CN103308878A - 用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，电阻C、电阻A1、电阻B1和可变电阻D依次串联在电压和地之间组成第一线路、可变电阻X、电阻B和电阻A依次串联在地和电压之间组成第二线路，第一线路和第二线路并联，开关K2并联在电阻C的两端，开关K1并联在电阻B的两端，开关K3并联在可变电阻D的两端，电压表与电阻B和可变电阻X并联，指零仪一端电连接在电阻A和电阻B之间的节点上，其另一端电连接在电阻A1和电阻B1之间的节点上。实现低成本下，提高高压臂电阻的稳定性、线性度和抗干扰能力的优点。
Description
技术领域
本发明涉及高压直流输变电领域，具体地，涉及一种用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置。
背景技术
高压直流输变电系统的电压计量和测量，是通过直接联接于系统线路与地之间的电阻分压器，将一次线路高电压转换为可由低电压仪表直接测量的二次线路低电压，乘以经现场检定并合格（或修正）的电阻分压器转换系数，获得一次线路高电压值。系统用电阻分压器的准确度一般为0.2%，现场检定用装置的准确度应高于0.05%。目前的现场检定技术是采用直接对比法，即用高精度的高压臂电阻和高精度的低压臂组成标准器进行，很难保证标准器的高压臂电阻的稳定性、线性度和抗干扰能力。并且直接对比法，要求高精度的标准器，同时要具有极高的准确度、长期稳定性和短时稳定性、线性度、抗干扰能力，成本极高且效果仍难达到要求。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，以实现低成本下，提高高压臂电阻的稳定性、线性度和抗干扰能力的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，包括电阻C、电阻A、电阻B、电阻A1、电阻B1、可变电阻D、可变电阻X、开关K1、开关K2、开关K3、指零仪和电压表，所述电阻C、电阻A1、电阻B1和可变电阻D依次串联在电压和地之间组成第一线路、所述可变电阻X、电阻B和电阻A依次串联在地和电压之间组成第二线路，所述第一线路和第二线路并联，所述开关K2并联在电阻C的两端，所述开关K1并联在电阻B的两端，所述开关K3并联在可变电阻D的两端，所述电压表与电阻B和可变电阻X并联，所述指零仪一端电连接在电阻A和电阻B之间的节点上，其另一端电连接在电阻A1和电阻B1之间的节点上。
进一步的，所述电阻A为精度为1%，额定电压为500kv的精密金属膜电阻，电阻的外绝缘采用5×30mm×φ200mm的环氧管。
进一步的，所述电阻B为精度为0.01%，额定电压为600V的精密线绕电阻，电阻的外绝缘采用5×30mm×φ200mm的环氧管。
进一步的，所述电阻C选用精度为0.01%，额定电压为5KV的精密电阻，电阻的外绝缘采用1×200mm×φ200mm的环氧管。
进一步的，所述可变电阻D为0.02%级的精密电阻箱。
进一步的，所述精密电阻箱为ZX25P型电阻箱。
进一步的，所述可变电阻X为0.01%级的精密电阻箱。
进一步的，所述精密电阻箱采用ZX54型电阻箱。
进一步的，所述指零仪采用AC5a型指针式指零仪。
进一步的，所述电压表的输入阻抗为10GΩ。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，通过提供一种电阻分压器坚定装置，通过开关K1、开关K2和开关K3之间的闭合，以及可变电阻的调节，达到了低成本下，提高高压臂电阻的稳定性、线性度和抗干扰能力的目的，并准确的对高压直流输变电系统进行测试。而对各个电阻的精确限定使得装置的稳定性、线性度和抗干扰能力进一步得到提高。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置电子电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，包括电阻C、电阻A、电阻B、电阻A1、电阻B1、可变电阻D、可变电阻X、开关K1、开关K2、开关K3、指零仪和电压表，电阻C、电阻A1、电阻B1和可变电阻D依次串联在电压和地之间组成第一线路、可变电阻X、电阻B和电阻A依次串联在地和电压之间组成第二线路，第一线路和第二线路并联，开关K2并联在电阻C的两端，开关K1并联在电阻B的两端，开关K3并联在可变电阻D的两端，电压表与电阻B和可变电阻X并联，指零仪一端电连接在电阻A和电阻B之间的节点上，指零仪的另一端电连接在电阻A1和电阻B1之间的节点上。
其中，电阻A为精度为1%，额定电压为500kv的精密金属膜电阻，电阻的外绝缘采用5×30mm×φ200mm的环氧管。电阻B为精度为0.01%，额定电压为600V的精密线绕电阻，电阻的外绝缘采用5×30mm×φ200mm的环氧管。电阻C选用精度为0.01%，额定电压为5KV的精密电阻，电阻的外绝缘采用1×200mm×φ200mm的环氧管。可变电阻D为0.02%级的精密电阻箱。精密电阻箱为ZX25P型电阻箱。可变电阻X为0.01%级的精密电阻箱。精密电阻箱采用ZX54型电阻箱。指零仪采用AC5a型指针式指零仪。电压表的输入阻抗为10GΩ。
用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置测量流程具体如下：
步骤一：第一次平衡：将开关K2和开关K3合上，则电阻C和电阻D被短路，调节电阻X使指零仪G指零，则电路中电阻间的阻值关系为：A/X=A1/B1
