[实用新型]一种用于电压互感器的自动化误差测量装置

说明书

一种用于电压互感器的自动化误差测量装置，自动化误差测量技术领域，其结构为信号发生器（3）与功率放大器（4）连接，功率放大器（4）与宽频升压器（5）连接，宽频升压器（5）与降压变压器A（6）和降压变压器B（8）连接，降压变压器A（6）和降压变压器B（8）呈并联结构，降压变压器A（6）和降压变压器B（8）之间设置有宽频隔离变压器（7），宽频隔离变压器（7）和降压变压器A（6）均与误差处理装置（1）连接，误差处理装置（1）与LabVIES数据处理装置（2）连接。本实用新型的有益效果在于：因此本实用新型将集中在具有高准确度的谐波计量标准和测量装置上，实现互感器误差频率特性的准确测量。

技术领域

本实用新型涉及自动化误差测量技术领域，具体是涉及一种用于电压互感器的自动化误差测量装置。

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，在中压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。

虽然目前已经从电路、传递函数等多种仿真途径证明互感器在谐波条件下具有较大的测量误差，而对于互感器频率特性的实验研究较少，尤其是具有高准确度测量装置的实验研究，主要限制为没有响应的谐波比例标准和相应的宽频误差校验装置。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点，本实用新型提出了一种用于电压互感器的自动化误差测量装置，其结构为信号发生器(3)与功率放大器(4)连接，功率放大器(4)与宽频升压器(5)连接，宽频升压器(5)与降压变压器A(6)和降压变压器B(8)连接，降压变压器A(6)和降压变压器B(8)呈并联结构，降压变压器A(6)和降压变压器B(8)之间设置有宽频隔离变压器(7)，宽频隔离变压器(7)和降压变压器A(6)均与误差处理装置(1)连接，误差处理装置(1)与LabVIES数据处理装置(2)连接。

所述宽频隔离变压器(7)两端线圈匝数为1:1。

本实用新型的原理为：在工频条件下，电压互感器的复数误差是在一次和二次比例绕组非极性端处于地电位下，二次输出电压旋转180°并折算后与一次输入电压的相量差对一次输入电压的比值差，参照该定义，则宽频条件下的电压互感器误差可表示为：

上式中，f和δ分别为当前谐波下的比差和角差。

根据测量用电压互感器检定规程，使用标准电压互感器作为标准，测试线路如图2所示。

将公式(1)中的变量全部折算到互感器二次侧，则误差可表示为：

式中为参考电压，一般取标准互感器的二次电压各参量的相量图如图3所示。

图3中的UN长度OB为单位长度1，一般来说，互感器角差δ极小，则比差f＝LOB-LOA≈LBC，角差δ≈sinθ＝LAC，公式(2)可进一步表示为：