一种电压互感器量值溯源方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电压互感器量值溯源装置及方法，所述装置包含标准电压互感器模块以及误差测量模块，所述标准电压互感器模块包含上级标准电压互感器、下级标准电压互感器以及高压隔离互感器，所述上级标准电压互感器的一次绕组与下级标准电压互感器的一次绕组串联，所述上级标准电压互感器通过高压隔离互感器与下级标准电压互感器串联；所述误差测量模块以标准电压互感器输出电压为参考，对待测电压互感器的二次绕组输出电压进行误差测量；所述方法通过对上级标准电压互感器加待测电压、对下级标准互感器加待测电压、对串联的上下级标准电压互感器加待测电压分别测得误差值，根据误差变化量得到电压变化曲线，进而得到全电压范围内的误差曲线。

A voltage transformer measure device and tracing method

The invention discloses a voltage transformer measurement traceability method and device, the device includes a standard voltage transformer module and error measurement module, the standard voltage transformer module contains higher standard voltage transformer, lower standard voltage transformers and high voltage isolation transformer, a primary winding and the higher standard voltage transformer the primary winding and the lower standard voltage transformer in series, and the higher standard voltage transformer through high voltage isolation transformer is connected in series with the lower standard voltage transformer; the error measurement module to standard voltage transformer output voltage reference, error measurement with two windings output voltage measuring voltage transformer; the method by adding the measured voltage and the measured voltage of series on the lower standard of the lower standard transformer of superior standard voltage transformer Voltage transformer and measured voltage are used to measure the error value respectively, and the voltage variation curve is obtained according to the variation of error, and then the error curve in the full voltage range is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种电压互感器量值溯源方法及装置
本专利技术涉及电压互感器计量
，更具体地，涉及一种电压互感器量值溯源方法及装置。
技术介绍
计量技术属于基础学科领域和国家公益事业的范畴，同时也反映了国民经济状态的综合实力。而在电力系统中,高电压大电流计量标准的水平涉及发电、输电和供电三方电能贸易的准确性。同时，与高电压技术研究、输变电设备技术水平评估、线损测量等各方面息息相关，其重要性不言而喻。按照相关计量法的规定，必须定期对测量用互感器实行强制检定，开展这项工作必须有可靠的量值溯源方法和高电压等级、高准确度级别的标准装置。目前量值溯源方法主要有四种：参考电势法、参数计算法、电压加法和电压系数法。参考电势法主要用于感应分压器的自校，由于感应分压器的额定电压不高，该方法适合1kV及以下电压等级使用。参数计算法是把标准互感器的主导误差等效为数学模型，测出数学模型中的相关参数，间接计算出标准电压互感器的误差，此方法受等效模型精度及测量不确定度的较大，因此很少使用。电压系数法主要用于电容式工频电压比例标准的量值溯源，不仅测量线路复杂，而且测量电压很难提高到500kV以上。1989年，我国基于电压加法线路建立了110kV工频电压比例标准，具有溯源性强，本身兼有自校能力，形成自校系统。