[发明专利]一种高压标准电容器电压系数的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于电容测量领域，具体涉及一种高压标准电容器电压系数的测量方法。

背景技术

高压标准电容分压器通常在计量实验室用作工频电压比例标准，它由压缩气体高压标准电容器和低压标准电容器组成。电压系数是高压标准电容器最主要的计量参数。根据高压标准电容器电压系数的产生机理分析，一些实验室采用间接法测量电压系数，如倾斜法和机械冲击法；也有实验室采用偏压法测量电压系数，如双频法和直流偏压法。但前者需要假定被测电容器满足一定的工艺条件，而后者在测量过程中测试电压通常只能达到几十千伏，无法满足高压标准电容器到额定电压的电压系数的测量要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种在工频高电压下高压标准电容器电压系数的测量方法。通过巧妙的运用全绝缘双级电压互感器、半绝缘双级电压互感器以及隔离电压互感器建立电容器电压系数的测量系统，并依靠电流比较仪电桥的电流线性度和所设计的计算方法来绝对测量高压标准电容器电压系数，实现在工频高电压下测定高压标准电容分压器的电压系数。该方法可作为国家或省部级计量标准使用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高压标准电容器电压系数的测量方法，所述方法将一台全绝缘双级电压互感器T₂与一台半绝缘双级电压互感器T₁串联形成串联电压互感器，将高压标准电容器C_H和低压标准电容器C_L分别并联到串联电压互感器的一次侧和二次侧，将高压标准电容器C_H和低压标准电容器C_L的低压输出端分别连接到电流比较仪电桥的电流输入端，组成高压标准电容器电压系数的测量系统；然后利用电流比较仪电桥测量流过高压标准电容器C_H和低压标准电容器C_L的电流比值，完成高压标准电容器C_H的电压系数的测量；

所述全绝缘双级电压互感器T₂和半绝缘双级电压互感器T₁的一次绕组、二次绕组的额定电压相同，且标称变比相同。

所述将一台全绝缘双级电压互感器T₂与一台半绝缘双级电压互感器T₁串联形成串联电压互感器是这样实现的：

将所述全绝缘双级电压互感器T₂的一次绕组与半绝缘双级电压互感器T₁的一次绕组串联；

将串联电压互感器的一次绕组的高、中、低电位端分别连接到两台串联的试验电源的高、中、低电位端；

将所述全绝缘双级电压互感器T₂的二次绕组经高压隔离互感器T₃与半绝缘双级电压互感器T₁的二次绕组串联；串联的二次电压经电压跟随器后，驱动低压标准电容器C_L；

所述高压隔离互感器T₃的变比为1∶1。

所述利用电流比较仪电桥测量流过高压标准电容器C_H和低压标准电容器C_L的电流比值，完成高压标准电容器C_H的电压系数的测量包括：

(一)使两台试验电源分别输出相同电压U，从电流比较仪电桥得到流过高压标准电容器C_H和低压标准电容器C_L的电流比值；

(二)使两台试验电源同时输出电压U，测量倍增电压下的电流比值，通过计算，得到高压电容器在U与2U电压下的电容值变化；

(三)依次倍增试验电源的电压得到电压系数的倍增序列，最后进行曲线拟合，得到高压标准电容器C_H的电压系数。

所述测量步骤(一)包括：

(1)：令U₁₂＝0，即全绝缘双级电压互感器T₂的一次绕组短路，半绝缘双级电压互感器T₁与高压标准电容器C_H在相同电压U₁₁＝U下进行测量，设电桥的电流比率读数为R₁，则