一种用于电压互感器的自动化误差测量装置制造方法及图纸

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。本实用新型专利技术的有益效果在于：因此本实用新型专利技术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。误差频率特性的准确测量。误差频率特性的准确测量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电压互感器的自动化误差测量装置


[0001]本技术涉及自动化误差测量
，具体是涉及一种用于电压互感器的自动化误差测量装置。

技术介绍

[0002]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
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93《电能质量
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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。/>[0003]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。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术存在的缺点，本技术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。
[0005]所述宽频隔离变压器(7)两端线圈匝数为1:1。
[0006]本技术的原理为：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：
[0007][0008]上式中，f和δ分别为当前谐波下的比差和角差。
[0009]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。
[0010]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：
[0011][0012]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。
[0013]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：
[0014][0015]由以述原理可知，精密仪器锁相放大器也可以实现电压互感器误差测量。测量过程如下：首先锁相放大器测量得到标准电压互感器与被测电压互感器的二次差压信号，并由标准电压互感器提供与标准二次信号同相位的参考信号Uref，即公式(3)中的U
N
，用于锁相放大器锁定使用；然后在锁相放大器内部将ΔU相对于Uref进行同相和正交分解，得到X＝ΔUcosθ，Y＝ΔUsinθ，其中θ为ΔU与Uref之间的相位差，参考信号Uref可使用高精度数字表或者后文采用的NI数据采集卡测量得到，最后通过公式(3)计算比差和角差。
[0016]本项目搭建的自动化误差测量装置如图1所示，信号发生器生成低压信号，经过功率放大器和升压器完成升压，组成电源系统，锁相放大器选用美国SRS公司的Lock
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inAmplifier
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850，该仪器属于精密测量设备，在使用时需要注意以下两点：(1)输入的差压信号ΔU和参考信号Uref的有效值都必须低于10V即使瞬时超过10V也会导致损坏，(2)在锁相放大器的内部，差压信号的低端通过10K电阻接外壳地，因此需要设计1:1宽频隔离变压器，分别在以下三种输入状态下以SSTV为参考对TX的误差进行测量：
[0017]本技术的有益效果在于：因此本技术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。
附图说明
[0018]图1为本技术的结构示意图；
[0019]图2为本技术的测差法基本线路；
[0020]图3为本技术的相量图；
[0021]图中：1、误差处理装置，2、LabVIES数据处理装置，3、信号发生器，4、功率放大器，5、宽频升压器，6、降压变压器A，7、宽频隔离变压器，8、降压变压器B。
具体实施方式
[0022]实施例1，一种用于电压互感器的自动化误差测量装置，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。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电压互感器的自动化误差测量装置，其特征在于：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：包积花，刘胜男，蔡永梅，李晶晶，张永敏，王中敏，贾枬，杨艳，冶占清，马健鹏，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司营销服务中心，
类型：新型
国别省市：