特高压冲击电压分压器线性度测量方法比较

线性度为冲击电压分压器的关键技术参数,随着额定电压的不能提高,对于不能在全部电压范围内进行比对校准的冲击分压器,必须进行单独的线性度试验。本文介绍了两种不同的测量高压冲击分压器线性度的方法：测量冲击电压发生器输出电压与充电电压的比值变化;使用球形电压测量仪来测量冲击分压器的线性度。研究充电电压测量准确度、充电时间、充电电压补偿以及充电电压不均匀程度等因素对冲击电压发生器输出电压的影响;球形电场测量仪的输出电压与被测电场成正比,在均匀场与非均匀场中都可以测量冲击电压波形,其线性度≤±1%,可通过改变测量仪的布置位置来扩大测量电压范围;使用上述两种方法测量同一台弱阻尼冲击电压分压器的线性度,测量结果一致性好,因此球形电场测量仪也可用于进行特高压冲击分压器线性度的现场校准。     

冲击电压分压器线性度试验研究

冲击电压测量系统在溯源过程中通常使用低压直流源或冲击电压校准器测量分压器的刻度因数,因而必须考虑分压器线性度对测量系统测量不确定度的影响问题。在现今我国尚未建立标准系统的情况下,提出用试验的方法测量分压器的线性度:首先用线性度可忽略的电阻分压器R200S得到冲击电压发生器的线性度,采用直流分压器测量冲击电压发生器的充电电压,测量试品分压器HCR600示值与充电电压的比值,修正发生器的影响后得到分压器的线性度,结果显示HCR600的线性度单调下降,从+0.4%至-0.8%,正负极性最大差值为0.14%,且负极性的线性度优于正极性。然后进行试验验证:用线性度已知的500kV电阻分压器与HCR 600进行比对而得到线性度变化曲线,并与之前的试验结果进行比较,两者变化趋势相同,相同电压下最大差值点仅为0.15%。说明此方法可较准确地测量分压器的线性度,可用于冲击电压建标时的试验验证,发生器等试验设备满足一定条件时此方法也可用于特高压冲击设备的校准。     

确定冲击电压测量系统不确定度的标准测量系统

根据IEC60—2及GB/T16927.2标准的要求,介绍了用于冲击测量系统比对试验用的300kV标准测量系统。在100kV冲击全波、截波下比对测量的不确定度结果可溯源到PTB的300kV标准测量系统的不确定度;同时给出了其实验阶跃响应参数。结果表明该标准测量系统的性能满足上述标准的要求,可作为国内开展冲击电压比对测量传递用的标准测量系统。     

冲击电压测量的溯源与测量系统的认可

根据冲击电力测量技术的发展,介绍冲击电压测量系统的溯源和比对方法,并说明其校准可通过与认可的标准测量系统进行相互对比来实现。同时介绍1999～2001年进行的冲击电压测量国际比对的情况。     

冲击电压测量系统响应特性的改善

冲击电压测量系统响应特性的改善广州电力工业局方晓梅１补偿原理冲击电压测量系统通常是由分压器、高压引线、高压引线输入端的阻尼电阻、同轴电缆、示波器或峰值电压表、接地回路等部件组成。分压器系统的每一个部件都会对系统的测量误差有影响，而且在某种意义上，低压...     

冲击电压测量系统的国际比对

介绍了西安和芬兰两个标准测量系统以及它们之间比对的结果 ,并对本次比对西安部分的工作提出了一些建议和结论。     

电力系统中电子式电压互感器的误差特性研究与参数优化设计

通过分析电容分压型电子式电压互感器(electronic capacitive voltage transformers,ECVT)的传感原理和工作环境,建立了电力系统中ECVT的数学模型,指出影响互感器精度的重要因素是分布杂散电容的存在,并运用电路理论分析该电容分压器的误差特性,诠释了杂散电容和相间干扰引起ECVT测...     

电磁兼容性测试用冲击电压分压器设计及实现

基于"场-路"耦合的思想,通过电磁场仿真计算提取电阻分压器的杂散参数,建立了冲击电压下电阻分压器的等效电路模型,进而研究了电阻分压器结构参数对测量结果的影响.依据仿真分析结果,设计并实现了电磁兼容性测试用10kV冲击电压分压器与冲击电压测量系统.经测试该系统测量冲击电压峰值的扩展不确定度、测量波前时间的扩展不确定度、测量半波时间的扩展不确定度等,均满足电磁兼容性测量要求.     

电容式电压互感器电路参数对电网谐波电压测量的影响

针对66 kV以上等级电网大多采用电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)、其谐波传变特性定量规律不明、不宜进行谐波电压测量的现状,论证谐波条件下的CVT可等效为一线性电路,并以此为基础提出级联分级分析方法。结合实际参数对每级谐波传变特性进行分析,获得CVT电路参数对其谐波传变特性的定量影响规律,即明确利用CVT测量谐波电压的影响因素。仿真结果表明:中间变压器一次侧线圈的等效杂散电容将导致CVT幅频特性在1 kHz之后的某频率点发生放大;阻尼器参数影响50 Hz以上频段的频率特性变化率;负荷在1~10倍额定负荷范围变化以及中间变压器励磁阻抗在0.1~1倍额定参数范围变化时对CVT频率特性的影响可忽略。所得结论对CVT产品设计及利用其测量谐波电压具有借鉴意义。     

冲击测量系统的重要性质

在国际上首次提出并证明了一个重要结论:“冲击测量系统总的冲击测量误差近似等于各部件冲击测量误差之和”,论证了线性冲击测量系统总的指数波响应时间和方波响应时间分别等于各部件的指数波响应时间和方波响应时间之和,从而纠正了以往的错误计算公式。     

