【畢業(yè)學(xué)位論文】帶高壓自動(dòng)切斷裝置的電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)系統(tǒng)的研制

分類(lèi)號(hào) 校代碼 10495 級(jí) 公開(kāi)碩士學(xué)位論文帶高壓自動(dòng)切斷裝置的電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)系統(tǒng)的研制作者姓名： 黃勝英學(xué) 號(hào)： 1215123002指導(dǎo)教師： 夏定純 教授學(xué)科門(mén)類(lèi)： 工學(xué)專(zhuān) 業(yè)： 物理電子學(xué)研究方向： 人工智能完成日期： 二零一五年六月E. 呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解武漢紡織大學(xué) 有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)武漢紡織大學(xué) 可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明）摘 要電力系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)用電力設(shè)備來(lái)供應(yīng)、傳輸和使用電能的網(wǎng)絡(luò)。它大致可以被分為供電系統(tǒng)，輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，電容式電壓互感器已在電網(wǎng)運(yùn)用廣泛。按照國(guó)家規(guī)定的互感器檢定規(guī)程的要求，所有正在使用的互感器都必須進(jìn)行周期性的檢定，以確?；ジ衅鞯陌踩耘c準(zhǔn)確度。然而高壓互感器不僅體積大、重量重，而且運(yùn)行的電壓等級(jí)高，需要拆卸至實(shí)驗(yàn)室才能進(jìn)行檢定，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還會(huì)影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行，因此絕大多數(shù)高壓互感器都需在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢定。傳統(tǒng)的電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)采用測(cè)差原理進(jìn)行檢定，需要電源系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、負(fù)載箱、互感器誤差校驗(yàn)儀等設(shè)備才能完成誤差校驗(yàn)工作。由于這種測(cè)試方式其接線復(fù)雜、外圍設(shè)備眾多、設(shè)備笨重、難以搬運(yùn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝設(shè)備時(shí)仍然存在費(fèi)時(shí)費(fèi)力以及安全隱患等問(wèn)題，這為互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作增加了不小的阻力。針對(duì)于現(xiàn)有的電容式電壓互感器的測(cè)試方法和設(shè)備，本文提出了一種基于現(xiàn)有的電容式電壓互感器低校高誤差測(cè)試方法，通過(guò)高壓自動(dòng)切斷實(shí)現(xiàn)電容式電壓互感器的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。該方法便于實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)操作安全可靠，有效的防止了由于操作的失誤而導(dǎo)致的事故，確保了人身安全及設(shè)備安全。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電容式電壓互感器；互感器校驗(yàn)；控制系統(tǒng)；高壓自動(dòng)切斷研究類(lèi)型：應(yīng)用研究is a of to is as be to in in In of is it is to so to at of is it is to so on to of is an to on a of in is of at by of 1緒論.研究背景及目的.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.現(xiàn)階段存在的問(wèn)題.本章小結(jié).概述.