[發明專利]一種電壓互感器電壓系數串并聯兩步測量線路及方法

在審

• 申請號: 202010800199.1
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111965580A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 邵海明;張煌輝;王家福;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: 林燕

1.一種電壓互感器電壓系數串并聯兩步測量線路，其特征在于：包括一被測電壓互感器T₀、一半絕緣電壓互感器T₁、一全絕緣電壓互感器T₂₃、一可提供半電壓輸出的工頻高壓發生器T_D以及一雙級感應分壓器IVD；所述被測電壓互感器T₀、半絕緣電壓互感器T₁以及全絕緣電壓互感器T₂₃的額定變比均為K；

所述全絕緣電壓互感器T₂₃與半絕緣電壓互感器T₁的一次串聯或者并聯后，與所述工頻高壓發生器T_D連接；所述全絕緣電壓互感器T₂₃與半絕緣電壓互感器T₁的二次串聯，二次輸出級聯所述雙級感應分壓器IVD；所述被測電壓互感器T₀的一次高端與工頻高壓發生器T_D連接；所述被測電壓互感器T₀以及半絕緣電壓互感器T₁的一次低端均接地。

2.如權利要求1所述的一種電壓互感器電壓系數串并聯兩步測量線路，其特征在于：所述被測電壓互感器T₀、半絕緣電壓互感器T₁以及全絕緣電壓互感器T₂₃分別為雙級電壓互感器或者單級電壓互感器。

3.如權利要求1所述的一種電壓互感器電壓系數串并聯兩步測量線路，其特征在于：所述雙級感應分壓器IVD為精密雙級感應分壓器，具有0.5和1兩個比率。

4.一種電壓互感器電壓系數串并聯兩步測量方法，其特征在于：所述方法需使用如權利要求1至3任一項所述的測量線路，包括如下步驟：

設被測電壓互感器T₀、半絕緣電壓互感器T₁以及全絕緣電壓互感器T₂₃在工頻高壓發生器T_D施加電壓U下的輸出電壓分別為u₀(U)、u₁(U)以及u₂₃(U)，比例誤差分別為α(U)、β(U)以及γ(U)，則有：α(U)＝f₀(U)+j·δ₀(U)，其中f₀(U)和δ₀(U)，分別表示比差和角差；分別表示全絕緣電壓互感器T₂₃和半絕緣電壓互感器T₁二次串聯時引入的附加誤差；

步驟A：

將全絕緣電壓互感器T₂₃與半絕緣電壓互感器T₁的一次并聯，與工頻高壓發生器T_D連接，工頻高壓發生器T_D輸出電壓U；全絕緣電壓互感器T₂₃與半絕緣電壓互感器T₁的二次串聯，二次輸出級聯雙級感應分壓器IVD；設置雙級感應分壓器IVD的比K_IVD＝0.5；通過互感器校驗儀，用高端測差模式，以被測電壓互感器T₀的勵磁輸出為參考，測量雙級感應分壓器IVD的輸出與被測電壓互感器T₀的比例輸出之間的電壓差

步驟B：

將全絕緣電壓互感器T₂₃與半絕緣電壓互感器T₁的一次串聯，與工頻高壓發生器T_D連接；工頻高壓發生器T_D對全絕緣電壓互感器T₂₃以及被測電壓互感器T₀的一次串聯的高端輸出2U的電壓，對全絕緣電壓互感器T₂₃的一次低端以及半絕緣電壓互感器T₁的一次高端輸出U的電壓；全絕緣電壓互感器T₂₃與半絕緣電壓互感器T₁的二次串聯，二次輸出級聯雙級感應分壓器IVD；設置雙級感應分壓器IVD的比例K_IVD＝1；通過互感器校驗儀，用高端測差方式，以被測電壓互感器T₀的勵磁輸出為參考，測量雙級感應分壓器IVD的輸出與被測電壓互感器T₀的比例輸出之間的電壓差

因此，被測電壓互感器T₀從電壓U至2U的誤差變化量為：

上式表明，β(U)和γ(U)以及和可以在上述T₀的電壓變差串并聯兩步法的計算中抵消掉，這正是本發明實現高準確度測量的基礎。

即，電壓互感器T₀從電壓U至2U比差和角差的變化量分別為：

以此類推，得到被測電壓互感器T₀從電壓2^N-1U至2^NU的誤差變化量其中N為正整數；

電壓系數曲線為：