本发明专利技术涉及一种便携式ＣＶＴ（电容式电压互感器）误差测试方法及装置，本发明专利技术的技术方案是：一种ＣＶＴ误差现场便携式测试方法，分析ＣＶＴ误差的组成部分，低压法测量ＣＶＴ误差的原理，异频时高低压侧励磁阻抗换算原理；一种ＣＶＴ误差现场便携式测量装置，测量２％额定电压下的误差、ＣＶＴ和中压变压器的变比；注入５Ｈｚ异频信号，设计精确的硬件电路在二次侧测量ＣＶＴ的二次励磁阻抗，建立软件算法模型推算出高电压时ＣＶＴ一次侧的励磁阻抗。本发明专利技术设计的硬件电路少、便于调试，可以用微机处理系统实现互感器参数的自动测量。使用该方法测量ＣＶＴ误差时，不需要体积庞大的升压装置、不需要高等级的电压互感器标准、不需要负荷箱，即可实现现场快速测试ＣＶＴ的比差、角差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高压互感器计量参数的测量领域，具体说涉及便携式CVT (电容式电压互感器)误差测试方法及装置。
技术介绍
随着电力系统输电容量的不断扩大，电网电压等级逐步升高，而新 型的电容式电压互感器在中、高压电网中应用的越来越广泛。国内生产的cvT甚至还出口到东南亚欧洲以及美国等地。随着发电厂与电网(输变电系统)逐步独立核算，关口电能计量的准确性日趋重要，CVT作为电 能计量装置的重要组成之一，其转换数据的准确性和合理性直接关系到 电能计量综合误差的计算，关系到发电厂、电网及用户的经济利益，故必 须对CVT进行准确度试验。上世纪90年代就已经开始CVT现场误差校验工作，大多采用串联或者 并联谐振升压的测量方法，需要配置升压装置(升压变压器、调谐电感、 调谐电容)、测差回路(标准电压互感器、校验仪)等设备，测试接线复 杂、所需的设备种类繁多、笨重，搬运困难，现场安装不仅费时费力， 且存在安全隐患。由于CVT容性负载大(最大可达几万pF),所需的试验 变压器和电源的容量大、电压等级高，故现场试验非常困难，有时甚至 于无法进行现场校验。因此一些机构研究了CVT的在线监测项目，通过对 CVT的泄露容性电流、介质损耗角、二次电压以及二次负或者监测三相电 压、电流以及谐波量等，来间接判断CVT是否正常工作，但是并不能给出 CVT误差的准确值。目前，还没有相关的文献资料提出CVT误差现场便携 式测量方法，更没有整体的测量系统。专利技术目的本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出采用异频设计方案，现场测量CVT误差的方法和测量装置，而提出一种采用变频技术、数字化处 理的便携式CVT误差测量方法及装置，解决现场难以测量或者不能测量 CVT误差的问题。为了实现上述目的，本专利技术所采用的方法是第一步骤测量2%额定电压下的误差、CVT和中压变压器的变比首先，在CVT的一次侧上施加0. 5°/。和2%的额定电压。对于500kV的 CVT,其2%的额定电压为10kV,故校验系统需要内配10kV的升压器。按 照传统方法测量出CVT在0. 5%和2%额定电压下的空载误差&、《2Q、 一 次导纳丫5和Y2。(包括励^磁导纳和漏电容导纳)和2°/。额定电压下的整体误 差&,,推出Z；同时，根据CVT的一次测电压U1，测出在二次侧的电压 U2，计算出变比值，这个变比是整个CVT的变比，采用同标准变压互感 器测差的方法来测量这个变比值，精度可以保证在0.02%;将CVT的载波 通讯5端子解开后，C1和C2并联，Cl和C2的并联端施加10kV的电压；第二步骤测量和校正变频励磁导纳在二次侧施加5Hz、 8V的电压和5Hz、 10V的电压以及5Hz、 12V的 电压，测量出变频时的二次侧的励^磁导纳值Y80、、 Y100、和Y120、；考虑 到对于不同材料的CVT, 5Hz和50Hz不同电压下的励》兹导纳可能并不是 完全相等，需要测量校正系数；在二次侧施加5Hz, 2V的电压，测量出 Y20、、，然后在二次侧施加'50Hz、 20V的电压，测量出Y20、，计算出励石兹 导纳的校正系数Km:然后根据中压变压器的变比k2,将Y80、、 Y100、和 Y120 、折算到一次侧导纳值Y80、 YIOO、 Y120,算出与Y20导纳的差值z^。、 」y,"。、 z^/2。，由导纳值推出误差差值zl 柳、^固和」5"。；第三步骤综合误差计算通过2%额定电压点下的误差和80%、 100%和120%额定电压性下的误 差差值，计算出CVT在80%、 100%和120%额定电压下的空载误差和负载 误差，通过在硬件设计电路上的频率和温度测量电路，分别计算出现场 电网频率和温度下的附加误差，然后同空载误差和负载误差相加，就自 动计算出CVT的综合误差。本专利技术依据上述方法，本专利技术还提供一种装置一种CVT误差测试装置，由数字信号处理器(DSP)、信号输入单元 及上位机构成，其中DSP分别与信号输入单元和上位机相互连接，其特 点是DSP还与一个频率测量回路和一个变比测量回路相连接，并通过D /A (数/模)转换器与一个功率放大电路相连接。上述信号输入单元为两路，其中一路为CVT的差压信号，另一路为 电压源信号，两路信号分别依次通过取样电路、放大电3各、滤波电路和A / D (模/数)转换器与DSP相连接。上述电压源信号所通过的滤波电路还通过90度移相电路及鉴相电路 与DSP相连接。