标准互感器的定置管理技术研究与应用

本文通过对供电公司营销系统互感器实验室标准互感器设备管理的现状分析,研究了基于无线射频技术的互感器实验室标准互感器的定置管理技术与方法,提出了这样一种解决方案,利用机械结构进行存放位置管理,利用无线射频技术进行互感器的识别和取用及送回管理,采用指示灯的不同颜色指示标准互感器当前状态。利用微控制器进行实时信号采集与处理,将相关参数信息上传给主机系统控制软件。系统自动记录标准互感器取走、送回等信息,并控制对应互感器指示灯的颜色,从而实现标准互感器设备的有效管理。

标准互感器检定系统能力提升项目可行性研究

首先,阐述了国内标准互感器检定系统现状。其次,介绍了国内标准互感器检定系统理论研究现状。最后,给出了标准互感器检定系统项目研究内容和实施方案。

基于数字比较法的宽频标准电流互感器溯源技术研究

对于宽频标准电流互感器的校准,在50 Hz附近的频段通常采用测差的方法,而在低至5 Hz高至2.5 kHz的频率下,由于标准器大都采用磁通门传感器的原理,无法与被检互感器的变比一一对应,因此必须采用同步采样的数字比较方法,文中通过对同轴分流器的宽频特性分析,设计了一种适合同轴分流器自校准的宽频互感器校验仪,以此完成对宽频标准电流互感器的误差校准,并采用多功能校准源与高精度数字万用表的配合实现分流器的校准和溯源。文章提供了完善的校准方案和详实的测试数据,并对各环节的校准不确定度进行了科学的分析,论证了校准方法的合理性和准确性,本方法对目前正在运行的某省电力公司20 Hz示范性电网的计量工作有很大的实用意义。

低频条件下标准电压互感器误差特性分析

为精确分析系统频率对标准电压互感器误差特性的影响,以获得标准电压互感器的低频适用性,首先建立了标准电压互感器的等值电路模型,提出了采用复数磁导率分析铁磁材料低频励磁特性的方法,并搭建了基于锁相原理的测量回路,获得了不同频率下取向硅钢片30P100的复数磁导率;其次,解析得到标准电压互感器空载误差及负载误差函数,并以一台35 kV标准电压互感器为模型,分别通过误差增量反推以及短路法获得一、二次漏阻抗的参数,通过复数磁导率获得低频励磁阻抗参数;最后,通过仿真计算,获得20 Hz及50 Hz下空载误差及负载误差曲线,并与实测结果进行对比验证。研究表明:取向硅钢片的复数磁导率实部与虚部均随着频率的降低而增大,在20~50 Hz频率范围内,标准电压互感器的空载比值差和空载相位差均随着频率的降低而正向偏移;负载比值差受频率影响较小,负载相位差随频率降低而正向偏移,且频率越低,其误差受负荷变化的影响越小。以设计的35 kV标准电压互感器为例,频率改变对标准电压互感器空载比值差的影响量在2×10^(−5)以内,对空载相位差的影响量在0.4′以内,其空载误差在20 Hz和50 Hz下至少可同时满足0.01级误差限值要求。在15 VA负荷时,频率变化对相位差的影响达到3′左右,在20 Hz和50 Hz下仅能同时满足0.5级误差限值要求。该研究获得了标准电压互感器低频误差特性,可为低频柔性交流输电工程用电压互感器试验验证提供支撑。

基于屏蔽和补偿措施的高压标准电流互感器研制

介绍了采用屏蔽和补偿相结合的措施研制额定电压为10kV的高压标准电流互感器的研制过程,并通过试验验证了该设计的合理性和实用性。

1000kV串联式标准电压互感器的研制

为了满足在1000kV级特高压电网建设中开展工频电压量值溯源及量值传递工作的需要,对一种基于工频电压加法原理的1000kV串联式标准电压互感器(TV)结构进行了设计,并建立了相关的数学模型。考虑到由于高压隔离互感器(HVIT)绝缘距离的存在而引入的大漏感量严重影响了其准确度,特采用了在HVIT一次侧串联电容的方式对漏感抗进行补偿的方法,大大提高HVIT的准确度。针对上、下级结构电容相差太大而导致的分压不均问题,通过在上级并联高压电容器的方法加以解决,并通过有限元分析对电场进行了仿真计算,验证了设计的可行性。与传统的电磁式标准电压互感器相比,该设计在满足相关规程规定的工频耐压与准确度要求的前提下大大降低了单台互感器的体积、质量及绝缘要求,为开展频繁的现场检定工作创造了条件。