基本原理分析.本章小結(jié).概述.系統(tǒng)組成.設(shè)備控制流程.本章小結(jié).概述.系統(tǒng)設(shè)計(jì).詳細(xì)設(shè)計(jì).數(shù)據(jù)通訊接口設(shè)計(jì).本章小結(jié).系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試.本章小結(jié).論11 究背景及目的電力對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的重要作用已不容忽視，人類(lèi)的生產(chǎn)生活已經(jīng)離不開(kāi)電力系統(tǒng)，甚至已產(chǎn)生出了一定程度的依賴，電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展也有目共睹。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的元件也越來(lái)越受重視，作為電力系統(tǒng)中最重要的元件之一，電壓互感器在其中起到了不可或缺的作用。電壓互感器的主要作用是把高壓側(cè)的高電壓轉(zhuǎn)換為二次側(cè)的低電壓，用于給自動(dòng)設(shè)備、測(cè)量裝置和繼電保護(hù)裝置等供電。同時(shí)電壓互感器能夠?qū)⒍蜗到y(tǒng)和一次高電壓系統(tǒng)進(jìn)行隔離開(kāi)來(lái)，從而保障工作人員和電力設(shè)備的安全。電壓互感器的發(fā)展經(jīng)歷了從電磁式電壓互感器到電子式電壓互感器的過(guò)程。根據(jù)準(zhǔn)定義，電子式電壓互感器都具有兩個(gè)重要部件：一次轉(zhuǎn)換部件和二次轉(zhuǎn)換部件。一次轉(zhuǎn)換部件一般采用光學(xué)裝置或電容、電阻分壓器，二次轉(zhuǎn)換器與一次轉(zhuǎn)換器之間使用光纖作為傳輸系統(tǒng)，并裝上能傳輸和放大測(cè)量信號(hào)的電子器件，具有數(shù)字量輸出和模擬量輸出的電壓測(cè)量接口。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的電子式互感器產(chǎn)品被開(kāi)發(fā)出來(lái)，可以根據(jù)產(chǎn)品的原理將他們分為“有源式”和“無(wú)源式”兩類(lèi)，傳感頭部分需要供電電源的電子式電壓互感器稱作有源式的電壓互感器，而另外一種無(wú)源式電壓互感器，它的高壓側(cè)傳感頭部分不需要供電電源。隨著電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，電壓互感器已在電網(wǎng)中得到廣泛運(yùn)用，其中尤以高電壓等級(jí)的電容式電壓互感器為多。按照互感器檢定規(guī)程要求，必須周期性校驗(yàn)變電站現(xiàn)場(chǎng)安裝的電容式電壓互感器1。這就會(huì)遇到很多必須解決的問(wèn)題，如高壓互感器的運(yùn)行電壓高、體積大，并且有不適合拆卸、不適于在實(shí)驗(yàn)室中檢定的特點(diǎn)，所以檢定大部分都需要在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。對(duì)傳統(tǒng)的電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，一般采用測(cè)差原理進(jìn)行，需要電壓標(biāo)準(zhǔn)、校驗(yàn)儀、電源系統(tǒng)、負(fù)載箱等等諸多設(shè)備才能完成，所需設(shè)備總類(lèi)之繁多、設(shè)備體積之笨重、測(cè)試連接線之復(fù)雜都為實(shí)驗(yàn)增加了不小的阻力。內(nèi)外研究現(xiàn)狀自從上世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)就開(kāi)始進(jìn)行電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)的校驗(yàn)工作，絕大多數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)都是采用串聯(lián)諧振升壓法和并聯(lián)諧振升壓法進(jìn)行的。這種方法需要配置像升壓變壓器、調(diào)諧電感、調(diào)諧電容、標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器、校驗(yàn)儀外圍設(shè)備。