瑞士Tettex4850型电子式标准分压器的校准

简要的介绍了瑞士Tettex4850型电子式标准分压器的工作原理、校准方法,分压比误差随时间飘移的特性和电容分压器的分压比误差的温度相关性。     

基于电压加法原理的直流分压器校准方法

电阻分压器在低电压下的分压比可以用高压臂和低压臂电阻计算,但高电压下的分压比还需要确定其电压系数。过去使用标准分压臂插入法测量直流分压器的电压系数,不确定度难以达到10-4量级。用影响量分项评估综合方法又不能给出实际值。应用直流电压加法技术,可以用计量测试手段实测直流高压分压器在各个工作电压下的误差和不确定度,测量结果的标准不确定度在500 kV等级可达到1.2×10-5。     

±800kV换流站直流电压互感器现场校准试验

直流电压互感器（DCTV）是测量高压直流输电系统电压的重要设备,对保证高压直流输电系统的安全稳定运行具有重要作用。针对±800 kV复龙换流站极线直流电压互感器,研究了直流电压互感器的基本原理,研制了1套用于直流换流站现场校准试验的直流高压标准装置——直流标准分压器和具有同步数据采集系统的测量设备,选择了合适的现场校准试验回路,完成了复龙换流站直流电压互感器的现场校准试验。试验结果表明：在0～500 kV电压范围,标准直流电阻分压器分压比的相对误差〈0.05%,线性度为0.03%;在0～800 kV电压范围,标准直流电阻分压器的线性度〈0.05%;复龙换流站极Ⅰ直流电压互感器的准确度等级满足0.2级的要求,线性度为0.27%,分压比随着电压的升高而减小。这说明直流高压标准装置已经具备了良好的进行±800 kV特高压直流电压互感器现场校准试验的能力。     

冲击电压分压器关键计量性能解析(上)

冲击电压试验是电气设备尤其是电力设备必不可少的绝缘试验项目,冲击分压器的准确度直接影响到电气设备的绝缘可靠程度,关系到电力系统的安全运行水平.电力行业标准《冲击分压器校准规范》即将颁布,上篇重点对几项关键计量性能指标:适用范围的界定、响应时间对雷电波的峰值测量误差分析、校准条件解读等做了详细的分析和讨论,并就分压器分压比的误差、等电位屏蔽等要素进行了阐述,以便加深对新颁标准的理解及应用.     

直流输电系统用直流分压器现场检测方法研究

对直流输电系统中所用直流分压器设备的准确度进行现场检测,目前国内还没有检定规程或校准规范和实施程序。根据现场环境,提出使用桥式电阻分压器自校准的方法,提出现场实施程序,注意事项,主要仪器的选型及误差分析,分析了现场存在的影响因素,以及影响程度,并完成模拟现场环境的验证试验,试验数据表明,该方法及其实施过程符合直流分压器现场检测要求,对现场检测试验具有指导意义,并可为实验室检定提供参考价值。     

500 kV压缩气体标准电容分压器的研制

传统的电容分压器由于高低压臂的结构和材质不同,难以保证其分压比的稳定性,为此研制了一种基于平板电极结构的集中式标准电容分压器,该分压器的高低压臂电容电极采用同种金属极板材料,并处于压缩SF_6气体绝缘介质中,可以保证分压器高低压臂电容温度系数、电压系数等特性参数的一致性,进而保证电容分压器分压比的稳定性。采用理论计算及仿真分析相结合的方式确定了标准电容器各部分的尺寸,针对分压器绝缘外筒表面上电压分布不均匀的情况,在分压器内部加设多层均压电极后改善了绝缘套管上的电场分布情况。经实际测试,标准电容分压器高压臂电容量及分压比实测值与理论计算值十分接近,其高压臂电容量电压系数优于1.5×10~(-5),分压器线性度优于1.0×10~(-4),可以作为标准电压分压器使用。     

用交流方法校准直流电阻标准和分压箱

本文讨论了校准直流电阻标准常用方法中的突验误差的起因和某些不定性,并且表明能够采用交流和电感耦合的比率装置来减少或消除上述误差和不定性。应用本文所介绍的方法,四端电阻器的零频率(或直流)阻值很容易通过在40赫芝到600赫芝频率间所作的几次测量来确定,并且准确度能够不低于2×10~(-7)。测量应用的是一种凯尔文(Kelvin)双桥网络,它的比率臂由可调节的、准确度和分辨力至少达1×10~(-7)的电感耦合分压器构成。在惠斯登(Wheastone)单桥网络中应用同样的技术,可以测定直流分压箱的比率。这种方法能够直接测量在1:1到1000:1之间的任一比率,测量准确度约在1×10~(-6)以内。本文既叙述了作为方法基础的理论原理,也叙述了实验的结果和电感分压器的详细结构。     