1000kV标准电压互感器的量值溯源与传递

特高压工程用1000 kV电容式电压互感器的校准需要1000 kV标准电压互感器,而我国工频电压比例标准的最高溯源电压等级为500 kV,1000 kV标准电压互感器的量值溯源问题关系到量值的准确。SF6气体标准电容器具有良好的线性度,电流比较仪型高压电容电桥有较高的准确度,且二者的量值都具有可溯源性,由它们组成的系统可对1000 kV标准电压互感器的电压系数进行测量。1000 kV标准电压互感器在60%溯源基准点电压下的误差可以采用比较法溯源到高准确度的500 kV标准电压互感器上,根据基准点误差和电压系数用外推法实现1000 kV标准电压互感器在全量程范围内的量值溯源。采用该方法完成了1000 kV标准电压互感器的溯源,采用比较法对我国第1台特高压工程用1000 kV电容式电压互感器进行了量值传递。结果表明,该方法是可行的,并可用于1000 kV工频电压比例标准的建标。

特高压标准电压互感器一体化装置的紧凑化设计及关键技术研究

为了确保特高压工程跨电网、跨区域电能计量的准确可靠,促使发电、输电及用电三方的利益得到明确和保证,解决特高压交流电网中电容式电压互感器(CVT)误差特性的现场校准试验难题,研制了一种特高压标准电压互感器一体化装置。基于工频电压加法原理,采用特殊的罐式结构紧凑化设计思路,将特高压电压互感器标准电压互感器设计成上下两级GIS单元,缩小了装置的体积和重量,以适应特高压互感器现场校验车的装载。通过理论计算确定罐体尺寸及材料,使用电磁场仿真软件对隔离互感器进行3D建模及优化设计。样机的测试结果表明,特高压电压互感器一体化标准电压互感器装置的工频耐受电压为630 kV,准确度等级0.05级,满足特高压现场试验需求。

标准电流互感器期间核查方法的研究

测量用电流互感器是国家重点管理的用于贸易结算的计量器具,其计量准确与否直接影响电能交易双方的经济利益。为了保证陕西省电力公司所属供电局标准电流互感器在计量检定间隔期间的准确可靠,并保持良好置信度的检定状态,依据JJF 1033—2008《计量标准考核规范》、JJF1069—2007《法定计量检定机构考核规范》的要求,结合实际情况,研究探讨采用核查标准,获得实验室连续的测量过程参数,建立控制图并通过对控制图的分析将检定过程中"在控"或"失控"状态随时反馈,确保标准电流互感器测量结果的不确定度持续控制在规定的允许范围之内,从而达到监控测量过程的目的。

零激磁电流高精度标准电压互感器的研究

提出零激磁电流高精度电压互感器方案，可以将精度为0．5级的电压互感器的精度提高到0．02级。此种标准电压互感器具有高精度、体积小、重量轻、价格便宜和易于操作等特点，为现场测试电压量提供便利条件。

超低高压多变比高精度标准电压互感器的研制

传统的标准电压互感器在实际工程应用中存在高度高难以直立运输、体积大重量重在现场难以搬运和摆放、变比单一等缺陷,以致于在用于电压互感器的现场校验时,存在校准效率低、运输不方便易损坏等问题。针对上述存在的问题来开展标准电压互感器的研究设计,根据标准电压互感器的工作原理及结构组成,提出从套管及外壳、绝缘介质选择、电磁屏蔽设计、铁芯设计、线包设计五个方面来设计一种550kV超低高压多变比高精度标准电压互感器,并总结了该标准电压互感器设计经验。

1000kV标准电压互感器的校准方法研究

为了解决1 000 kV特高压标准电压互感器的误差校准及量值传递溯源问题,笔者介绍了一种利用测量标准电压互感器的一次空载导纳及低校高的方法来确定1 000 kV电磁式标准电压互感器的误差,很好地解决了高压电磁式标准电压互感器的量值传递问题,并通过大量的试验数据论证了该方法的可行性和正确性。