由于這種測(cè)試方式的接線復(fù)雜、外圍設(shè)備眾多、設(shè)備笨重、難以搬運(yùn)，因此現(xiàn)場(chǎng)安裝設(shè)備時(shí)不武漢紡織大學(xué)碩士學(xué)位論文2僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且存在很大的安全隱患。此外，電容式電壓互感器的大容性負(fù)載需要大容量、高電壓的試驗(yàn)變壓器和電源，這給現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的操作帶來(lái)較大的困難，有時(shí)甚至根本沒(méi)有辦法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。然而國(guó)外早已經(jīng)研究出一些校驗(yàn)電壓互感器的方法。在國(guó)外，有幾種不同的方法來(lái)測(cè)量電壓互感器的比差和角差。兩種方法中要么使用到偏轉(zhuǎn)裝置，要么使用不計(jì)量技術(shù)。使用直接測(cè)量的方式，其測(cè)量質(zhì)量能夠被保證，并且無(wú)需與其他標(biāo)準(zhǔn)做比較。在直接偏移法中，初次級(jí)電壓相量分別被直接測(cè)量?？傮w來(lái)說(shuō)，這個(gè)方法是最好的測(cè)量低壓互感器的方法，其初級(jí)電壓只有100V。即便如此，更精確、更簡(jiǎn)單的測(cè)量方法可以通過(guò)使用其他技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在以前，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（過(guò)比空法來(lái)校驗(yàn)電壓互感器，將測(cè)互感器與個(gè)標(biāo)準(zhǔn)互感器使用的是由可變電阻的分壓器和互感器組成的電壓比較器，變比在1/1到2000/1之間。如果被測(cè)互感器與標(biāo)準(zhǔn)互感器所測(cè)量的誤差為比差和么這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)互感器的比差和角差被與被測(cè)互感器認(rèn)為幾乎相同。但是，這種方法存在幾個(gè)缺陷，主要在于比較器的變比范圍有限，以及一些標(biāo)準(zhǔn)變壓器必須達(dá)到用戶預(yù)期的要求。這些變壓器的比差和角差必須滿足二次電壓的范圍。這些變壓器不得不做定期的檢查，以確保其比差和角差沒(méi)有發(fā)生改變。如果有一個(gè)可行的直接測(cè)量的方法，那么校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)互感器將成為一個(gè)簡(jiǎn)單的工作，并且這個(gè)方法也能夠直接校驗(yàn)客戶的互感器。在接測(cè)空法最開(kāi)始用于包括通過(guò)連接一個(gè)可變互感器來(lái)提供相位角的平衡，從而保持標(biāo)準(zhǔn)變壓器的二次側(cè)和電阻分壓器輸出端的平衡。但是，由于這個(gè)電阻分壓比在受熱后會(huì)發(fā)生改變，因此這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)有困難。在60年代末，直接測(cè)空法是可行的，因?yàn)檫@個(gè)方法比較簡(jiǎn)單直接，它通過(guò)未知電容器與一些標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的橋結(jié)構(gòu)的平衡來(lái)測(cè)量電容器，并且該方法被用來(lái)替代比較法。在過(guò)去60年間，高壓設(shè)備中最常用的標(biāo)準(zhǔn)橋結(jié)構(gòu)是西林橋結(jié)構(gòu)，個(gè)橋結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)高壓支路由標(biāo)準(zhǔn)電容器和未知電容器組成12。兩個(gè)低壓支路是電阻，其中一個(gè)電阻并聯(lián)一個(gè)平衡電容器來(lái)平衡相位角。西林橋結(jié)構(gòu)最主要的局限性在于低壓支路中的未知電容和標(biāo)準(zhǔn)電容相對(duì)于地的電壓不再是橋臂平衡的參數(shù)指標(biāo)。因此，要是沒(méi)有仔細(xì)的對(duì)橋結(jié)構(gòu)中的組件進(jìn)行校正檢查，離散的電流將會(huì)影響通過(guò)橋結(jié)構(gòu)所測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。要想消除這些離散電流就必須調(diào)整電壓的幅值和相位角?？墒?，不幸的是這個(gè)方式并不是最好的而且橋的精度必然會(huì)受到影響。西林電橋的另外一個(gè)限制因素是兩個(gè)低壓支路中的電阻本身的誤差。 