能夠存在?庇玫缱杵骰虻缛萜魇?看来这种可能性是没有的。     

高阻分压器的应用

典型结构的开尔文——凡莱分压器,其输入电阻为100KΩ(图1—a),倍率大约放在0.5,分压器的输出阻抗约为25KΩ,为了防止过载,输出端的一切漏电阻必须大于25KMΩ,     

经济的十进分压器

由 Lord Rayleigh 所引出的固定电阻分压器的原始形式的方框图如图1所示。R_A 和 R_B按这样一种方式变化,即使(R_A+R_B)固定在10000欧姆,若 A B 两端加上输入电压 V_1,则C D 间的开路电压为 V_2=V_1R_B/(R_A+R_B)。     

宽频电容式分压器的研制

为解决电磁式电压互感器和电容式电压互感器(CVT)在谐波条件下,频率响应差的问题,研制了一台宽频电容式分压器。将2种常用的压缩气体标准电容器形式设计集成于一体。采用电磁场仿真软件完成主绝缘及电容量的设计,并对分压器主体分压比的温度系数进行了理论计算;为提高分压器后级带载能力,设计了具有两级缓冲电路的电压信号处理单元。试验结果表明:分压器满足绝缘设计,并在50~2 500 Hz满足0.1级互感器的误差要求,可用于电力系统内谐波计量。     

有源电容式分压器的研制

传统有源电容式分压器的设计存在高输入阻抗、等电位屏蔽等难点,为此,本文提出一种新的有源电容式分压器结构,由标准电容器和有源低压电容器串联组成。文中重点阐述了有源低压电容器的设计,关键点在于双T阻容网络的介损控制和共模信号抑制控制,此外,电子电路中关键器件的设计使其具备较好的高频响应和低频响应。根据实际测试结果,该有源电容式分压器整体在工频条件下测量误差优于0.01%。     

电容分压器分压比的确定及其误差分析

用电容电桥测定高压臂等值电容是一般试验室最容易实现的确定电容分压器分压比的一种通用方法。本文详细分析了影响分压比误差的各种因素(包括邻近效应、电压、温度、频率等),并通过试验研究确定了各个因素可能引起的误差数值。最后通过对一台ZRF型分压器分压比的分析,说明在一般条件下(合理选择高,低压臂的电容器和选用较精密的电容电桥来测定其等值电容)分压比的误差控制在±1%以内是可以做到的。