CN2612956Y - 电压互感器现场检定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电压互感器现场检定装置，它包括调压器T₁、升压器T₂、0.02级标准互感器PT₀、互感器校验仪HEW、采样电阻R和标准导纳Y₀，其接线端钮有A、X、α、χ、α_y、χ_y和接地端钮，用来检定现场电压互感器的检定装置不需要高压电源、高压标准互感器和电压负荷箱，而通过测低压下电压互感器的误差及相应的导纳等参数以及微机控制和运算，可直接显示现场电压互感器在额定负荷和下限负荷下，80％～120％额定电压的比值差和相位差。

Description

电压互感器现场检定装置

一、技术领域

本实用新型属于电压互感器现场检定装置。

二、背景技术

传统的互感器校验仪都是测差式的。在检定电压互感器时，被检电压互感器二次接有负荷(由电压负荷箱提供)，与同电压比的标准电压互感器进行比较，由高压电源给二者提供一次电压，而二者的二次差压输入校验仪，由校验仪测出被检电压互感器相对于标准电压互感器的误差。

这种检定方法，需要高压电源设备、同电压比的高压标准电压互感器和电压负荷箱。当一次电压大于10kV时，高压设备体积庞大笨重，高压接线很不方便。上世纪80年代，提出了“利用低压电压互感器测定高压电压互感器误差的方法”，《电测与仪表》1985年第一期赵修民撰写“利用低压电压互感器测定高压电压互感器误差的方法”，即不需要高压标准电压互感器，先在低压下测定高压电压互感器的误差，再在低压和高压下测导纳，通过计算得到高压互感器在高压下的误差。该方法被简称为“低检高”法，并得到实际的应用，被检高压互感器的准确级可达0.01级。

三、发明内容

解决的技术问题：本实用新型的电压互感器现场检定装置，主要用于检定现场电压互感器，不需要高压电源和高压标准互感器及电压负荷箱，而采用测低压下的误差以及测二次导纳等参数，并由微机运算，测定并显示被检电压互感器的误差。从而使现场电压互感器的检定，只要带上一台新原理电压互感器现场检定装置并通过低压接线就可实现。

技术方案：电压互感器现场检定装置由调压器T₁、升压器T₂、0.02级标准互感器PT₀、互感器校验仪HEW、采样电阻R和标准导纳Y₀构成。其接线端钮有A、X、a、x、a_y、x_y和接地端钮。调压器T₁的输入端为仪器的输入电源，工频220V，输出端接升压器T₂的输入端；升压器T₂输出的非极性端接接地端钮，极性端的两个抽头接转换开关K_a第一层的1和2点；转换开关K_a为三层二接点，第一层的1和2点接升压器T₂，公共端接a端钮，第二层的1端接0.02级标准互感器PT₀二次绕组的非极性端，2端接x端钮，公共端接互感器校验仪HEW的差压的高压端，第三层的1端接A端钮，2端接a_Y端钮，公共端接0.02级标准互感器PT₀一次绕组的极性端；0.02级标准互感器PT₀的输入绕组的非极性端接X端钮，二次绕组极性端的三个抽头分别接继电器J₁-J₃后接a端钮，三次绕组电压U为互感器校验仪HEW的采样电压，其电压比 $K_a=\frac{U_2}{U},$ 直接接互感器校验仪HEW的采样电压端钮；互感器校验仪HEW的差压的非极性端接地；采样电阻R的两端分别接x端钮和接地端钮；标准导纳Y₀一端接x_Y端钮，另一端接继电器J_y后接a_Y端钮。

有益效果：(1)电压互感器现场检定装置是一种利用测低压电压互感器误差及有关参数的新原理电压互感器检定装置，通过检定装置测定被检现场电压互感器在低压下的误差及相应的导纳等参数，经微机运算，可直接显示被检现场电压互感器在额定负荷和下限负荷下80％～120％额定电压的比值差和相位差。

(2)电压互感器检定现场装置，内附0.02级多变比标准电压互感器，可自动选择与被检互感器相同的电压比，不需要高压电源和高压标准互感器，就可通过内附2级微机式校验仪，准确地测定后者的低压下的空载误差及相应的导纳等参数。

(3)使用电压互感器现场检定装置，不需要电压负荷箱，只要键盘输入被检电压互感器的二次负荷及其功率因数，检定装置即可直接测出并显示被检电压互感器在此额定负荷和下限负荷下80％～120％额定电压的误差读数。

四、附图说明

图1为电压互感器现场检定装置的线路图。

五、具体实施方式1、

电压互感器的误差ε由3部分组成(以下均为复数运算)：

ε＝ε₀+ε_f+ε_b

  ＝-Z₁Y₁+Z_HY+ε_b                (1)

式中：ε₀——电压互感器原始空载误差；

  ε_f——电压互感器负载误差，常数；

  ε_b——电压互感器补偿误差，常数。

  Z₁——一次绕组内阻抗，常数；

  Y₁——一次励磁导纳，变量。

  Z_H——折算至二次的一次和二次绕组内阻抗之和，常数；

  Y——二次负载导纳，常数。

式(1)取导数：

 dε＝dε₀＝-Z₁dY₁               (2)先在低压下测互感器误差εd以及相应的dε和dY₁。

ε_d＝ε₀+ε_b              (3)

