基于線性疊加法的工頻電壓比例標準自校技術研究與應用*

宋　強　肖　勇　胡　嘉　李開成　王樂仁

(1.廣東電網公司電力科學研究院，廣州 510080；2.華中科技大學，武漢 430074；3.中國電力科學研究院，武漢 430074)

0　引言

工頻電壓比例標準是用來復現(xiàn)工頻電壓比率的計量工具，目前普遍采用的工頻電壓比例標準有電阻式、電磁式和電容式[1-2]。電磁式工頻電壓比例標準具有原理簡單，使用方便，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，特別是對測量回路負荷的要求比電阻式與電容式都低，其不確定度可以達到10-7量級[3]。

復現(xiàn)電磁式工頻電壓比例標準的量值有兩種方法，一種是串并聯(lián)加法線路，1956年由聯(lián)邦德國物理技術研究院(PTB)Zinn等學者提出實現(xiàn)[4-7]；另一種是串聯(lián)加法線路，1989年由國家高電壓計量站王樂仁等學者完成[8]。串聯(lián)加法線路只需要進行一個回路的平衡調節(jié)，容易實施，在我國已得到推廣應用。但由于采用這種方法進行比例標準時，各段絕緣要求提高后屏蔽變得非常困難，同時會造成體積增大，準確度下降等，限制了其在特高壓領域的應用。無法滿足當前電力生產運行的高壓量值溯源與傳遞工作的需要。

針對互感器串聯(lián)加法線路屏蔽技術較難的問題，本文提出了一種工頻電壓線性疊加法測量線路，根據線性網絡的比例性和疊加性，實現(xiàn)對電壓互感器電壓系數(shù)的測量。將該方法與參考電壓法相結合設計了500kV工頻電壓比率標準自校系統(tǒng)，準確度等級達0.003級，測量誤差不確定度為8.8×10-6，可用于鑒定0.05級及以下的標準電壓互感器。

1　互感器串聯(lián)加法線路屏蔽誤差

國家高電壓計量站1990年建立了我國110kV電磁式工頻電壓比例標準自校系統(tǒng)，其技術核心為我國獨創(chuàng)的互感器串聯(lián)加法線路。……