[发明专利]一种电网特殊负荷条件下互感器计量特性的试验方法

说明书

一种电网特殊负荷条件下互感器计量特性的试验方法，涉及试验方法技术领域，第一步：功率源选择。第二步：低阻抗一次电流回路设计。第三步：升流器设计。第四步：谐波电源发生器测试。结论：阻抗可忽略不计，约为6mΩ，略高于理论值5.5mΩ，比保守估计值16mΩ要小很多。本发明的有益效果在于：本发明方法过程简单，阻抗数值小。

技术领域

本发明涉及试验方法技术领域，具体是涉及一种电网特殊负荷条件下互感器计量特性的试验方法。

背景技术

随着工业的发展和科技的进步,电力系统中接入了越来越多的大容量电力设备、整流换流设备及其它非线性负荷，这使得电力系统电压电流波形发生严重畸变，系统中的高次谐波对仪用电压互感器和电流互感器准确进行一二次侧变换造成一定影响，即二次侧输出的波形不能严格地和一次侧输入的波形符合从而造成误差。如果在转换过程中，被计量的电信号波形发生了变化，那么下一步的计量再准确也失去意义，系统中高次谐波的存在，要求仪用互感器具有理想的频率特性，即变比恒定，不随频率的改变而改变，目前系统中应用的电磁式电流或电压互感器原只用于对基波电压和基波电流的测量,这些互感器对于工频下的工作特性和测量误差已被确定，其变比误差和角误差能满足工程的要求，但如果用测量基波的互感器测量谐波，随着谐波频率的升高，互感器受漏阻抗和涡流的影响也越来越大，这时，互感器对谐波信号的变换过程中误差也要增大,从而降低了互感器的测量精度，而在110kV以上的电力系统中，电压互感器普遍采用的是CVT，CVT在设计时，为了提高整体测量准确度，在高压PT的一次侧串联了电抗器，使CVT成为一种仅限于50Hz左右测量的带通滤波器，在GB14549-93《电能质量-公用电网谐波》中明确规定CVT不能用于谐波测试，由此可见在谐波污染日益严重的电力系统中，测量用电压、电流互感器的测量准确度急需验证。而近几年在该方面也开展了一些工作，尤其是针对CVT测量误差的频率特性，不过在众多的研究中，测试方法却很少从计量学角度出发准确地测量电压互感器不同频率下得角差和比差，有很多实验中仅仅使用准确度1％的电能质量分析仪测试二次谐波含量的数值来计算谐波误差，并不能准确反映电压和电流互感器的频率特性，同时目前电力系统内电能质量的监测和电能的计量均需要从互感器二次采集信号，互感器的频率特性将严重影响电能质量的评估和电能计量的准确，因此十分有必要从电压、电流比例溯源的计量方法角度出发，对互感器的测量误差频率特性方法展开研究，设计一套能够准确测量的测试方法，研制具有较高测量准确度的电压电流比例标准，完成对电力系统用互感器的频率特性以及谐波对基波计量特性影响的相关实验，得到电压互感器测量误差谐波特性的准确数据，并研制高准确度的新型计量用电压、电流互感器，用于电力系统现场计量，解决传统互感器对高次谐波响应差的问题。

国内外研究概况

国外早在上个世纪就做了很多关于电压互感器的频率特性、谐波传递特性等研究。1984-1998年挪威研究人员就对其国内300kV和132kV变电站内电磁式电压互感器和CVT不同频率的测量误差进行了研究，研究表明电磁式电压互感器在29次谐波频率以下具有较小的误差，而CVT在几百赫兹时就具有较大的误差，而对电力互感器误差的测试使用的是标准宽频分压器和电能质量分析仪，受限于测试装置，在测试中仅对互感器的比值误差进行了测试，并未提及角差的数据。同样地，在1985年，新西兰研究人员对系统内220kV变电站内的CVT比例误差在不同频率(50Hz-2500Hz)下进行测试，测试中使用电阻分压器作为标准设备，同时使用一种互感器傅里叶分析测试仪器对其二次电压进行采样测试，测试中发现随着频率的变化，CVT的变比变化最大者降至了名义比例的1/10，该方法同样无法测量被测电压互感器的角度误差，同时其中使用的标准和测试设备的测量准确度并未给出。1991年美国路易斯安那州大学学者对电磁式电压互感器的谐波特性进行了测试，实验中采用六脉动整流桥作为负载，在实验电压中产生谐波，先通过升压PT将电压升至高压，将该电压作为被测PT的输入电压。【电流互感器，旧标CT(current transformer)新标：TA(transformerampere)