專利名稱：基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方 法，屬電能計量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2007年5月28日開始實施的JJG1021-2007《電力互感器》檢定規(guī)程中規(guī)定“檢 定三相五柱電壓互感器，應(yīng)施加三相高壓電源，在被測相與地間接入標準電壓互感器，被測 相二次繞組接入電壓負荷箱，用比較法測量誤差?！睆脑砩现v，三相三柱型、抗鐵磁諧振型、經(jīng)消弧線圈接地型電壓互感器檢定時都 應(yīng)施加三相高壓電源進行誤差測定，現(xiàn)場檢定三相電壓互感器檢定時需要①設(shè)備一臺三 相自偶調(diào)壓器、2臺單相自偶調(diào)壓器、6臺電壓互感器負荷箱、一臺互感器校驗儀、電壓相序 表 ’②人員經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員來完成大量設(shè)備間的連接線；③環(huán)境條件需要三相電 源。由于上述對設(shè)備、人員及環(huán)境條件的要求難以滿足，上述設(shè)備多數(shù)為銅、鐵構(gòu)成的電磁 類笨重設(shè)備難以組合，由于上述原因，到目前為止，我國幾乎所有的電能計量檢定機構(gòu)幾乎 都沒有三相電壓互感器檢定裝置，更沒有適合現(xiàn)場使用的便攜式三相電壓互感器現(xiàn)場檢定 裝置，致使幾乎所有計量用三相五柱型、三相三柱型、抗鐵磁諧振型、經(jīng)消弧線圈接地型電 壓互感器在未按規(guī)程要求檢定的情況下投入運行，而計量用互感器是《計量法》規(guī)定的強制 性檢定計量器具。因此，研究開發(fā)基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器 檢定方法對改變上述局面，具有重要意義。現(xiàn)有三相電壓互感器檢定方法主要存在以下不足1)采用單相法檢定，不能滿足 規(guī)程“應(yīng)施加三相高壓電源”的要求；2)由單相設(shè)備構(gòu)成，需用設(shè)備多，設(shè)備笨重，設(shè)備連 接線多，易出現(xiàn)錯誤接線，勞動強度大，效率低；3)現(xiàn)場檢定時很難找到三相電源，即使有 也很難滿足三相電壓的平衡對稱，還要對三相電壓進行核相以確保電源電壓的相序應(yīng)和被 ?；ジ衅鳂嗣鞯南嘈蛞恢拢?)由單相設(shè)備構(gòu)成，無法實現(xiàn)檢定過程的自動化，檢定數(shù)據(jù)無 法上傳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有三相電壓互感器檢定方法存在的諸多不足，提出一種基 于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法，以解決采用施加三相高壓 電源檢定電壓互感器的傳統(tǒng)方法，并且實現(xiàn)設(shè)備簡單、操作方便等要求。本發(fā)明的技術(shù)方案是，根據(jù)檢定裝置所設(shè)置試品主二次和其他二次的額定負荷， 控制裝置電阻的接線方式，輸出適當?shù)呢摵?；在各二次繞組均空載下，測得電壓互感器主二 次的空載誤差為(&、S ^，其中&為誤差同向分量，S C1為誤差正交分量；在其他二次空載 和主二次帶功率因數(shù)為1的負荷SH(C0ScK = 1、SH)下，測得主二次的的誤差為(fH、δΗ)； 在主二次空載和繼電保護用二次繞組帶功率因數(shù)為1的負荷SP(C0ScK= 1、SP)下，測得主二次的誤差為(fp、δ p)；按電壓互感器負荷誤差曲線推算公式計算，在主二次額定負荷Sx， 008φχ = 0.8 ；其他二次額定負荷Spx，COSCj5px = 0.8條件下，主二次的誤差(fu、δ υ)。本發(fā)明基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法的流程 如圖1所示，檢定方法步驟如下第一步各二次繞 組均設(shè)置為空載，在此狀態(tài)下測得電壓互感器主二次的空載誤 差為(fQ、δ0)；顯示并存儲該值；第二步根據(jù)檢定裝置所設(shè)置的主二次額定負荷Sx，選擇適當?shù)腃oscj5 = 1的負 荷，當Sx彡30VA時選擇Sh = 10VA,當35彡Sx彡60VA時選擇Sh = 30VA,并切換至主二次 回路；第三步在其他二次空載和主二次帶功率因數(shù)為1的負荷SH(C0S(K = 1、Sh)下， 測得主二次的的誤差為(fH、δΗ)；顯示并存儲該值。