但该方法存在电势稳定性推定，当校验过程中各屏蔽层电位发生变化时，泄漏电流流过励磁绕组，一定程度上影响了互感器的误差，从而影响测量不确定度。基于其线路特点，该方法无法满足更高电压等级的应用需求。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的无法对高电压进行量值溯源的问题，本专利技术提供了一种电压互感器量值溯源方法和装置，所述方法基于电压互感器一次、二次电压的可加性原理，可实现高电压等级的电压互感器向低电压等级的电压互感器量值溯源。一种电压互感器量值溯源装置，所述装置包括：标准电压互感器模块，所述标准电压互感器模块包含上级标准电压互感器、下级标准电压互感器以及高压隔离互感器，所述上级标准电压互感器的一次绕组与下级标准电压互感器的一次绕组串联，所述上级标准电压互感器通过高压隔离互感器与下级标准电压互感器串联；所述待测电压互感器一次绕组与标准电压互感器模块输入端并联，或与上级标准电压互感器一次绕组并联，或与下级标准电压互感器一次绕组并联；误差测量模块，所述误差测量模块的输入端与待测电压互感器的二次绕组电压输出端以及标准电压互感器模块的电压输出端相连；所述误差测量模块以标准电压互感器输出电压为参考，对待测电压互感器的二次绕组输出电压进行误差测量。进一步的，所述高压隔离互感器一次绕组与上级标准电压互感器二次绕组并联，所述高压隔离互感器模二次绕组与下级标准电压互感器二次绕组串联；进一步的，所述装置内部采用SF6气体绝缘；进一步的，所述上级标准电压互感器、下级标准电压互感器以及待测电压互感器的电压比均为K；高压隔离电压互感器的电压比为1；进一步的，所述上级标准电压互感器与下级标准电压互感器采用基于电压加法的分级集成化设计，进行上下级单独使用或整体使用；所述下级标准电压互感器与高压隔离互感器采取集成化设计；进一步的，所述高压隔离互感器由互感器铁芯、屏蔽法兰、绕组以及屏蔽电极组成；所述互感器铁芯由两个大小相等、形状为半圆形的铁芯对拼而成，并固定于屏蔽法兰内；所述屏蔽法兰用于固定铁芯并对铁芯起屏蔽作用；所述绕组包含一次绕组和二次绕组；所述屏蔽电极包含一次高压屏蔽电极以及二次低压屏蔽电极，所述一次高压屏蔽电极完全包裹一次绕组；所述二次低压屏蔽电极完全包裹二次绕组，两端通过屏蔽法兰固定；所述屏蔽电极用于避免高电位的一次绕组对低电位的二次绕组产生泄漏电流；进一步的，所述一次绕组与二次绕组为同轴安装，一次绕组同轴安装于圆环状的一次高压屏蔽电极内，二次绕组绕制在铁芯的直边上；进一步的，所述铁芯材料为坡莫合金；进一步的，所述一次高压屏蔽电极内外表面有圆弧面过渡连接，所有连接处均有倒角和抛光处理，表面粗糙度优于3.2μm。一种高压隔离互感器装置，所述装置包含：互感器铁芯，所述互感器铁芯由两个大小相等、形状为半圆形的铁芯对拼而成，并固定于屏蔽法兰之间；屏蔽法兰，所述屏蔽法兰用于固定铁芯并对铁芯起屏蔽作用；绕组，所述绕组包含一次绕组和二次绕组；屏蔽电极，所述屏蔽电极包含一次高压屏蔽电极以及二次低压屏蔽电极，所述一次高压屏蔽电极完全包裹一次绕组；所述二次低压屏蔽电极完全包裹二次绕组，两端通过屏蔽法兰固定；所述屏蔽电极用于避免高电位的一次绕组对低电位的二次绕组产生泄漏电流。进一步的，所述一次绕组与二次绕组为同轴安装，一次绕组同轴安装于圆环状的一次高压屏蔽电极内，二次绕组绕制在铁芯的直边上；进一步的，所述铁芯材料为坡莫合金；进一步的，所述一次高压屏蔽电极内外表面有圆弧面过渡连接，所有连接处均有倒角和抛光处理，表面粗糙度优于3.2μm；一种电压互感器量值溯源方法，所述方法包含：步骤1，将待测电压互感器的一次绕组与上级标准电压互感器的一次绕组并联，设置上级标准电压互感器的一次绕组电压以及待测电压互感器的一次绕组电压为σU，设置下级标准电压互感器的一次绕组电压为0，测量误差结果为ε1；步骤2，将待测电压互感器的一次绕组与下级标准电压互感器的一次绕组并联，设置上级标准电压互感器的一次绕组电压为0，设置下级标准电压互感器的一次绕组电压以及待测电压互感器的一次绕组电压均为(2-σ)U，测量误差结果为ε2；步骤3，将待测电压互感器的一次绕组与标准电压互感器模块的一次绕组并联，设置上级标准电压互感器的一次绕组电压为σU，下级标准电压互感器的一次绕组电压为(2-σ)U，待测电压互感器的一次绕组电压为2U，测量误差结果为ε3；步骤4，通过计算可得被测电压互感器在半电压U以及全电压2U下的误差变化量，进而得出被测电压互感器的电压系数曲线；其中，0≤σ≤2，各标准电压互感器的电压比均为K。进一步的，所述被测电压互感器在半电压U以及全电压2U下的误差变化量由公式计算，其中γ、为全电压2U下待测电压互感器的误差，γ0为半电压U下待测电压互感器的误差；进一步的，所述误差测量结果ε1的计算方法为：ε1＝γ(σU)-α(σU)其中，α(U)为上级标准电压互感器误差关于电压的函数，γ(U)为待测电压互感器误差关于电压的函数；进一步的，所述误差测量结果ε2的计算方法为：ε2＝γ[(2-σ)U]-β[(2-σ)U]其中，β(U)为上级标准电压互感器误差关于电压的函数，γ(U)为待测电压互感器误差关于电压的函数；进一步的，所述误差测量结果ε3的计算方法为：其中，α(U)为上级标准电压互感器误差关于电压的函数，β(U)为上级标准电压互感器误差关于电压的函数，γ(U)为待测电压互感器误差关于电压的函数；进一步的，根据待测电压互感器在低电压段的额定电压误差值以及待测电压互感器的电压系数曲线，得到全电压范围内待测电压互感器的误差曲线。