[發明專利]0.001級高壓高準確度雙級電壓互感器研制及應用

有效

• 申請號: 201410483352.7
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104505243A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 秦喜昌;邵海明;林飛鵬;彭時雄;付賢東;夏興能;王小伶
• 申請（專利權）人: 秦喜昌
• 主分類號: H01F38/26
• 分類號: H01F38/26;H01F27/28;H01F27/36;G01R15/18
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技術領域

本發明涉及電力計量標準設備技術領域，特別是關于高壓高準確度電壓互感器的誤差校驗及應用技術，具體來說是涉及一種0.001級高壓高準確度雙級電壓互感器設計及其制作方法和擴展應用。

背景技術

電能計量的應用極其廣泛。小到家庭，大到變電站與發電廠局網之間，特別是對于國際電力貿易結算如對目前開展的中俄、中蒙、中吉(吉爾吉斯坦)和大陸與港澳地區一類的電力貿易結算都是至關重要的。其中顯而易見的原因是計量精度的差異，計量精度的差異就是財富轉移的差異。傳統計量用途的電壓互感器的主要不足之處是極難達到高準確度，而這種不足，會大大地限制計量用途的電壓互感器的應用場合并影響到國家和用戶財富分配。

目前，國內省級電力計量單位使用的110kv電壓標準(單級電壓互感)為0.005級，根據國家電壓互感器計量檢定規程，計量用途的標準器應比被測電壓互感器至少高一個準確度等級，因此計量用途的電壓互感器在使用之前必須進行精度檢測和標定，以確保計量準確度等級。隨著電力工業的飛速發展，研制精準、穩定可靠的電壓比例標準器具對電能計量水平的提高非常有必要，已迫在眉睫。

隨著我國特高壓輸電技術的工程應用，特高壓電網電壓的準確測量成為亟待研究解決的關鍵技術問題。目前現有技術采用的高電壓比例標準主要有電阻分壓器、電容分壓器和電磁式比例標準三種類型。其中電阻分壓器一是要求在恒溫條件下工作，且功率消耗大，二是分布電容影響大，必須采取屏蔽措施來控制容性泄漏電流的影響，使得電阻分壓器尺寸龐大、造價高、很難應用到實際工程中。而電容分壓器由于受溫度、電壓、鄰近?效應等因素的影響，其準確度和穩定性不如電磁式比例標準高。電磁式比例標準具有準確度高，穩定性好，對工作條件要求低，使用方便等諸多優點，成為我們研究的首選。并且環形雙級電壓互感器較之單級電壓互感器有明顯的準確度優勢，理論上雙級電壓互感器的誤差是兩級互感器誤差的乘積，從穩定性、線性范圍、準確度的數據分析，實際中雙級電壓互感器也較單級電壓互感器優于一個數量級。由于高壓領域中的絕緣問題及其它各種電參數受高電壓的影響和制約，所以在“低電壓”，領域里的設計和工藝方案在高壓領域里難以實現，實踐要求我們不但地去創新和變革。

由于國外在計算機、模擬及數字計量儀器標準方面起步較早，在標準儀器計量儀表方面多優于我國，但在電磁測量尤其在精密高等級計量用標準互感器方面，我國則處于領先地位。

如我國的知名專家趙修民、彭時雄等(他們均為1957年前后畢業于清華大學)經過多年努力和辛勤探討都完成過多項科研項目、發表了多篇論文，奠定了相關的理論基礎，如彭時雄專家在精密互感器開發等方面的科學工作中共完成科研成果200余項。獲國家級獎項5項，(國家科學進步二等獎2項，三等獎1項，國家發明專利1項，1978年全國科學大會中大科研成果獎1項)省部級獎13項，局級獎21項。經技術鑒定，國際領先2項，國際先進15項，國內領先和先進18項......且由于且由于工資的差異。西方國家較我國國家工資10-20倍。高電壓雙級電壓互感器是在低電壓雙級電壓互感器的基礎上克服了高壓絕緣，電容泄漏技術瓶頸研制成功，其結構特點決定必須是手工繞制，工藝復雜而耗時，猶如工藝品雕刻，所以決定了、限制了西方國家人力的高成本投入研制，而求其它方法。而其它發展中國家勞力雖相對低廉，但技術和資金相對缺乏而阻礙開發研制，這就造成了我們的強項。經過多年努力取得了目前科研成果。實測結果認?為建成了0.0005級及0.001級高準確度雙級電壓互感器自校系統，其擴展不確定度分別為1.5×10^-6(K＝2)和3×10^-6(K＝2)，具有國際領先水平。