直流高压发生器倍压筒节数对其测量结果的影响

直流高压发生器倍压筒节数对其测量结果的影响

摘要：通过试验分析出直流高压发生器倍压筒节数的不同对各个电压等级下测量数据的影响，提出了减小误差的措施。

关键词：倍压筒节数；测量；影响

Abstract: through the test and analysis of a DC high voltage generator voltage double cylinder number is different for each voltage level measurements of affect, put forward the measures to reduce the error.

Keywords: double pressure cylinder number; measurement; influence

1、引言

直流高压发生器（或直流高压电压源）广泛应用于高压电气设备的交接和预防性试验，如避雷器、电力电缆、变压器和发电机的直流耐压和泄漏电流测量试验。

早期的直流高压发生器一般采用工频高压经高压硅堆整流而获得直流高压，这种方式因设备体积大、稳定度差、纹波系数高而早已不被采用；在工频整流的基础上，发展了工频倍压整流高压发生器，其特点是电路简单，过载能力强，故障率低，由于是工频倍压，一般无闭环反馈，存在输出电压稳定度差，继电器控制回路的保护动作较慢等缺点；目前直流高压发生器更多采用脉宽调制技术，脉宽调制中心频率一般为10kHz－40kHz，经多级倍压整流得到直流高压，具有体积小、重量轻、控制精度高，稳定度高、纹波系数低、保护速度快等优点。

目前，直流高压发生器在实际使用中，由于试验电压的不同，多节（如三节300kV）直流高压发生器常被分开使用，本文通过对37台次多节不同型号的直流高压发生器进行对比测试，发现多节分开使用会产生误差，在数据分析的基础上提出了减小误差的措施。

2、对比测试情况

为保证交接和预防性试验结果正确可靠，从2002年起，我们开展了全省范围内的直流高压发生器比对测试工作，比对测试主要参照有关国家标准、行业标准和检定规程，采用直接比较法进行。

2.1检定条件

直流高压检定装置准确度为0.1级；直流高压电源额定电压为300kV；额定电流为4mA；电压纹波系数≤0.1％；电压稳定度≤0.05％；检定的环境温度为（20±10）℃，环境湿度＜80％；供电电源(220±22)V, (50±1.5) Hz；数字表为 6 1/2。

2.2检定方法

将准确度为1.0级的被检直流高压发生器高压输出端接上屏蔽环并与标准检定装置（标准分压器）高压端中，接线原理如下图所示，且被检设备的高压引线与标准检定装置之间的夹角不小于90°，在直流电压下采用直接比较法检定。按被检设备的容量不同分10－100、200、300 kV，取其中5－10个档分别测量三次取其平均值，算出误差并进行比对分析（算出误差为满量限的误差值）。

图中：Vx —被检直流高压发生器

Fy —标准分压器

2.3检定设备

2009－2010年共检定37台次（多量限直流高压发生器以每量限检定1次为1台次）准确度为1.0级多节直流高压发生器，被检定的直流高压发生器大部分为ZGF、ZGS、ZV型，量程≥200kV，且倍压筒都为多节。所以此次试验对比数据都来源于以上3种型号的直流高压发生器，且为试验数据。

3测试数据及分析

3.1 1.0级ZV－200/4型直流高压发生器试验数据见表1

表11.0级ZV－200/4型直流高压发生器试验数据

3.21.0级ZGS－200/2型直流高压发生器试验数据见表2

表21.0级ZGS－200/2型直流高压发生器试验数据

3.31.0级ZGS-300/4型直流高压发生器试验数据见表3

表31.0级ZGS－300/4型直流高压发生器试验数据

注：表1、2、3中

指示值——被检定直流高压发生器的读数

标准值——标准检定装置的读数

3.4数据分析

（1）从表1可以看出这是一台检定合格的直流高压发生器，在使用一节和二节分别测量后准确度都能满足要求，但是使用一节（100 kV档）测出的误差明显都高于二节（200 kV档）测出的误差。

（2）从表2不难看出这台直流高压发生器被检定不合格，在使用一节（100 kV档）测量时当电压值为60 kV时误差已超出所容许的范围，而使用二节（200 kV档）测量时电压值到100kV时误差才超出所容许的范围。

（3）由表3可知这台直流高压发生器使用不同倍压节数所测量的结果完全不同，使用一节（100kV档）测量时电压值为20kV误差已超出所容许的范围，使用二节（200 kV档）测量时电压值到50kV时误差超出了所容许的范围，而使用三节（300 kV档）测量的结果完全不同，误差值显示都非常小。

（4）以上数据是列举了3台被检定的直流高压发生器，表1 为检定合格直流高压发生器，表2为检定不合格的直流高压发生器，表3检定的直流高压发生器介于合格与合格之间，从中不难看出，倍压筒的节数对直流高压发生器测量误差有显著性影响。当然，还有其它因素会对直流高压发生器的测量结果产生影响，例如，高压引线的粗细、户外环境等等，这里就不举例说明了。

4、防范措施

4.1现场使用时应根据所测量设备的电压范围选择使用直流高压发生器，测量低电压时最好使用单节发生器，不要将多节的发生器分开使用，以免产生更大的误差。

4.2高压引线应使用直流高压发生器自带的引线进行测量，且高压引线应从发生器的顶部引出，引出线与被检分压器器身的夹角不小于

90°

4.3为了测量误差，还应在直流高压发生器加装均压环，减少电晕的发生。

4.4对使用的直流高压发生器应做到每年检定一次，这样保证了试验设备的准确性。