电压互感器误差分析及现场测试影响因素研究

理论依据。 参考文献
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【１］ＪＪＧｌ０２１—２００７《电力互感器》检定规程
作者简介
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，
杜宇（１９８０一），男，内蒙古人，硕士。工程师，从事 电力计量工作。
光电电流互感器的发展及对其校验方法的探讨
电力计量工作。
电压互感器误差分析及现场测试影响因素研究
杜宇，刘延泽，燕博峰
内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特０１００２０）
摘要：通过分析电压互感器误差理论，得出电压互感器现场测试的影响因素，并给出影响力度及影响 方向，以及国家规程相关规定。对现场试验时排除其它干扰因素有一定指导意义，对现场试验时准确判断被 试品合格与否有一定参考价值。 美键词：电压互感器；误差；测试；影响因素
荷变化等。
４．２
１试验电源频率变化引起谐振点变化
在电容式电压互感器的比差ｒ和角差６表达式
中，只有当时ｍ虾
、瓜丽
Ｖ“Ｃ１＋ｃ２
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１７≮才．才等于零，此时谐振电抗器Ｌ的感抗ｗＬ ∞ＬＬ－…２
与等值电容Ｃ．＋ｔ的容抗ｌ恤（ｃ，＋ｃ２）】相等，当电源
频率改变，Ｗ偏离ｆｏｏ－—＝兰＝—＃时，ⅢＬ—
］—≠—丌不等于零，冈而电容式电压互感器的误差 ㈨ｌ＋Ｌ２
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目３
ｔ＊计量ｍ＊Ａ验丰＂＊计ｉ章目
示了各设备的安装位置及基本结构。 该设计方案采取将标准电压互感器、电抗器、励 磁变压器等重型设备闻定于试验平台上，试验平台 通过轨道及减震装置固定于车底板，其它空间布置
一些小型设备及试验台，这样既满足了车辆的载重 平衡问题，在长时间没有试验项目时，可以方便将试
业。 作者简介
验平台卸下，克服车辆长期载重造成的车辆老化问
题，现场试验时．利用液压装置卸下试验平台，通过
少量接线即可开始试验，接线及电源端子设计于车 辆后门内试验台上．既可实现快速接线，又不破坏车 体结构，使用快速接头设计，减少现场试验接线量， 提高试验接线准确性。该设计可以有效的解决原电
杜宇（１９８０－），男，内蒙古人，硕士，工程师，从事
式中： 器的感性阻抗易与电网的容性阻抗发生 谐振产生过电压，需要采取消谐装置来保 证运行安全性。但电磁式电压互感器误差特性好，而 电容式电压互感器运行安全性高，但易受环境因素
改变影响准确度下降。 目前我区厂站选用互感器情况基本为２２０ｋＶ及 以上电压等级基本上均为电容式互感器，１ ｌＯｋＶ及 流；
’）
误差变化
１电磁式电压互感器现场刹试的影响因素
电磁式电压互感嚣的误差仪仅与一次、二次绕 组特性及实际二次负荷有关。由于一次、二次绕组制 造完成后特性稳定，且不易受环境冈素影响，所以电 磁式电压互感器误差稳定性好。
４．２电客式电压互感器现埒测试的影响因素
ห้องสมุดไป่ตู้
电容式电压互感器安装于电力工程现场后，由
现场试验时，当电容式电压互感器已莲接一段
通过变化可以清楚看出，电磁式电压互感器的
误差与一次、二次绕组特性及实际二次负荷有关。
２．２电容式电压互感器的误差
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电容式电压互感器接线图和等值电路图如下
图：
电容式电压互感器（简称ＣⅥ’）由Ｃｌ和Ｃ２构
成的电容分压器及电磁单元组成。电磁单元由中压
互感器Ｔ和谐振电抗器Ｌ组成。
电容式电压互感器的比差，和角差６表达式为：
图２电压互感器相量图
式中：
一１７７—
ｌ葛；’２０ｌｏ第二十届中国电工仪器仪表产业发展论坛暨展会
内蒙古电机工程学会电测计量专业委员会专题
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１电压互感器的分类：・ 图：
内蒙古电机工程学会电测计量专业委员会专题
安装运行于电力工程、电力系统中的电压互感 器，根据工作原理不同可以分为：电磁式电压互感
器、电容式电压互感器和新型出现的电子式电压互
由于励磁电流电压降ｌｏ（ｒ。啦。）和负荷电流电压
肖斌，李航，张鑫
（内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特０１００２０）
