[發(fā)明專利]一種基于三端口網(wǎng)絡(luò)的互感器電壓系數(shù)測量系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011138045.7
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112363102A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周峰;劉浩;姜春陽;殷小東;盧樹峰;李永飛;熊博;劉儉;王健;袁建平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學研究院有限公司;中國電力科學研究院有限公司武漢分院;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司營銷服務(wù)中心;國網(wǎng)電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02;G01R35/00
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 劉海蓉

本發(fā)明提供一種基于三端口網(wǎng)絡(luò)的互感器電壓系數(shù)測量系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法將兩個變比與待測標準電壓互感器相同的雙級電壓互感器串聯(lián)后，再與一個隔離電壓互感器組成三端口網(wǎng)絡(luò)，并通過所述三端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端口與待測標準電壓互感器的二次繞組的不同接線方式，采用遞推法計算互感器電壓系數(shù)，所述系統(tǒng)和方法基于雙級互感器誤差線性好的特點，采用雙級電壓互感器串聯(lián)形成三端口網(wǎng)絡(luò)，并基于三端口網(wǎng)絡(luò)的輸出端口與待測標準電壓互感器二次繞組的不同接線方式，測量過程中采用新的迭代算法，通過新的電壓系數(shù)表達式計算互感器電壓系數(shù)，將屏蔽泄漏和鄰近干擾的影響消除，提升了電壓系數(shù)測量的準確度水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高電壓測試技術(shù)領(lǐng)域,并且更具體地，涉及一種基于三端口網(wǎng)絡(luò)的互感器電壓系數(shù)測量系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

我國1kV-1000kV全系列工頻電壓比例標準裝置，由6臺不同電壓等級(1kV、10kV、110/√3kV、220/√3kV、500/√3kV、1000/√3kV)的標準電壓互感器組成。1kV感應(yīng)分壓器通過參考電勢法進行的誤差校準，不確定度可以達到10-7量級以上。對于10kV及以上標準電壓互感器，則通過以下兩步進行誤差校準，(I)：在10％-20％額定電壓點，用電壓等級低的標準電壓互感器直接標定。(II)：采用“遞推法”測量從N％到2N％額定電壓下的誤差變化量，即電壓系數(shù)。通過1次步驟(I)和多次步驟(II)，即可得到20％-120％額定電壓下的誤差。

電容器電壓系數(shù)法是其中一種“遞推法”，該方法基于標準電容器具有較高的電壓系數(shù)特性，目前在國際上被廣泛使用。另外一種“遞推法”稱為串聯(lián)加法，該方法最早由德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(Physikalisch-Technische Bundesanstalt，PTB)學者提出，最初電壓等級達到35kV，測量不確定為比值誤差12ppm和相位誤差35μrad。1990年中國學者對其進行了改進，該改進方法操作起來更簡單且測量準確度更高，電壓等級達到110/√3kV,測量不確定為比值誤差10ppm和相位誤差10μrad。隨著特高壓電網(wǎng)的興起及飛速發(fā)展，串聯(lián)加法適用的電壓等級需再次提升。在測量線路中增加一臺高壓隔離互感器(High VoltageIsolated Transformer,HIVT)，成功的解決了電壓等級的限制，目前電壓等級已達到1000/√3kV。

隨著電壓等級的提升，受泄漏和鄰近干擾的影響，電壓互感器電壓系數(shù)測量不確定急劇增大，屏蔽泄漏是影響串聯(lián)加法的主要因素。在互感器串聯(lián)原理中，上級互感器的一次側(cè)高壓繞組處于抬升電位，與屏蔽間的電位壓是傳統(tǒng)工作方式的兩倍。由于分布電容影響，一次繞組與屏蔽間的泄漏電流增大，因此會導(dǎo)致上級互感器的誤差改變。此外，鄰近干擾也會影響串聯(lián)加法的測量精度。在高壓電壓下，使用兩臺電壓互感器串聯(lián)，需要考慮兩臺互感器設(shè)備之間存在不能忽略的電磁干擾(包括連接導(dǎo)線對互感器設(shè)備產(chǎn)生的測量干擾)。在串聯(lián)加法過程中，需要改變試驗線路，設(shè)備相對位置及導(dǎo)線連接方式會發(fā)生變化，理論上會產(chǎn)生不同的電磁干擾，這些干擾造成的測量誤差通常不能在測量過程中自行抵消。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，電壓互感器電壓系數(shù)測量受屏蔽泄漏和鄰近干擾的影響，導(dǎo)致測量精度下降的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于三端口網(wǎng)絡(luò)的互感器電壓系數(shù)測量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

升壓器T_B，其與雙級串聯(lián)單元和待測標準電壓互感器的一次側(cè)A-X連接，用于提供一次電壓；