允許兩個(gè)電容通過(guò)低壓終端的對(duì)地點(diǎn)1 緒論3位進(jìn)行相互比較，從而消除西林電橋的主要問(wèn)題。電流比較儀電橋用于對(duì)電壓互感器和電容的校驗(yàn)，從而消除西林電橋的主要問(wèn)題。在驗(yàn)電容和校驗(yàn)電壓互感器有個(gè)重要的區(qū)別。電壓互感器的校驗(yàn)是直接空類(lèi)型的，而電容的校驗(yàn)是比空類(lèi)型的。換句話說(shuō)，電容測(cè)量的精確度最終取決于配備的標(biāo)準(zhǔn)電容的大小。而該標(biāo)準(zhǔn)電容可以通過(guò)電容經(jīng)行直接追蹤計(jì)算得到，也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)電容是個(gè)已知的基本長(zhǎng)度單位。階段存在的問(wèn)題現(xiàn)有的電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)主要采用比較法進(jìn)行。在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)，首先利用升壓器經(jīng)行升壓，并向標(biāo)準(zhǔn)互感器和被測(cè)電容式電壓互感器的一次側(cè)提供一個(gè)合適的試驗(yàn)電壓2。然后，在標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的二次繞組的輸出端采集輸出電壓，計(jì)算或者測(cè)量出被測(cè)電容式電壓互感器的二次繞組的輸出誤差。接著，在被測(cè)互感器二次側(cè)施加測(cè)試電壓，由此測(cè)得相關(guān)所需參數(shù)。此時(shí)，必須拆除一次高壓線，否則將在互感器一次側(cè)產(chǎn)生過(guò)高的電壓，導(dǎo)致裝置過(guò)壓損壞，同時(shí)危及現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全。本文主要研究電容式電壓互感器檢驗(yàn)的技術(shù)方法，通過(guò)增加高壓自動(dòng)切斷裝置，實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行電容式電壓互感器校驗(yàn)時(shí)，在不拆除互感器一次側(cè)的高壓線的情況下，完成電容式電壓互感器的檢驗(yàn)工作。章小結(jié)本章主要介紹了本文的研究對(duì)象為電容式電壓互感器，研究?jī)?nèi)容為電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)方法，研究目的為減少在進(jìn)行電容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)的工作量、工作強(qiáng)度，以及減小現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)過(guò)程中潛在的人身和設(shè)備危險(xiǎn)。武漢紡織大學(xué)碩士學(xué)位論文42 述電力系統(tǒng)是由生產(chǎn)、變換、傳送、分配和消耗電能的電氣設(shè)備在一起組成統(tǒng)一整體。它是由發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、和用電系統(tǒng)等部分組成，它的功能是將自然界之中的一次能源轉(zhuǎn)化成電能供應(yīng)給用戶使用。該過(guò)程通過(guò)發(fā)電裝置將一次能源轉(zhuǎn)化電能，通過(guò)傳輸設(shè)備、變壓設(shè)備將電能傳輸?shù)礁鞯兀詈笸ㄟ^(guò)配電設(shè)備將電能供應(yīng)給各種用戶。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，電力系統(tǒng)在每個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)層次中都具有相對(duì)應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，主要包括各種檢測(cè)設(shè)備、通信設(shè)備、安全保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置以及監(jiān)控自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，以便于對(duì)電能的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，從而能夠確保用戶可以獲取到既安全又經(jīng)濟(jì)同時(shí)優(yōu)質(zhì)的電能。