[實用新型]一種基于雙級電壓互感器疊加原理測量線路

有效

• 申請號: 201721816800.6
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN207799054U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 邵海明;王家福;張煌輝;林飛鵬;梁波;趙偉;李傳生
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

本實用新型涉及高準確度電壓互感器電壓系數測量領域,具體是提供了一種基于雙級電壓互感器疊加原理測量線路，克服了由于電壓互感器串聯加法自校準中串聯的兩臺電壓互感器屏蔽不完善、比例線性度不高等對串聯加法測量線路帶來的影響，使得基于雙級電壓互感器疊加原理的電壓互感器電壓系數測量不確定度達到10^?6量級。測量線路包括額定變比和電壓相同的被測雙級電壓互感器T1、半絕緣雙級電壓互感器T2、全絕緣雙級電壓互感器T3，以及比較裝置等。所述T2、T3的一次和二次分別串聯連接，所述被測雙級電壓互感器T1分別與T2、T3以及它們的串聯依次按照疊加原理進行誤差的比較測量，并計算獲得被測電壓互感器T1的電壓系數。

技術領域

本實用新型涉及測量高準度標準電壓互感器電壓系數領域,具體是涉及一種基于雙級電壓互感器疊加原理測量線路。

背景技術

為了確保電能公平貿易，供用電關口的測量互感器需要定期計量檢定。因此，標準電壓互感器的量值準確對電能公平貿易、電力設備和線路損耗準確計量都有重要意義。如，大容量空心電抗器的功率因數典型值為 0.001～0.004，如果損耗測量誤差溯源要達到小于1％，電壓比例標準的準確度就需要高于0.001％。2014年，中國計量科學研究院研制了一套10kV 到kV、0.0002級到0.001級、電壓系數(2-5)×10^-6的雙級標準電壓互感器(包括半絕緣和全絕緣)，并通過電壓互感器串聯加法和高壓標準電容器法評定了該互感器的電壓系數。(IEEE TIM,2015,64(6):1831。中國發明專利申請號：CN 201410483352.7)

電壓互感器的電壓系數測量方法是高壓比例溯源研究的重點。1954 年，德國學者Forger和Zinn首次提出了“互感器電壓串并聯加法”原理，即采用兩臺已知比率的電壓互感器串聯得到新比率的方法。1958年，Zinn利用該方法，從100V開始，經12次相加在德國PTB建立了120kV電磁式工頻電壓比例標準，不確定度為1.2×10^-5。

1991年，國家高電壓計量站在“互感器串并聯加法”的基礎上進行改進，完成了“基于全絕緣電壓互感器的串聯加法線路的研究”(中國發明專利號90100301.8)，并建立了我國110kV工頻電壓比例標準裝置，比例不確定度達到1×10^-5(計量學報,1992,13(3):221)。

基于全絕緣電壓互感器的串聯加法線路研究中，三次測量時屏蔽電位的變化產生的屏蔽泄漏對誤差特性影響相對較大，而且隨著電壓等級的升高，影響會進一步加大。2009年國家高電壓計量站在研制1000kV串聯型電壓互感器的基礎上，提出了“半絕緣加法”(中國發明專利號 201110185680.9)，采用半絕緣加法，對kV工頻比例標準進行了測量，準確度達到0.002級，并將測量不確定度減小到5×10^-6(供用電，2013， 30(2)：71)。

2013年，廣東電網公司電力科學研究院提出了“測量電壓互感器電壓系數的線路及方法”，概括為“單級互感器疊加原理測量法”(中國發明專利號201310154185.7)，描述了使用兩臺額定電壓比相同的屏蔽型接地電壓互感器和一臺隔離變壓器組成一個無源線性電路，利用線性電路激勵與響應的疊加性，通過組成該無源線性電路的電壓互感器的屏蔽誤差在疊加的過程中相互抵消，克服了電壓互感器屏蔽誤差對串聯加法線路的影響。然而，疊加原理僅適用于線性電路，受所用的單級電壓互感器的線性度限制，電壓系數的測量不確定度難以滿足更高準確度的互感器電壓系數測量。