一起冲击电压分压器故障缺陷的分析和处理

对冲击电压波形异常现象进行了分析,确定是由于冲击分压器故障引起。对故障原因进行了分析,认定冲击分压器存在缺陷,修复了冲击分压器,并总结了相应的改进措施。     

冲击电压测量的国际比对

介绍了西安高压电器研究所进行冲击电压国际比对测量的项目和方法,并详细列出了PTB(德国物理技术研究院)的两台分压器A和B以及西高所自制的两台分压器C和D的测试结果;给出了B,C,D对A的比对结果。     

冲击电流测试系统中测量误差的试验研究

从影响冲击电流系统测量精度的因素出发,试验研究了系统接地点、转换装置的连接方式及系统自身的电磁干扰等对测量精度的影响。试验证明:采用单点接地、悬浮测量、减小高压引线与转换装置构成的闭合回路包围面积及电磁屏蔽、电源隔离、浪涌吸收等抗干扰措施可提高系统运行的可靠性及冲击信号测量的精度。     

An Optoelectronic High-voltage Probe for Measuring Impulse Voltage Distribution of HVDC Converter Valve

A high-voltage optoelectronic probe is developed for measuring impulse voltage distribution along thyristor units in the HVDC converter valve. The dimension of the resistive voltage divider is optimized by means of numerical computation of electric field. A pulse frequency modulation （PFM） mode is adopted for the data transmission link because of its immunity to high-intensity electromagnetic interference. Experimental results indicate that the linearity deviation for the whole measuring system is within ± 0.15 %, and therefore it can meet requirements specified by IEC60700-1.     

基于LabVIEW的冲击电压/电流波形测量软件

冲击电压测量软件的计算准确度直接影响冲击电压测量系统的测量水平,介绍了IEC标准对于叠加过冲振荡的雷电全波的计算方法的发展改进过程,简述了自主开发的冲击测量软件的基本功能以及关键问题的解决方法,并采用IEC61083-2-2010的标准试验数据发生器(TDG)验证了软件的计算准确度。软件对雷电全波(LI)29个典型波形的计算结果,其主要波形参数:峰值Up、波前时间T1、半峰值时间T2、部分相对过冲幅值β与标准值的最大偏差值分别为-0.07%、1.5%、-0.17%、1.0%,各参数的计算偏差都小于标准规定的最大允许偏差值;另外对波形雷电截波(LIC)、冲击电流波形(IC)和操作冲击全波(SI)的典型波形进行计算,得出本软件可用于计算冲击电压/电流各种波形的结论。将本软件与研究所研发的冲击测量软件就主要测量参数进行了计算结果的比较,结果显示其软件除了计算过冲时存在几个极大偏差,也基本满足IEC标准的规定,证明本软件采集数据的计算水平达到了先进水平。     

冲击电压发生器充电不均匀度的仿真和实验分析

冲击电压发生器充电过程中,各级电容充电电压的不均匀性直接影响发生器输出预测和控制设定的准确度,特别是输出电压高、级数多的大型发生器,各级电容充电的不均匀现象尤为突出。本文先讨论直流电压源对均匀分布参数充电回路的充电过程,计算分析各级电容充电电压之间的不均匀度。然后通过建立冲击电压发生器的EMTP仿真模型,分析并讨论充电回路元件参数、充电方法和充电时间等因素对充电电压不均匀度的影响。分析恒流充电方式、减小充电电阻以及采取合理的控制策略等技术措施对改善充电电压不均匀度的效果,通过实验验证并改进这些措施,有效的减小充电的不均匀度,提高冲击电压发生器充放电过程测量控制的准确性。     

雷电压及雷电流组合测量技术研究

在国内外．雷击事故严重威胁到电网的安全。对输电线路上雷电流和雷电压波形的测量系统进行研究,对电网防雷具有重要意义。研究了直接测量高压输电线路上雷电流和雷电压波形的组合测量传感器。其电流传感器采用自积分Rogowski圈;电压传感器采用自积分式电容分压器的原理,使用Rogowski圈的铝屏蔽壳作为高压臂电容的极板。8／20μs的标准雷电流和上升时间250rls的冲击电流试验表明,本文研制Rogowski线圈具有较好的频率响应特性和稳定的较小的灵敏度。冲击电压试验表明,所研制的电压传感器可较为准确地测量0．5／49μs和1．2／66μs冲击电压波形。该组合测量技术符合雷电测量要求。     

电容式电压互感器谐波测量误差分析

为研究电容式电压互感器(CVT)因主电路工作在工频谐振造成其频率特性发生畸变而导致谐波测量结果失真问题,在仿真谐振型和速饱和型两种类型CVT的频率特性曲线基础上,通过电能质量扰动装置,进行110 k V两种型号CVT的谐波测量误差试验。试验验证了仿真模型的正确性且杂散电容也是影响CVT频率特性的原因之一。试验结果表明:通过CVT测量谐波幅值和相位存在很大的误差,某些频率下幅值最大可能达到实际值的2倍以上,最小仅为实际值的30%左右,相位也出现在某些频率下120°突变的问题;不同厂家不同型号的CVT之间的误差特性不同,而同厂家同型号CVT的谐波测量误差特性基本一致。最后针对现场大量应用CVT进行谐波测量的问题提出了应用电容式分压器测量、通过接地回路电流测量、采用带谐波测量功能的特种CVT测量以及对测量结果进行修正等改进意见。