力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的示意圖。力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的示意圖電力系統(tǒng)又可以被稱作輸電網(wǎng)絡(luò)，它是一種連接供應(yīng)電能端和使用電能端的供電網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)主要包括發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)三個(gè)部分。發(fā)電系統(tǒng)包括各種類(lèi)型的發(fā)電站以及發(fā)電設(shè)備發(fā)電設(shè)備；輸電系統(tǒng)是指從各個(gè)發(fā)電廠以及發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的電2 系統(tǒng)原理分析5能傳輸?shù)捷旊娋W(wǎng)絡(luò)之間的系統(tǒng)，主要包括高壓電纜、鐵塔、以及多組變電站等；配電系統(tǒng)是指從輸電網(wǎng)絡(luò)傳輸電能到使用電能的用戶端之間的系統(tǒng)，主要包括變電站、變壓器、變電箱、電表等設(shè)備。由于我國(guó)地域面積相當(dāng)遼闊，各種能源豐富，因此各發(fā)電廠通常都處于相對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)。為了將發(fā)電廠所產(chǎn)生的電能送到中心城區(qū)的用戶端，并且降低在電能傳輸過(guò)程中的功率損失，同時(shí)提高所供電能的電能品質(zhì)的穩(wěn)定，我國(guó)對(duì)使用的輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)進(jìn)行了升降壓，并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離電能傳輸。輸電網(wǎng)絡(luò)將多種不同的發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅利用煤、石油等一次能源發(fā)電，同時(shí)利用了太陽(yáng)能、水、風(fēng)等可循環(huán)的無(wú)污染的綠色能源發(fā)電，這樣不僅能夠節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本又能夠減少環(huán)境污染。正是由于我國(guó)采用的是多能源并網(wǎng)發(fā)電，因此，我國(guó)輸電網(wǎng)絡(luò)上的任一節(jié)點(diǎn)，都被設(shè)計(jì)成了可以隨時(shí)加入網(wǎng)絡(luò)或者切離網(wǎng)絡(luò)，而不會(huì)對(duì)整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)的供電品質(zhì)造成重大影響的拓?fù)涞膽?yīng)用結(jié)構(gòu)。對(duì)于電力系統(tǒng)進(jìn)行分析的時(shí)候，此，電力網(wǎng)絡(luò)具有一個(gè)很大的特點(diǎn)就是分層結(jié)構(gòu)。一般的電力網(wǎng)絡(luò)可以被劃分為一級(jí)輸電網(wǎng)絡(luò)、二極輸電網(wǎng)絡(luò)、高壓配電網(wǎng)絡(luò)和低壓配電網(wǎng)絡(luò)等層次。一級(jí)輸電網(wǎng)絡(luò)一般是由電壓為220連接著各個(gè)大型大電廠、特大容量用戶和相鄰的子電力網(wǎng)絡(luò)。二極輸電網(wǎng)絡(luò)的電壓一般為110上面連接著一級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)，下面連接著高壓配電網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)，能夠連接區(qū)域性的發(fā)電廠和大用電量用戶。配電網(wǎng)絡(luò)是向中等用電用戶和小型用電用戶供電的網(wǎng)絡(luò)，其中高壓配電網(wǎng)絡(luò)的電壓在6低壓配電網(wǎng)絡(luò)的電壓在1輸電過(guò)程中，電能通過(guò)輸電線路傳輸給用戶。中表示輸電網(wǎng)的電壓，電能傳輸給用戶的過(guò)程中，電流在導(dǎo)線中流過(guò)時(shí)會(huì)使導(dǎo)線發(fā)熱，造成電壓下降、功率損耗以及導(dǎo)致電能損耗，同時(shí)，電壓的下降與流過(guò)導(dǎo)線的電流成正比，功率的損耗和電能的損耗與流過(guò)導(dǎo)線的電流的平方成正比。