数字控制绝对分压

本文提出一种绝对分压原理。一个这种原理的分压器的分压比不决定于它的元件的数值,而仅仅取决于分压器网络的结构。因此,校验是不必要的。绝对分压是沿着分压器网络的所有位置周期性地转换网络元件得到的。在每一位置上,维持一个相等的时间间隔。这样一个动态分压器输出电压的平均值等效于一个具有同样网络结构、但元件的数值都相同的静态分压器。为了在实际上验证这一原理,已经做成了一个数字控制的电阻分压器。它是由通用电子元件组成的。如,5%偏差的碳膜电阻;用结型场效应晶体管作电子开关以及用数字集成电路来产生开关驱动信号。这个分压器的不精确度小于5×10~(-6),在0～40℃范围内温度系数小于5×10~(-8)/℃。可以期望,这台模型的性能还可作进一步的改进。     

基于多级励磁的高准确度1kV感应分压器的研制

为了在现有双级结构基础上进一步提升感应分压器的测量准确度,提出多级励磁原理,研制了一台多级励磁感应分压器。首先设计了闭合型屏蔽铁芯结构和比例绕组同轴电缆10线并绕方式,然后基于有限元方法,建立了考虑铁芯非线性磁化特性的三维感应分压器模型,计算内部的磁场分布。最后基于参考电势法,利用误差测量装置锁相放大器SR850对分压器进行误差校准。结果表明并绕结构可以降低容性泄漏带来的影响,实现外层等电位屏蔽,屏蔽铁芯结构使泄漏磁通降低了29.6%,1kV多级励磁感应分压器的10段变比误差均优于1×10~(-7)。该研究可为提升工频电压比例标准装置准确度水平提供支撑。     

±1200kV标准直流分压器设计及测量不确定度评定

为满足特高压直流输电工程用直流分压器的校准需求,研制了一台±1 200 kV标准直流分压器。在设计制造过程中,通过电场仿真优化了分压器的结构和屏蔽环的设计,分压电阻采用特殊的屏蔽结构减小了泄漏电流和电容电流的影响,然后对标准分压器进行了量值溯源并进行了国内比对,依据不确定度的评定方法分析了测量不确度分量,给出了总测量不确定度。     

特高压直流分压器传变特性及其对电压突变量保护影响

直流分压器是特高压直流输电控制保护系统的数据源头,其传变特性对直流线路保护适应性提出了新的课题。针对这一问题,从直流分压器的传变特性分析着手,建立了直流分压器分压回路等值电路模型,推导了直流分压器的传递函数,分析了其阶跃响应动态性能。特别地,研究了二次分压板拓扑结构以及低通滤波器截止频率对传变特性的影响。利用PSCAD/EMTDC,构建了西南某特高压直流电磁暂态仿真模型,仿真研究了直流分压器传变特性对电压突变量保护的影响规律。研究表明,当二次分压板取消低压臂电容时,故障后分压器二次侧感受到的电压突变量较实际电压突变量更大,有利于提升电压突变量保护的灵敏性,提升保护抗过渡电阻的能力。研究结论可为特高压直流输电系统直流分压器选型提供指导。     

直流和交流数字电压表的检验

本文介绍了高准确度直流和交流数字电压表的检验方法;现有的直流和交流数字电压表的动作原理及准确度。对检验方法和非线性度提出了准确度的要求。介绍了采用硅稳压管(齐纳二级管)作为检验用的标准电压;误差为10~(-6)的分压器线路的取得;检验±10×10~(-6)非线性度分压器线路的方法;交流数字电压表中用的各种交直流变换器的原理和性能。最后具体叙述了直流和交流的检验线路及检验过程。     

用于直流系统内部过电压测试的分压器

本文提出了用于直流输电系统内部过电压测量的分压器的设计原则,给出了6只分压器的设计数据、频率响应、直流耐压试验和操作波试验下的实测分压比,还简要介绍了分压器的现场使用情况。     

一种可替代降压变压器的容式电能变换器

介绍了一种用电容器、二极管和开关组成的新型电能变换器(直流分压器)。直流分压器是一个单向传输的器件,在输入、输出交替进行的条件下,它能将输入的高电压实行分压,以直流低电压输出。直流分压器集开关电源和电能变换于一身,可以被用来设计降压型直流电源。     

