[实用新型]电压互感器串联加法校验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电压互感器误差标定方法及校验装置，属于计量和精密测试科学技术领域，尤其涉及一种电压互感器串联加法校验方法及装置。

背景技术

为了确保电能计量公平公正、准确规范，使发电、输电及供电三方的利益得到明确和保证，按照我国计量法相关规定，必须定期对测量用互感器实行强制检定，而要开展这项工作需要有提供标准量值的计量标准器具。

其中标准电压互感器作为使用方便，量值稳定的一种重要工频电压比例计量器具，其量值复现方法主要有三种：参考电势法、数字模拟法和电压加法。1953年，德国物理技术研究院(PTB)提出了电压互感器并串联加法线路(参见《电压互感器误差绝对标定的方法》西德电气技术学报ETZ-A75S805)，并建立了德国120kV电磁式工频电压比例标准，由于供电变压器中间抽头的电压稳定性与对称度要求很严格，要使用精密交流稳压电源，把谐波失真控制在0.1％以下，还要在高电位接入电压调节装置以保证中间电位的对称性。另外二次回路只能按并联方式连接，需要两套差值测量装置，在高压回路与低压回路各自调节平衡，难度较大，没有得到国际范围内的普遍推广。1989年，国家高电压计量站(中国)发明了基于全绝缘电压互感器的串联加法线路(参见中国发明专利90100301.8，其原理线路如图1所示)，并于1992年，建立了我国110kV工频电压比例标准装置。该套装置溯源性强，而且兼有自校能力，形成自校系统。

但该方法在使用过程中仍然存在电压系数推定，在校验过程中，由于屏蔽不完善，当屏蔽电位发生变化时，泄漏电流流过励磁绕组，一定程度上影响了标准装置的测量不确定度。而且该线路基于全绝缘电压互感器的特点决定了其适用电压等级不高于220kV，无法满足更高电压等级的应用需求。

发明内容

本实用新型的目的是：：提供一种基于半绝缘电压互感器的串联加法校验方法及装置，操作方便，不受电压等级限制，用于测量电压互感器误差变化量，从而实现低电压等级电压互感器对高电压等级电压互感器开展量值传递的目的。

本实用新型的技术方案是：一种电压互感器串联加法校验装置，其包括：对称性高压试验电源、三端口串联电压互感器、半绝缘电压互感器、误差测量装置及若干连接导线，其特征在于：所述对称性高压试验电源的输出与三端口串联电压互感器及半绝缘电压互感器的输入对应连接，所述对称性高压试验电源既可以输出独立的电压，又可以同时输出对称性电压，用于产生和改变校验所需的高压电源；所述三端口串联电压互感器及半绝缘电压互感器的输出信号接入误差测量装置，所述误差测量装置用于以半绝缘电压互感器的输出端口电压U₃为参考，对三端口串联电压互感器输出端口电压U₂进行电压误差测量。

如上所述的电压互感器串联加法校验装置，其特征在于：所述三端口串联电压互感器由上级和下级组成，上级和下级的高压侧与低压侧均串联连接，且上级的二次绕组设置有高压隔离单元，上级输入端口和下级输入端口可以分别独立施加电压，也可以同时施加电压。

采用如上所述的电压互感器串联加法校验装置，其使用方法包括如下步骤：

1)使用对称性高压试验电源，对三端口串联电压互感器的上级端口施加半电压0、下级端口施加电压半电压U/2，误差测量结果为ε₁；

2)使用对称性高压试验电源，对三端口串联电压互感器的上级端口施加半电压U/2、下级端口施加电压0，误差测量结果为ε₂；

3)使用对称性高压试验电源，对三端口串联电压互感器的上级端口施加半电压U/2、下级端口施加电压半电压U/2，误差测量结果为ε₃；

设半绝缘电压互感器在半电压U/2和全电压U下的误差分别为γ和γ，则由公式：计算可得半绝缘电压互感器在U/2和U下的误差变化量，进而通过插值法综合可以得到半绝缘电压互感器的电压系数曲线。

本实用新型的有益效果是：1、基于半绝缘电压互感器的串联加法校验方法及装置采用半绝缘标准电压互感器作为主标准器，相对于全绝缘电压互感器准确度和电压等级更高，而且可以更符合电力生产中高压电压互感器均为半绝缘结构的实际需求；2、基于半绝缘电压互感器的串联加法校验方法及装置符合线性电路的比例性和叠加性，操作过程中只需改变线路的电源激励状态，可利用电压叠加原理消除屏蔽泄露和杂散参数对校验结果的影响，减小测量不确定度；3、用该线路可以对具有合适参数的半绝缘电压互感器进行误差标定，具有良好的开放性。

附图说明