本专利技术的有益效果为：本专利技术的技术方案，给出了一种电压互感器量值溯源方法及装置，通过高压隔离互感器，实现两台额定变压比为K的标准电压互感器一次、二次电压相加，降低单台标准电压互感器的绝缘要求，实现高电压等级的电压互感器向低电压等级的电压互感器量值溯源；同时该装置可以对具有合适参数的电压互感器进行误差测量，具有很好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压互感器量值溯源装置，所述装置包括：标准电压互感器模块，所述标准电压互感器模块包含上级标准电压互感器、下级标准电压互感器以及高压隔离互感器，所述上级标准电压互感器的一次绕组与下级标准电压互感器的一次绕组串联，所述上级标准电压互感器通过高压隔离互感器与下级标准电压互感器串联；所述待测电压互感器一次绕组与标准电压互感器模块输入端并联，或与上级标准电压互感器一次绕组并联，或与下级标准电压互感器一次绕组并联；误差测量模块，所述误差测量模块的输入端与待测电压互感器的二次绕组电压输出端以及标准电压互感器模块的电压输出端相连；所述误差测量模块以标准电压互感器输出电压为参考，对待测电压互感器的二次绕组输出电压进行误差测量。

【技术特征摘要】
1.一种电压互感器量值溯源装置，所述装置包括：标准电压互感器模块，所述标准电压互感器模块包含上级标准电压互感器、下级标准电压互感器以及高压隔离互感器，所述上级标准电压互感器的一次绕组与下级标准电压互感器的一次绕组串联，所述上级标准电压互感器通过高压隔离互感器与下级标准电压互感器串联；所述待测电压互感器一次绕组与标准电压互感器模块输入端并联，或与上级标准电压互感器一次绕组并联，或与下级标准电压互感器一次绕组并联；误差测量模块，所述误差测量模块的输入端与待测电压互感器的二次绕组电压输出端以及标准电压互感器模块的电压输出端相连；所述误差测量模块以标准电压互感器输出电压为参考，对待测电压互感器的二次绕组输出电压进行误差测量。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高压隔离互感器一次绕组与上级标准电压互感器二次绕组并联，所述高压隔离互感器模二次绕组与下级标准电压互感器二次绕组串联。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置内部采用SF6气体绝缘。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述上级标准电压互感器、下级标准电压互感器以及待测电压互感器的电压比均为K；高压隔离电压互感器的电压比为1。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述上级标准电压互感器与下级标准电压互感器采用基于电压加法的分级集成化设计，进行上下级单独使用或整体使用；所述下级标准电压互感器与高压隔离互感器采取集成化设计。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高压隔离互感器由互感器铁芯、屏蔽法兰、绕组以及屏蔽电极组成；所述互感器铁芯由两个大小相等、形状为半圆形的铁芯对拼而成，并固定于屏蔽法兰内；所述屏蔽法兰用于固定铁芯并对铁芯起屏蔽作用；所述绕组包含一次绕组和二次绕组；所述屏蔽电极包含一次高压屏蔽电极以及二次低压屏蔽电极，所述一次高压屏蔽电极完全包裹一次绕组；所述二次低压屏蔽电极完全包裹二次绕组，两端通过屏蔽法兰固定；所述屏蔽电极用于避免高电位的一次绕组对低电位的二次绕组产生泄漏电流。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述一次绕组与二次绕组为同轴安装，一次绕组同轴安装于圆环状的一次高压屏蔽电极内，二次绕组绕制在铁芯的直边上。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述铁芯材料为坡莫合金。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述一次高压屏蔽电极内外表面有圆弧面过渡连接，所有连接处均有倒角和抛光处理，表面粗糙度优于3.2μm。10.一种高压隔离互感器装置，所述装置包含：互感器铁芯，所述互感器铁芯由两个大小相等、形状为半圆形的铁芯对拼而成，并固定于屏蔽法兰之间；屏蔽法兰，所述屏蔽法兰用于固定铁芯并对铁芯起屏蔽作用；绕组，所述绕组包含一次绕组和二次绕组；屏蔽电极，所述屏蔽电极包含一次高压屏蔽电极以及二次低压屏蔽电极，所述一次高压屏蔽电极完全包裹一次绕组；所述二次低压屏蔽电极完全包裹二次绕组，两端通过屏蔽法兰固定；所述屏蔽电极用于避...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，袁建平，雷民，姜春阳，殷小东，陈松，刘浩，熊魁，李明，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11