步骤二：第二次平衡：将开关K2开关K3打开，调节电阻D使指零仪G指零，则电路中电阻间的阻值关系为：A/X=（A1+C）/（B1+D）
步骤三：则通过以下计算：∵A1/B1=（A1+C）/（B1+D），∴R=U1/U2=（A1+B1）/B1=（C+D）/D，
∴U1=U2（C+D）/D，R=（C+D）/D
∴被试分压器的分压比（A1+B1）/B1=（C+D）/D
式中，R表示比例系数。
实际测试时，开关K1分段接入0Ω~500kΩ，电阻B与电阻X串联电阻无级调节范围为0Ω~611kΩ，被试分压比范围为819～20000（考虑到电阻X的读数不宜位数太少，取5位，如果电阻X取4位，分压比可以更大）；步骤3中公式中的A、B 、A1、 B1 等代表与电阻相对应的电阻值，U1和U2为电压值。
电阻中各个元器件的选择：
电阻A选用精密金属膜电阻（1%级，500kV，500MΩ，1000×500kΩ×2W串联），外绝缘为2×2m×φ200mm的环氧管；
电阻B选用精密线绕电阻（0.01%级，600V，5×RX70-100K×0.25W串联），外绝缘为5×30mm×φ200mm的环氧管；
电阻C选用精密电阻（0.01%级，5kV，50×RX70-100K×0.25W串联），外绝缘为1×200mm×φ200mm的环氧管；
电阻D选用精密电阻箱（0.02%级，ZX25P型）；
可变电阻X选用精密电阻箱（0.01%级，ZX54型）；
可变电阻G选用AC5a型指针式指零仪，最大分辨率2×10-9A/格或1×10-6V/格；
电压表U2选用安捷伦34411A型万用表，输入阻抗10GΩ；
开关K1、K2和K3使用6mm2×（0.5～1）m插头线临时短路和开路。
直流高电压的测量影响因素如下：
1、电阻D和电阻X的准确度、稳定性、线性度
电阻D和电阻X均为精密电阻，成熟设计和制造，每年送检，部件准确度比整体准确度要求高了一级，因此，准确度、稳定性、线性度能够保证满足要求；
2、电阻B和电阻C的准确度、稳定性、线性度
电阻B和电阻C为精密线绕电阻焊接串联而成，准确度通过高精度电桥测量可保证电阻值的准确度；
稳定性，电阻B和电阻C的电阻额定功率0.25W，额定电压下的使用功率为0.1W，满足热稳定性要求；
线性度，电阻为0.01级阻值，高出被试品准确级3级别，电阻额定电压158V，额定电压下电阻电压为100V，满足线性度要求；
3、电阻A的短时稳定性
最终计算公式中未出现电阻A的值，即准确度和线性度基本无影响，短时稳定性会影响过程计算公式的准确度，即两次调零中A的变化仍有要求，电阻额定功率2W，额定电压下的使用功率为0.5W，满足热稳定性要求。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，包括电阻C、电阻A、电阻B、电阻A1、电阻B1、可变电阻D、可变电阻X、开关K1、开关K2、开关K3、指零仪和电压表，所述电阻C、电阻A1、电阻B1和可变电阻D依次串联在电压和地之间组成第一线路、所述可变电阻X、电阻B和电阻A依次串联在地和电压之间组成第二线路，所述第一线路和第二线路并联，所述开关K2并联在电阻C的两端，所述开关K1并联在电阻B的两端，所述开关K3并联在可变电阻D的两端，所述电压表与电阻B和可变电阻X并联，所述指零仪一端电连接在电阻A和电阻B之间的节点上，其另一端电连接在电阻A1和电阻B1之间的节点上。
2.根据权利要求1所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于， 所述电阻A为精度为1%，额定电压为500kv的精密金属膜电阻，电阻的外绝缘采用5×30mm×φ200mm的环氧管。
3.根据权利要求1所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述电阻B为精度为0.01%，额定电压为600V的精密线绕电阻，电阻的外绝缘采用5×30mm×φ200mm的环氧管。
4.根据权利要求1所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述电阻C选用精度为0.01%，额定电压为5KV的精密电阻，电阻的外绝缘采用1×200mm×φ200mm的环氧管。
5.根据权利要求1所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述可变电阻D为0.02%级的精密电阻箱。
6.根据权利要求5所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述精密电阻箱为ZX25P型电阻箱。
7.根据权利要求1所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述可变电阻X为0.01%级的精密电阻箱。
8.根据权利要求7所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述精密电阻箱采用ZX54型电阻箱。
9.根据权利要求1所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述指零仪采用AC5a型指针式指零仪。
10.根据权利要求1所述的用于高压直流输变电系统中电阻分压器的现场检定装置，其特征在于，所述电压表的输入阻抗为10GΩ。
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