自升压标准电压互感器的误差测量方法

随着自升压标准电压互感器的广泛使用,部分自升压标准电压互感器也暴露了设备自身存在的问题。在对自升压标准电压互感器进行误差测量或用其作为测量标准对被试互感器进行误差校验时,容易出现误差超差的现象。分析了这种现象,并通过试验证明产生的原因是升压器一次电流产生的磁场影响到了标准电压互感器的自身误差。为提高自升压标准电压互感器误差校验工作的准确性,结合当前自升压标准压互感器的设计原理和误差校验方法,提出了一种适合于自升压标准电压互感器误差测量的合理方法。

基于多量程控制罗氏线圈标准电流互感器研究

用于电流互感器准确度校验的标准电流互感器为铁磁式、多引线抽头结构，二次侧存在开路高压危险。在校验时需更换一次导线缠绕匝数和二次出线接线柱。基于罗氏线圈电子式互感器制造技术，通过高精度罗氏线圈和多量程控制系统方案设计，研制了0．05级罗氏线圈标准电流互感器，可满足从5～5000A不同量程额定一次电流校验要求。罗氏线圈标准电流互感器实现将一次电流信号转换为标准数字信号，具有无铁芯、质量轻、体积小等优势，同时，还具有高线性度、宽范围测量、频率响应范围宽及开放协议等特点，能够满足数字信号发展的电子互感器准确度校验要求。

电流互感器标准装置测量结果的不确定度评定过程详解

测量不确定度是误差理论的重要组成部分,它给出一定置信概率下测量结果可能存在的取值区间,测量不确定度的评定结果必须包含在完整的测量结果中。现选用0.01级标准电流互感器为被测对象,对上级互感器标准装置测量结果的不确定度进行详细分析计算,可为计量建标与计量比对提供依据。

500/√3kV 0.002级多级励磁标准电压互感器设计与仿真分析

由于高压互感器绝缘设计较为困难,使得现有的标准电压互感器测量准确度难以得到有效的提升。该文以多级高低压混合励磁标准电压互感器电路为研究对象,结合多级励磁理论进行该电路在理想条件下的仿真分析。首先,根据该励磁方案建立其对应的等效电路;其次,根据该等效电路推导出互感器准确度计算公式;然后,结合实际需求,对500/√3kV多级高低压混合励磁标准电压互感器进行理论参数计算,包括内阻抗与励磁阻抗参数计算;最后,根据上述的理论参数计算出该互感器的测量准确度,仿真结果表明该互感器结构的比差为-2.27×10^(-7)%,角差为3.44×10^(-6)%,该标准互感器足以满足准确度等级为0.002级的要求,可尝试开发实物。

标准电流互感器大电流检定方法

按照传统检定方法检定标准电流互感器时,由于受实验室设备条件限制等,很难将大电流(2 000 A及以上电流值)升至满负荷,使得测量结果不能准确反映标准电流互感器在满负荷时的实际误差,满足不了标准电流互感器检定规程的要求。经过改进后,将新检定方法得到的误差数据和曲线图分别与传统方法进行比较分析,结果满足JJG 313—2010《测量用电流互感器》检定规程的误差要求。

标准电流互感器全自动校验系统的设计与应用

针对传统标准电流互感器检验时,接线复杂、操作困难等问题,提出标准电流互感器自动测量校验系统的设计方案,分析该系统的构成、工作原理和功能特点,并通过实例证明该系统可以减少重复劳动,降低工作强度,提高工作效率,方便试验室开展标准电流互感器检定溯源工作。

0.02级220kV标准电压互感器自校准方法应用研究

为避免长途运输造成220 kV标准电压互感器的量值误差过大,采用低端标准器测量、高端串联加法推算方式完成标准器的自校准。从测量重复性、上级标准器、互感器校验仪3方面进行不确定度评定,计算合成标准不确定度和扩展不确定度,并进行测量试验,试验结果满足相关要求,为下一级标准器的自校准奠定了基础。

550 kV标准电压互感器设计

在500 kV长距离输电网络中,作为电源供给端的大型发电站的升压站,电压多为550 kV,对应的计量用电力电压互感器为550 kV.详细介绍了用于550 kV计量用电压互感器误差现场检定的主标准器——550 kV 0.02级标准电压互感器的铁心设计、绕组设计和误差计算的主要要点,分析了误差形成的主要原因,并且给出了550 kV标准电压互感器各点的误差计算和实测结果.