本专利技术对于异频测量时的励磁阻抗换算关系，已经采用ANSYS仿真 软件进行仿真，并进行了现场试验，结论为频率越高，励磁阻抗越小， 并且同频率是平行的，呈线性关系。采用该测量方法现场测量CVT的误 差，测试筒单快捷；由于具有软件和硬件抗干扰处理措施，现场测量数 据准确可靠；内置的大型数据库和存储功能，具有处理信息量多和存储 容量大的特点，便于长期保存数据。测试系统体积小、便于携带，现场 测试非常方便，可以提高检修的质量和效率，增强检修的针对性，节省 大量的人力物力，延长检修周期，提高设备可用系数，减少停机时间和可开停机次数，延长设备的使用寿命。采用低频法现场测量CVT误差， 开创互感器参数测量领域的一个新方向。本专利技术设计的石更件电路少、便于调试，可以用樣t才几处理系统实现互感器参数的自动测量。使用该方法测量CVT误差时，不需要体积庞大的升 压装置、不需要高等级的电压互感器标准、不需要负荷箱，即可实现现 场快速测试CVT的比差、角差。附图说明图1为电容式电压互感器等值电路图。图2为PT (电压互感器)的T型等效电路图。图3为本专利技术装置的原理框图。图4为本专利技术的软件流程图。图l中，Xt-等值电容(d+C2)的电抗；XTI、 XT2，-中压变压器一二 次绕组的漏抗(折算到一次侧)；R「中压变压器一次绕组和补偿电抗器 绕组直流电阻及电容分压器损耗等值电阻之和(& = i c + W《+ ); R2， -中压变压器二次绕组的直流电阻(折算到一次侧)；Zm-中压变压器的 励磁阻抗；Xk-补偿电抗器的电抗。图2中，f/z/为一次回路励磁导纳，f为电压互感器实际负荷导纳， 《、为电压互感器一次阻抗和二次阻抗，Zi为一次回^各电阻、电抗值和电 容的矢量值；z2'是二次回路的电阻和电抗值。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进 一 步详细的说明。再说明本专利技术的测试方法前，对CVT误差的原理进行以下描述。1 ) CVT误差分析电容式电压互感器主要由电容分压器、中间变压器、补偿电抗器和阻尼器等部分组成，后三部分总称为电磁单元。根据CVT的构成特点， 对于CVT的分压器误差、电磁单元误差、以及电源频率的误差和温度变 化的误差分述如下(电源频率变化、温度变化、电容量变化等都会对CVT 的误差造成影响，统称为附加误差)。 A、分压器误差当高压电容C1和中压电容C2的实际值与额定值不相等时，就会产生误差。<formula>formula see original document page 8</formula>B、电磁单元误差CVT的电磁单元绕组具有内阻抗，存在着空载误差；当CVT二次接负 荷时，还存在着负载误差。CVT的误差主要由激磁支路引起的空载误差和 负荷支路引起(包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种便携式ＣＶＴ误差测试方法，其方法是： 第一步骤：测量２％额定电压下的误差、ＣＶＴ和中压变压器的变比 首先，在ＣＶＴ的一次侧上施加０．５％和２％的额定电压。对于５００ｋＶ的ＣＶＴ，其２％的额定电压为１０ｋＶ，故校验系统需要内配１０ｋＶ的升压器。按照传统方法测量出ＣＶＴ在０．５％和２％额定电压下的空载误差＊↓［ｋ５］、＊↓［ｋ２０］、一次导纳Ｙ↓［５］和Ｙ↓［２０］（包括励磁导纳和漏电容导纳）和２％额定电压下的整体误差＊↓［２０］，推出Ｚ↓［１］；同时，根据ＣＶＴ的一次测电压Ｕ１，测出在二次侧的电压Ｕ２，计算出变比值，这个变比是整个ＣＶＴ的变比，采用同标准变压互感器测差的方法来测量这个变比值，精度可以保证在０．０２％；将ＣＶＴ的载波通讯δ端子解开后，Ｃ１和Ｃ２并联，Ｃ１和Ｃ２的并联端施加１０ｋＶ的电压； 第二步骤：测量和校正变频励磁导纳 在二次侧施加５Ｈｚ、８Ｖ的电压和５Ｈｚ、１０Ｖ的电压以及５Ｈｚ、１２Ｖ的电压，测量出变频时的二次侧的励磁导纳值Ｙ８０′、Ｙ１００′和Ｙ１２０′；考虑到对于不同材料的ＣＶＴ，５Ｈｚ和５０Ｈｚ不同电压下的励磁导纳可能并不是完全相等，需要测量校正系数；在二次侧施加５Ｈｚ，２Ｖ的电压，测量出Ｙ２０″，然后在二次侧施加５０Ｈｚ、２０Ｖ的电压，测量出Ｙ２０′，计算出励磁导纳的校正系数Ｋｍ：然后根据中压变压器的变比ｋ２，将Ｙ８０′、Ｙ１００′和Ｙ１２０′折算到一次侧导纳值Ｙ８０、Ｙ１００、Ｙ１２０，算出与Ｙ２０导纳的差值ΔＹ↓［８０］、ΔＹ↓［１００］、ΔＹ↓［１２０］，由导纳值推出误差差值Δ＊↓［ｋ８０］、Δ＊↓［ｋ１００］和Δ＊↓［ｋ１２０］； 第三步骤：综合误差计算 通过２％额定电压点下的误差和８０％、１００％和１２０％额定电压性下的误差差值，计算出ＣＶＴ在８０％、１００％和１２０％额定电压下的空载误差和负载误差，通过在硬件设计电路上的频率和温度测量电路，分别计算出现场电网频率和温度下的附加误差，然后同空载误差和负载误差相加，就自动计算出ＣＶＴ的综合误差。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱冠军，张篷鹤，
申请(专利权)人：武汉华瑞测控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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