因此，為了提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，減小電能在傳輸過(guò)程中的損耗，在保證傳輸功率不變的情況下，提高電能傳輸過(guò)程中的電壓，可以減小電能傳輸過(guò)程中的電流。這樣一來(lái)不僅可以降低電能傳輸過(guò)程中的電壓和電能的損耗，同時(shí)還可以通過(guò)使用較細(xì)的導(dǎo)線來(lái)節(jié)約電力系統(tǒng)的建造成本。當(dāng)電能傳輸?shù)截?fù)荷中心時(shí)，又必須將電壓降低，以便于提供給不同需求的用戶使用。因此，在電力系統(tǒng)中，需要使用變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓進(jìn)行升高和降低等一系列的變換。式（壓器在電力系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用，占據(jù)了極其重要的地位，無(wú)論是在發(fā)電廠或者是變電站，都可以看到各種型號(hào)和不同容量的變壓器。統(tǒng)原理分析7變壓器的種類(lèi)很多，能將高電壓按比例轉(zhuǎn)變成100叫互感器。其中，將高壓按比例轉(zhuǎn)變成100將大電流按比例轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)小電流的互感器叫做電流互感器。通過(guò)互感器將高壓、大電流轉(zhuǎn)變成低壓、小電流，能夠方便地使用測(cè)量?jī)x表直接測(cè)量電壓與電流，不僅對(duì)電力設(shè)備起到了保護(hù)作用，而且對(duì)于人員和設(shè)備的安全也起到了保護(hù)作用。本文所研究的對(duì)象是電容式電壓互感器。在電力系統(tǒng)中，電容式電壓互感器被用于逐步降低額外的高壓信號(hào)、保護(hù)低壓信號(hào)，為計(jì)量或者操作繼電器提供安全保障。電容式電壓互感器的最基本的結(jié)構(gòu)由電容分壓器和電磁單元兩個(gè)部分組成。其中電容分壓器的兩個(gè)分離的電容，一個(gè)用于調(diào)整線路頻率的電感和一個(gè)用于隔離以及進(jìn)一步逐步降低電壓來(lái)計(jì)量設(shè)備或者保護(hù)繼電器的電壓互感器。實(shí)際上，其中一個(gè)電容通常由許多小電容串聯(lián)構(gòu)成。這樣一來(lái)，通過(guò)電容能夠承擔(dān)更高的電壓降，并且使得另外一個(gè)電容承受較小的電壓降。正是由于絕大多數(shù)的電壓降由其中一個(gè)電容承擔(dān)，這樣就能夠減少電壓互感器的隔離等級(jí)。同時(shí)在超過(guò)100他類(lèi)型的電壓互感器需要使用更多的繞組和材料才能達(dá)到與電容式電壓互感器相同的隔離效果。容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)傳統(tǒng)方法通過(guò)電壓互感器校驗(yàn)儀測(cè)量電壓互感器誤差時(shí)，一般情況下，采用比較法測(cè)量。比較法的測(cè)量方法是用一個(gè)與被測(cè)電壓互感器的電壓比相同的標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器作為標(biāo)準(zhǔn)，把兩個(gè)互感器的二次的差壓輸入互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行測(cè)量，讀出被測(cè)互感器相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)互感器的電壓誤差f 和相位差。被測(cè)互感器的電壓誤差 相位差 x 為 式（0f 和 0 分別表示標(biāo)準(zhǔn)互感器的電壓誤差和相位差。根據(jù)電壓互感器檢定規(guī)程的規(guī)定，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)互感器器的準(zhǔn)確度等級(jí)比被測(cè)互感器高兩級(jí)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)互感器的誤差可忽略不計(jì)，通過(guò)電壓互感器校驗(yàn)儀，直接讀出被測(cè)電壓互感器的電壓誤差和相位差3。漢紡織大學(xué)碩士學(xué)位論文8式（1） 以采用一般電壓互感器檢定線路4。