再在低压下加上已知的标准导纳Y₀，并测出其相应的负载误差ε_f0。

ε_f0＝-Z_HY₀               (4)

然后改在二次侧在不同的电压百分数下测得dY₁，则通过微机对式(1)至式(4)的运算，装置直接显示被检电压互感器的误差：

${\mathrm{\ϵ}}_n={\mathrm{\ϵ}}_d+{\mathrm{d\ϵ}}_0\frac{\mathrm{dY}}{{\mathrm{dY}}_1}+{\mathrm{\ϵ}}_{f0}\frac{Y}{Y_0}$

$={\mathrm{\ϵ}}_0+{\mathrm{\ϵ}}_b+{\mathrm{\ϵ}}_f-----\left(5\right)$

根据输入的额定容量S，可以算出额定负荷和下限负荷导纳：

$Y_n=\frac{S}{U_n^2}$

$Y_X=0.25\frac{S}{U_n^2},$ 因此装置可直接显示额定负荷和下限负荷下的误差相应为：

${\mathrm{\ϵ}}_n={\mathrm{\ϵ}}_d+d{\mathrm{\ϵ}}_0\frac{\mathrm{dY}}{d{Y}_1}+{\mathrm{\ϵ}}_{f0}\frac{S}{U_n^2{Y}_0}----\left(6\right)$

${\mathrm{\ϵ}}_x={\mathrm{\ϵ}}_d+d{\mathrm{\ϵ}}_0\frac{\mathrm{dY}}{d{Y}_1}+{\mathrm{\ϵ}}_{f0}\frac{0.25S}{U_n^2{Y}_0}---\left(7\right)$

2、技术方案

电压互感器现场检定装置由调压器T₁、升压器T₂、0.02级标准互感器PT₀、互感器校验仪HEW、采样电阻R和标准导纳Y₀构成。其接线端钮有A、X、a、x、a_y、x_y和接地端钮。调压器T₁的输入端为仪器的输入电源，工频220V，输出端接升压器T₂的输入端；升压器T₂输出的非极性端接接地端钮，极性端的两个抽头接转换开关K_a第一层的1和2点；转换开关K_a为三层二接点，第一层的1和2点接升压器T₂，公共端接a端钮，第二层的1端接0.02级标准互感器PT₀二次绕组的非极性端，2端接x端钮，公共端接互感器校验仪HEW的差压的高压端，第三层的1端接A端钮，2端接a_Y端钮，公共端接0.02级标准互感器PT₀一次绕组的极性端；0.02级标准互感器PT₀的输入绕组的非极性端接X端钮，二次绕组极性端的三个抽头分别接继电器J₁-J_s后接a端钮，三次绕组电压U为互感器校验仪HEW的采样电压，其电压比 $K_a=\frac{U_2}{U},$ 直接接互感器校验仪HEW的采样电压端钮；互感器校验仪HEW的差压的非极性端接地；采样电阻R的两端分别接x端钮和接地端钮；标准导纳Y₀一端接x_Y端钮，另一端接继电器J_y后接a_Y端钮。

3、元件

电压互感器现场检定装置使用的调压器为200VA调压器，升压器T₂和0.02级标准互感器PT₀，互感器校验仪HEW采用改进的HEWP型互感器校验仪，由山西互感器电测设备有限公司生产。

4、装置的工作程序

装置有两工作程序：程序1按图1接线，从零升电压至100％额定电压，再退回零位，在这过程中测得ε_d、dε₀和ε_f0；程序2线路图中切除被检互感器一次与装置AX的连接线，再将互感器一次的X端钮接地。从零升电压至120％U_n，测得二次导纳dY、dY₁，按式(6)和(7)显示额定负荷和下限负荷下误差ε_n和ε_x，从而实现了与一般互感器校验仪一样，直接显示额定电压百分数和相应的被检互感器误差。

Claims (1)

1.电压互感器现场检定装置包括调压器T₁、升压器T₂、0.02级标准互感器PT₀、互感器校验仪HEW、采样电阻R、标准导纳Y₀，其接线端钮有A、Xa、x、a_y、x_y和接地端钮，其特征是：调压器T₁的输入端为仪器的输入电源，工频220V，输出端接升压器T₂的输入端；升压器T₂输出的非极性端接接地端钮，极性端的两个抽头接转换开关K_a第一层的1和2点；转换开关K_a为三层二接点，第一层的1和2点接升压器T₂，公共端接a端钮，第二层的1端接0.02级标准互感器PT₀二次绕组的非极性端，2端接x端钮，公共端接互感器校验仪HEW的差压的高压端，第三层的1端接A端钮，2端接a_Y端钮，公共端接0.02级标准互感器PT₀一次绕组的极性端；0.02级标准互感器PT₀的输入绕组的非极性端接X端钮，二次绕组极性端的三个抽头分别接继电器J₁-J_s后接a端钮，三次绕组电压U为互感器校验仪HEW的采样电压，其电压比 $K_a=\frac{U_2}{U},$ 直接接互感器校验仪HEW的采样电压端钮；互感器校验仪HEW的差压的非极性端接地；采样电阻R的两端分别接x端钮和接地端钮；标准导纳Y₀一端接x_Y端钮，另一端接继电器J_y后接a_Y端钮。

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