第四步根據(jù)檢定裝置所設(shè)置的其他二次額定負荷Sxp，選擇適當?shù)腃OSCj5 = 1的 負荷并切換至主二次回路，當Sxp彡30VA時選擇Sp = 10VA,當35彡Sxp彡60VA時選擇Sp =30VA ；第五步在主二次空載和繼電保護用二次繞組帶功率因數(shù)為1的負荷SP(C0S(K = 1、SP)下，測得主二次的誤差為(fp、δ ρ)；顯示并存儲該值；第六步將上述三種負荷狀態(tài)下測得主二次的誤差值(fQ、δ 0)、(fH、δ Η)、(fp、δ ρ) 代入以下電壓互感器負荷誤差曲線推算公式
Λ U - L)+^ -15 )]-會-15 )(%) ①
^ +-Xh。s(n)]+務(wù)[字U-Λ)-。艱-、)]}。②計算出在主二次額定負荷Sx，COSCj5 x = 0.8 ；其他二次額定負荷Spx，COSCj5px = 0.8 下的主二次的誤差(fu、S U)。圖1所示為基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法整 體流程圖。為方便檢測，本發(fā)明在選擇負荷時使用三只線繞純電阻，通過控制電阻的接線方 式來形成不同負荷的組合，用一套程控負荷滿足了檢定過程中主二次繞組和其他二次繞組 對負荷的需求。將三組有抽頭的無感電阻(每組1000 Ω )分別組合成三角形和星形的接線連接方 式，三相程控負荷箱的負荷變化由繼電器控制調(diào)節(jié)。當組合成三角形接法時，各電阻器二端 的電壓為線電壓，即IOOV ；當組合成星形接法時，各電阻器二端的電壓為相電壓，S卩100/
V。電壓互感器二次負荷3 = #/2，當2 = 333.33 0時，則同一個電阻在不同的接線方式 下表征的電壓互感器二次負荷分別為30VA和10VA。控制繼電器觸點J的開斷，即可完成負 荷量程的擴展，由此，在不增加電阻器的情況下，可形成3. 33VA，10VA, 15VA, 30VA, 45VA負 荷量程的組合。圖2所示為程控負荷示意圖，其中R1、R2、R3均為帶抽頭的無感電阻，阻值 均為IK Ω Jl為單刀雙擲繼電器；J2為雙刀雙擲繼電器；J3為三刀單擲繼電器；J4為單刀 單擲繼電器。
本發(fā)明的有益效果在于通過引入電壓互感器負荷誤差曲線外推法，合理確定裝置程控負荷的接線方式，用一套程控負荷滿足了檢定過程中主二次繞組和其他二次繞組對 負荷的需求。由純電阻構(gòu)成的負荷具有線性好，溫度系數(shù)小準確度等級高，體積小便于集成 等優(yōu)點。由于外推算法具備一定的負荷及功率因數(shù)選擇性，使得裝置檢定方式更為靈活，適 合于各種運行方式下電壓互感器誤差的推算。
本發(fā)明適用于現(xiàn)場及實驗室檢定各類三相電壓互感器。


圖1為基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法整體流 程圖。圖2為程控負荷示意圖。圖中R1、R2、R3均為帶抽頭的無感電阻，阻值均為1ΚΩ或1/3ΚΩ Jl為單刀雙擲 繼電器J2為雙刀雙擲繼電器；J3為三刀單擲繼電器；J4為單刀單擲繼電器。
具體實施例方式本發(fā)明通過對TYDllO/力-0.02W3電容式三相電壓互感器采用電壓互感器負荷 誤差曲線外推法測試進行實施。被測互感器的參數(shù)見表1。表1三相電壓互感器參數(shù) 按本發(fā)明基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法(1)各二次繞組均設(shè)置為空載，在此狀態(tài)下測得電壓互感器主二次的空載誤差
(fo> δ 0)；(2)根據(jù)檢定裝置所設(shè)置的主二次額定負荷Sx，選擇cos Φ = 1的負荷，當選擇Sh =10VA，并切換至主二次回路；(3)在其他二次空載和主二次帶功率因數(shù)為1的負荷Sh(cos ΦΗ= 1、Sh)下，測得 主二次的的誤差為(fH、δΗ)；(4)根據(jù)檢定裝置所設(shè)置的其他二次額定負荷Sxp，選擇cos Φ = 1的負荷，當選擇 Sp = 30VA，并切換至主二次回路，；(5)在主二次空載和繼電保護用二次繞組帶功率因數(shù)為1的負荷SP(C0S(K = 1、 Sp)下，測得主二次的誤差為(fp、δ ρ)；(6)將上述三種負荷狀態(tài)下，分別按80%、100%、120%的Un (額定電壓)條件下， 測得主二次的誤差值(f0、δ 0)、(fH、δ Η)、(fp、δ Ρ)，測量數(shù)據(jù)見表2所示。表2推算法測試數(shù)據(jù)