使用標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器作為標(biāo)準(zhǔn)器的檢定線路來(lái)測(cè)試電壓互感器時(shí)，根據(jù)誤差測(cè)量裝置類(lèi)型，可以選擇從高電位端取出差壓或者從低電位端取出差壓進(jìn)行誤差測(cè)量。1為調(diào)壓器，0為標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器，準(zhǔn)電壓互感器就是說(shuō)兩互感器的一次極性端(A)對(duì)接，兩互感器的非極性端(X)對(duì)接并且接地5。兩互感器的二次側(cè)的二次極性端(a)對(duì)接，兩互感器的二次非極性端(x)，輸入儀器進(jìn)行測(cè)量，且儀器的么輸入儀器的于電壓互感器的誤差是加在一次端上的電壓經(jīng)過(guò)折算后與二次端上的電壓之差，因此，二次差壓直接從互感器二次端上取出。由于當(dāng)差壓從低電位端取出時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的一次和二次繞組之間的電容電流反向流入被測(cè)互感器，所引起的附加應(yīng)該不大于備件互感器誤差限值的1/20。） 參數(shù)測(cè)量低壓電壓互感器的誤差由兩部分組成，一是空載誤差，一是負(fù)載誤差。統(tǒng)原理分析9知，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得電壓互感器的一次繞組內(nèi)阻抗次繞組內(nèi)阻抗載勵(lì)磁導(dǎo)納能夠通過(guò)該公式計(jì)算出電壓互感器的誤差。 式（先，測(cè)量繞組內(nèi)阻抗可以通過(guò)使用直流電橋進(jìn)行測(cè)量。低壓電壓互感器的繞組內(nèi)阻非常小，此，必須采用雙臂電橋進(jìn)行測(cè)量。高壓電壓互感器的高壓繞組的內(nèi)阻非常大，此可以用單臂電橋或者數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量繞組直流電阻的時(shí)候，必須將不會(huì)使用到的繞組給短路掉，這樣才能避免電感所造成的過(guò)渡過(guò)程影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。因此，在測(cè)量一次繞組的內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)該將二次繞組短路，同理，測(cè)量二次繞組的內(nèi)阻的時(shí)候，要將一次繞組短路。這樣，就能夠測(cè)量出一次繞組的內(nèi)阻后，利用互感器校驗(yàn)儀測(cè)量繞組的漏抗。此時(shí)將一次繞組短路，電源電流通過(guò)二次繞組和校驗(yàn)儀的工作電流回路，獲取取二次繞組上的壓降，通過(guò)互感器校驗(yàn)儀進(jìn)行測(cè)量。儀器所得到的數(shù)據(jù)為折算至二次的一次繞組的內(nèi)阻抗和二次繞組的內(nèi)阻抗之和， 1 2 1 2 1 2Z Z R R j x x R 式（次，測(cè)量空載勵(lì)磁導(dǎo)納可以通過(guò)使用互感器校驗(yàn)儀測(cè)量。將電源電壓加在被測(cè)電壓互感器的一次側(cè)和供電電壓互感器的一次側(cè)，此時(shí)，兩電壓互感器的額定一次電壓相同，供電電壓互感器的額定二次電壓為100V，用于給電壓互感器校驗(yàn)儀供電。被測(cè)互感器的二次回路開(kāi)路，此時(shí)，通過(guò)被測(cè)互感器的一次空過(guò)在勵(lì)磁電流由繞組的過(guò)校驗(yàn)儀的測(cè)量得到導(dǎo)納（中 為待測(cè)互感器一次側(cè)的空在勵(lì)磁電流； 為待測(cè)互感器一次側(cè)的電壓；為待測(cè)互感器二次側(cè)電壓；測(cè)量電壓折算到額定二次電壓為100（于勵(lì)磁導(dǎo)納不是一個(gè)常數(shù)，會(huì)隨著回路電壓的改變而呈非線性變化，因此，需要武漢紡織大學(xué)碩士學(xué)位論文10測(cè)量每個(gè)規(guī)程點(diǎn)下的勵(lì)磁導(dǎo)納值值，即20%、50%、80%、100%以及120%額定電壓下的勵(lì)磁導(dǎo)納值。最后，需要測(cè)量二次負(fù)荷導(dǎo)納。將互感器的二次電壓加載在校驗(yàn)儀的工作電壓回路，并且把通過(guò)二次負(fù)荷的電流由可以通過(guò)校驗(yàn)儀直接得到被測(cè)互感器的二次負(fù)荷導(dǎo)納值。那么，通過(guò)之前所測(cè)得的被測(cè)互感器繞組的內(nèi)阻、被測(cè)互感器的空載勵(lì)磁導(dǎo)納以及被測(cè)互感器二次負(fù)荷導(dǎo)納就能夠計(jì)算出被測(cè)互感器的空載誤差和負(fù)載誤差，最終得到被測(cè)互感器的總體誤差。