冲击电压标准波源的研制

IEC标准规定使用高精度的冲击电压标准波源校准数字记录仪,为了能够校准冲击电阻分压器和数字记录仪组成的完整测量系统,文中介绍了可产生IEC 60060-1—2001中规定的雷电全波的冲击电压标准波源的原理、设计和结构。冲击电压标准波源为小型的MAX发生器,其电压峰值Up、波前时间T1、波尾时间T2都可以根据脉冲形成回路的元器件参数计算得到。该标准波源的输出电压波形峰值为80~1 000 V,理论计算时间参数(0.791/58.22)μs。采用PTB校准过的14Bit数字记录仪测量低阻抗标准的输出波形,电压峰值Up实际测量结果与设置值的偏差在0~0.8‰之间;波前时间T1的偏差-2‰~3‰之间;半峰值时间T2的偏差为-1‰~0.8‰之间,峰值参数满足±1‰的允许误差要求,时间参数均满足±1%的最大允许误差要求,连续重复20次,最大标准偏差为2.5×10-4,一年内各电压点的峰值长期稳定性在0.3‰内。该标准波源可作为冲击电压溯源过程中校准数字记录仪的主标准,校准电阻值为3.25 kΩ的冲击电阻分压器,校准分压比为93.42,结果与分压器频率响应试验结果一致,时间参数与MATLAB程序计算结果吻合,表明该低阻抗冲击电压标准波源也可校准电阻分压器。     

DM2010型数字电压表

英国Digital Measurements公司生产的DM2010型数字电压表,主要特性奴下:10μV到1.1kV具有自动极性指示;直读式刻度为109999;精度为0.001％;输入阻抗>25000MΩ;计数和极性选择恒定在440微秒。这种数字电压表采用的交流参考电源耦合到数字式感应电位计,参考电压为感应数字龟位计所分压,分压比十分准确(达1×10~(-6),此交流参考电压不需另行经过整流,经感应分压器就直接与直流输入电压进行     

用于毫伏级交流电压溯源中的感应分压器设计及自校准实现

叙述了2～500 mV/1 kHz～1 MHz范围内的低电压交直流转换溯源技术,介绍了利用十进制感应分压器在低电压交直流转换技术的量程的扩展上的应用。介绍了基于汤普森方法对十进制感应分压器的设计和校准,并给出了校准的试验数据。同时也描述了一个可抬高电位的,具有一个额外二次绕组的校准用感应分压器的设计和绕制。校正电路和输入输出电压隔离分压器以及N型连接头的设计进一步降低了标准分压器的磁误差。校准系统应用于毫伏级电压和工频下的感应分压器。     

±800kV直流分压器典型绝缘故障的仿真分析与应对措施

直流分压器是换流站内的重要电压测量设备,其绝缘故障将直接影响直流输电系统的运行。针对两起±800 kV直流分压器的典型绝缘故障,结合设备解体情况,分析了直流分压器的绝缘结构,运用ANSYS有限元仿真软件,对不同运行工况下分压器的电位和电场分布进行了计算分析,明确了故障原因为:在恶劣的外绝缘运行环境下,分压器环氧筒外套绝缘电阻发生非线性下降,其与阻容分压单元轴向电阻的不匹配导致了分压器轴向电位差,进而引起环氧筒局部放电、沿面放电,以及阻容分压单元径向局部放电和SF_6气体间隙击穿。提出了改善分压器外绝缘电位分布、提高分压器内部局放及击穿阈值、开展针对性运行维护的应对措施。研究成果对于指导直流分压器的选型与运行维护,提高分压器运行的可靠性均具有重要意义。     

±800 kV换流站直流线路分压器二次分压板电阻失效原因分析

±800 kV普侨直流在运行中出现3次由于直流线路分压器测量异常导致的直流非计划停运。经分析,3次直流分压器测量异常均为直流线路分压器二次分压板支路电阻失效导致。通过对3次故障中的直流线路分压器二次分压板进行解体试验,发现直流线路分压器二次分压板存在设计缺陷。该分压器二次分压板电阻在直流电场及潮湿环境的共同作用下会产生电化学腐蚀现象,造成单一支路电阻变大,从而影响整个直流分压器的测量精度,导致普侨直流的非计划停运事件。     

1000 kV 直流高压分压器的比对与不确定度评定

随着我国特高压直流输电工程的全面启动,直流输电电压等级也由±500 kV 提高到±800 kV.为了使现有的特高压直流电压发生器的工作电压满足特高压直流输电技术发展的需要,将澳大利亚国家计量院研制的1000 kV 直流高压分压器测量系统作为标准直流高压分压器,采用电压比测量方法,与户内±1800 kV 直流高压分压器进行了比对试验.通过对测量不确定度各项影响分量的综合评定,表明±1800 kV 直流高压分压器在1000 kV 工作电压下的分压比变化率小于0.5%,能满足开展特高压直流绝缘技术研究和特高压直流设备相关产品检测工作的需要