(7)將上述三種負荷狀態(tài)下，測得主二次的誤差值(f0、δ。)、(fH、δ H)、(fp、δ ρ)，
代入電壓互感器負荷誤差曲線推算公式 獲得推算法計算結(jié)果的上限負荷誤差和下限負荷誤差，見表2的左邊部分。(8)按JJG1021-2007《電力互感器》檢定規(guī)程要求檢定，上限負荷計量繞組帶 cos Φ =0.8,100VA ；測量繞組帶cos Φ =0.8, IOOVA0下限負荷計量繞組帶cos Φ =0.8, 2. 5VA ；其他繞組空載，測量上限負荷誤差和下限負荷誤差。測得的誤差值見表3右邊部分。表3推算法結(jié)果與檢定結(jié)果比較表 由表3分析可見，推算法計算的結(jié)果與按《電力互感器》檢定規(guī)程檢定的結(jié)果相差 很小，二者之差完全在實際允許的情況下。而基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相 電壓互感器檢定方法相比《電力互感器》檢定規(guī)程的檢測方法卻要簡便得多。因此，本發(fā)明 為三相電壓互感器的檢定提供了一個十分簡便而又準確可行的方法，適用于三相電壓互咸 器的現(xiàn)場檢定。
本發(fā)明適用于現(xiàn)場及實驗室檢定各類三相電壓互感器 。
權(quán)利要求
一種基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法，其特征在于，所述方法步驟如下第一步各二次繞組均設(shè)置為空載，在此狀態(tài)下測得電壓互感器主二次的空載誤差為(f0、δ0)；顯示并存儲該值；第二步根據(jù)檢定裝置所設(shè)置的主二次額定負荷Sx，選擇適當?shù)腸osφ＝1的負荷，當Sx≤30VA時選擇SH＝10VA，當35≤Sx≤60VA時選擇SH＝30VA，并切換至主二次回路；第三步在其他二次空載和主二次帶功率因數(shù)為1的負荷SH(cosφH＝1、SH)下，測得主二次的的誤差為(fH、δH)；顯示并存儲該值。第四步根據(jù)檢定裝置所設(shè)置的其他二次額定負荷SxP，選擇適當?shù)腸osφ＝1的負荷并切換至主二次回路，當SxP≤30VA時選擇SP＝10VA，當35≤SxP≤60VA時選擇SP＝30VA；第五步在主二次空載和繼電保護用二次繞組帶功率因數(shù)為1的負荷SP(cosφP＝1、SP)下，測得主二次的誤差為(fP、δP)；顯示并存儲該值；第六步將上述三種負荷狀態(tài)下測得主二次的誤差值(f0、δ0)、(fH、δH)、(fP、δP)代入以下電壓互感器負荷誤差曲線推算公式計算出在主二次額定負荷Sx，cosφx＝0.8；其他二次額定負荷Spx，cosφpx＝0.8下的主二次的誤差(fU、δU)。FSA00000135708500011.tif,FSA00000135708500012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感 器檢定方法，其特征在于，所述方法使用三只線繞純電阻，通過控制電阻的接線方式來形成 不同負荷的組合，用一套程控負荷滿足了檢定過程中主二次繞組和其他二次繞組對負荷的 需求。
全文摘要
一種基于電壓互感器負荷誤差曲線外推法的三相電壓互感器檢定方法，本發(fā)明方法根據(jù)檢定裝置所設(shè)置試品主二次和其他二次的額定負荷，控制裝置電阻的接線方式，輸出適當?shù)呢摵?；在各二次繞組均空載下，測得電壓互感器主二次的空載誤差為(f0、δ0)；在其他二次空載和主二次帶功率因數(shù)為1的負荷SH(cosφH＝1、SH)下，測得主二次的誤差為(fH、δH)；在主二次空載和繼電保護用二次繞組帶功率因數(shù)為1的負荷SP(cosφP＝1、SP)下，測得主二次的誤差為(fP、δP)；按電壓互感器負荷誤差曲線推算公式計算(主二次額定負荷Sx，cosφx＝0.8；其他二次額定負荷Spx，cosφpx＝0.8)下，主二次的誤差(fU、δU)。本發(fā)明適用于現(xiàn)場及實驗室檢定各類三相電壓互感器。
文檔編號G01R35/02GK101872007SQ20101019603
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者李東江, 趙江寧, 靳紹平 申請人:江西省電力科學研究院