容式電壓互感器誤差現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)低較高方法（1） 電容式電壓互感器的結(jié)構(gòu)電容式電壓互感器由電容分壓器和電磁單元組成，其中，電磁單元包含中間變壓器、補(bǔ)償電抗器和阻尼器等部分。中2表示中壓電容器；a, 設(shè)電路中未接入電磁單元等并聯(lián)阻抗，從 向電容分壓器看進(jìn)去，該部分可視作一個(gè)有源二端口網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用s 將該部分等效為一個(gè)恒壓源和內(nèi)阻串聯(lián)的電源。等效內(nèi)阻為高壓電容統(tǒng)原理分析11阻抗。等效容抗為高壓電容（過(guò)等效變換后，一次電壓從而二次電壓容式電壓互感器的電壓變比則從 降低成了 。容式電壓互感器等值電路圖將原電路通過(guò)s 且，將中間變壓器經(jīng)行等效后得到電容式電壓互感器的等值電路，中：1+電抗；1為中間變壓器的一次繞組漏抗； 為中間變壓器將二次繞組的漏抗歸算到一次繞組后，二次繞組的漏抗的歸算值； 為中間變壓器二次繞組的直流電阻歸算到一次繞組后，二次繞組的直流電阻的歸算值；為中間變壓器一次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； 為中間變壓器二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)歸算到一次繞組后，二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的歸算值。（2） 電容式電壓互感器誤差產(chǎn)生的原因電容式電壓互感器的誤差主要有兩個(gè)部分組成，一個(gè)是由激磁支路所產(chǎn)生的的空載誤差，而另一個(gè)是由包括阻尼器在內(nèi)的負(fù)荷支路所產(chǎn)生的的負(fù)載誤差7。1 空載誤差空載誤差是由于空載電流 在一次阻抗上產(chǎn)生的電壓降 而引起的?？蛰d時(shí)，電容式電壓互感器一次電壓不變的情況下，空載勵(lì)磁電流也基本不變8。（ 負(fù)載誤差負(fù)載誤差是由負(fù)載電流 在電容式電壓互感器二次側(cè)回路阻抗上產(chǎn)生的電壓降2 系統(tǒng)原理分析13引起的。式（電容式電壓互感器的二次繞組通過(guò)負(fù)載阻抗而閉合時(shí)，在二次繞組中產(chǎn)生負(fù)載電流，并引起一次繞組電流發(fā)生變化。一次繞組電流除了用以產(chǎn)生主磁通的激磁電流外，還將增加一個(gè)負(fù)載電流，以抵消二次電流的影響。一次繞組上的負(fù)載電流和二次繞組上的負(fù)載電流分別在一次繞組和二次繞組的阻抗上產(chǎn)生電壓降以及漏磁壓降，導(dǎo)致負(fù)載誤差。由于負(fù)載誤差只和負(fù)載電流以及繞組內(nèi)的阻抗有關(guān)679，而且繞組內(nèi)的阻抗不隨負(fù)載電流的變化而變化，即可認(rèn)為是線性的。因此，可以認(rèn)為負(fù)載誤差和負(fù)載電流成正比。（3） 降低誤差的措施通過(guò)上述對(duì)于電容式電壓互感器的電壓誤差產(chǎn)生原因的分析，為了降低電容式電壓互感器的電壓誤差，則要使得電路的阻抗最小。由于電容式電壓互感器的等效電路電路中含有電容和電感，因此，可使電容式電壓互感器的等效電路中容抗和感抗在額定頻率下呈串聯(lián)諧振67。式（時(shí)，電路阻抗最小。當(dāng)電源電壓不變時(shí)，電路中的電流可以達(dá)到最大。同時(shí)，在電路發(fā)生諧振時(shí)，該電路呈現(xiàn)為純電阻特性，能量的轉(zhuǎn)換只在電路內(nèi)部的電感和電容之間進(jìn)行，此時(shí)的無(wú)功功率的代數(shù)和為零，因此，電路與電源之間沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)換。（4） 電容式電壓互感器低校高方法基本過(guò)程在開(kāi)始做誤差試驗(yàn)時(shí)，首先采集一次側(cè)數(shù)據(jù)，在電容式電壓互感器二次側(cè)開(kāi)路的情況下，在被測(cè)電容式電壓互感器的電容單元高壓端和電磁單元低壓接線端之間施加一個(gè)不超過(guò)3二次側(cè)采集二次側(cè)端子的電壓信號(hào)。后通過(guò)控制系統(tǒng)給與一個(gè)控制信號(hào)，該電容式電壓互感器校驗(yàn)裝置自動(dòng)在被測(cè)電容式電壓互感器的二次側(cè)接入負(fù)載，通過(guò)在一次側(cè)施加交流電壓測(cè)試信號(hào)，在二次側(cè)獲取二次端子的電壓和電流，后，斷開(kāi)互感器的載波端和電磁單元的低壓端，并將電容單元的高壓端和載波