摘要：随着电力系统超高压输变电的发展，传统的电磁式电流互感器因其传感机理而出现不可克服的 困难：绝缘要求复杂，体积大，造价高；输出端开路产生的高电压对周围人员和设备存在潜在的威胁；固有的磁 饱和、铁磁谐振、动态范围小、频率响应范围窄等缺点，难以满足新一代电力系统在线检测、高精度故障诊断、 电力数字网等发展要求。光电互感器是利用光电子技术和光纤传感技术来实现电力系统电压、电流测量的新 型测量装置，它是光学电压互感器（ＯＶＴ）、光学电流互感器（ＯＣＴ）和组合式光学互感器的通称。与传统的电磁式 电流互感器相比，光电电流互感器具有以下优点：无绝缘油，防火性能好；没有磁饱和现象；无铁心，因此没有 铁磁共振和磁滞效应；测量带宽和精度可以达到很高；体积小、重量轻、造价低。由于上述优点，光电电流互感 器在现代数字化变电站中被广泛应用，这样保证其准确性就成了首要问题。本文主要介绍光电电流互感器的
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铁芯翟：鬈雀墨嚣篆用由容分乐原卢娅蝗垫型必蟛也塾！！坠：地！！舢％ 电容式电压互感器采用电容分压原产土Ｌ—Ｌ三上—旦—￡々７『Ｌ—兰—竺』—』—兰×１（）０％
在实际应用中，由于电磁式电压互感江土Ｌ—旦。＿Ｌ—三—Ｌ々产——兰—Ｌ上—三二—一
下图：
式中：
一１７８一
墨・２０１０第＝ｆ月中目电［仪器仪表产Ⅱ发腥论埘｝展会
内荣古电机Ｉ程学会电侧计量专业委星兰兰型
于现场环境引起一次、二次绕组特性．谐振电抗器特 性及电容器特性发生变化而引起误差变化。
现场试验时，影响以上特性的因素有：试验电源
频率变化引起谐振点的变化，温度变化引起高压分 压电容器特性变化，一次引线引起电容器电容值的 变化，邻近效应及外电场的影响，电压互感器二次负
５结语
电容式电压互感器受到邻近效应及外电场的影 响同样使电容器特性发生变化，引起误差变化，甚至 于同一支电容式电压互感器在现场的安装高度不 同，都会使误差不同，但该影响因数是一个共同作用 的结果，具体影响力度不好估算，所以在ｊｊＧｌ０２１《电 力互感器》规程中规定了外电场影响电容式电压互 感器的变差不得超过基本误差限值的１／４。 ４．２．６电压互感器二次负荷变化引起误差变化
五或一地丝监骂竽型尘业舢（％）
８０＿Ｉｏ．（Ｒ，＋Ｒ）－Ｉｏｎ［Ｘ，＋．ｍ，Ｌ－１／（ｔｏ（Ｃ，＋Ｃ２））］×１００（％）
２ｉＤ：地巡丛鼍竽丝幽×３４３８（，）
厶，ｋ，‰——分别为励磁电流、励磁电流的有 功分量和无功分量； Ｒ’，三’——调谐电抗器折算到二次侧的电阻和
电感；
尺，卜所有影响因素的等效电阻和漏抗；
从以上简化式中可以清晰的看出，电容式电压
互感器的误差和，２值有关，和阻抗角％有关，即和 电压互感器实际二次负荷有关。
尺’。，ｘ’。——次绕组折算到二次侧的电阻和漏
抗；
而Ｒ＝Ｒ’般’ｌ＋尺２
Ｃ’．，Ｃ’厂Ｃ，、Ｇ折算到二次侧的电容值； Ｒ：，Ｘ厂＝次绕组的电阻和漏抗； 妒广＝次负荷阻抗角，即二次负荷电压巩与
能计量车存在的问题，更好的应用于现场试验工作。
５结语
本文针对现在使用的电能计量车的优缺点，提
出新电能计量现场试验车的设计，该设计方案可满
足高压互感器的现场试验要求，实现快速、便捷的进 行现场试验，并采用了灵活的模块化设计，随着设 备、技术的继续发展，可以满足设备更新等要求，使 电能计量现场测试车更好的服务于内蒙古电力事
降，，：（ｒｔ＋ｒ’：）可（髫－忆’：）］的影响，一次电压仉与折算 到一次侧的二次电压（一∥：），数值不相等，相位也有 差异，这就产生了误差。该误差是个复数，通常用比 值差和相位差来表示。
感器。由于工作原理的不同，现场测试及实际运行中
的电压互感器的误差来源及影响因素各不相同。 电磁式电压互感器应用电磁感应原理，由
电压互感器实际二次负荷有关；电容式电压互感器 的误差和一次绕组的特性、二次绕组的特性、调谐电
简化公式有：
，
肖肛等×（尺ｃｏ印口以ｓｉ婶口）ｘ１００％
ｕ２
抗器的特性、电容器的特性有关。
３电压互感器现场测试方法介绍
喊一等×（Ｒｓｉ婶日＋Ｘｃｏｓ妒口）ｘ３４３８（’）
０２
，
电压互感器现场试验依据ＪＪＧｌ０２１—２００７《电力 互感器》所规定的采用比较法进行试验，试验线路如
在电容式电压互感器的简化误差公式中有：
，
本文针对电能计量工作中电压互感器现场测试 尤其是电容式电压互感器测试时容易受周边环境影 响及自身特性的不稳定性，而造成本身误差点的变 化，以及由于试验设备及电源等影响因素而引起的 试验附加误差进行分析，并对应分析了ＪＪＧｌ０２１｛电 力互感器》规程相关规定，为现场试验时提供一定的
ｘ－－－‘ｏＬ蝴’一：一丽葫
１
式中Ｒ’，ｗＬ’为调谐电抗器的特征参数；
Ｒ
７，，ｘ７。为一次绕组的特征参数；
二次负荷电流１２间的相角；
（Ｃ讨厶）；
￡卜电容分压器输出的电压，昭现Ｃｈ 卜电容分压器的比例误差，％；
，。，蔚—一互感器的空载比差和空载角差。
Ｒ：，置为二次绕组的特征参数； Ｃ７。，ｅ’：为分压电容器的特征参数； 从以上简化式中可以清晰的看出，电容式电压 互感器的误差和厶值有关，和阻抗角仇有关，即和