[发明专利]一种用于测量直流电压互感器高压臂电阻值的方法

说明书

本发明公开了一种用于测量直流电压互感器高压臂电阻值的方法，属于直流输电工程技术领域。本发明方法，包括：将参考分压器高压臂电阻器和参考分压器低压臂可调电阻器串联，作为参考分压器；将参考分压器的中压端接入测差仪后接入直流电压互感器的中压端，并将参考分压器的高压端接入直流电压互感器高压臂的一次电压端子，构建平衡电桥；将外施高压电源输出的电压，同时接入直流电压互感器一次电压端子和参考分压器的高压端；调节平衡电桥，并获取测量数据，根据测量数据确定直流电压互感器高压臂电阻值。本发明提高了高压臂电阻值测试的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及直流输电工程技术领域，并且更具体地，涉及一种用于测量直流电压互感器高压臂电阻值的方法。

背景技术

直流电压互感器作为测量直流输电系统电压的重要设备，其主要作用是在满足一定准确度的要求下，将需要测量的极线的一次直流高压按照一定比例转换成满足二次测量系统和二次保护系统要求的低压信号，保证直流输电系统可靠、稳定、安全的运行。

直流电压互感器的一次本体一般采用阻容分压原理，其高压臂主要承受极线上的额定电压和暂态过电压，类似一只尺寸巨大的电阻器和电容器的组合。

直流电压互感器依据不同的电压等级，其一次本体部分的高度尺寸从数米只十数米不等。准确测量直流电压互感器一次本体的阻容参数存在方法和能力上的困难。

目前，直流输电工程中，直流极线和中性线的一次电压均采用直流电压互感器进行测量，直流电压互感器的一次本体基于阻容分压器原理，实际上就是一只阻容分压器。一次的高电压和二次的中压电压均以低压臂的接地端作为电气参考点，是一种典型的分压型的高压测量设备。其中，其高压臂由若干高压电阻器和高压电容器串联和并联组成，一次高电压主要由高压臂承受，直流电压互感器的高发热量主要来自高压臂中的高压电阻器产生，不同额定电压下，发热功率在数百瓦～2.2千瓦之间。造成直流电压互感器的一次本体内部温度较高，其高压臂的运行温度环境比较恶劣。在一次高电压下，高压臂电阻器的电阻值，电阻值的温度系数、电阻值在高压下的电压系数、高压臂和低压臂电阻值匹配性能的温度系数和电压系数、电阻值年稳定度等，以及其他不确定因素，都会对直流电压互感器准确度产生影响。上述性能的确定有赖于高低压臂电阻器和电容器元件各项参数的准确测量。直流电压互感器的高压臂类似一只尺寸巨大的电阻器和电容器的组合。直流电压互感器依据不同的电压等级，其一次本体部分的高度尺寸从数米至十数米不等，准确测量直流电压互感器一次本体的阻容参数存在方法和能力上的困难。

迄今未有有效可靠的测试方法和测试仪器对直流电压互感器的高压臂阻容参数进行准确测量。且存在的主要问题有：

1.抗干扰问题。高压臂物理尺寸巨大，测试导线长，测试回路大，常规测试仪器一般采用伏安法或类似的绝对法进行测试，易受电磁环境干扰，测量准确度不可信。

2.信噪比问题。常规测试仪器一般用于电子元器件等低电压参数测试，测试电平一般在伏级～数十伏级，测试电流一般在nA级～mA级，高压臂电阻器电阻值范围一般在数百MΩ～GΩ级之间，测试信号信噪比极低，造成测试结果不稳定和偏差大。

3.电压系数问题。直流电压互感器的高压臂电阻器一般选用厚膜工艺的高压电阻器，其电阻值的电压系数呈现非线性特点，特别是低电压下的电压系数偏大。高压臂电阻器的额定设计电压和运行电压均较高，使其尽量工作在电压系数的线性区间，保证运行电阻值的稳定。常规测试仪器的测试电平较低，低于直流电压互感器相关产品标准中，对高压电阻器电阻值测试电压的要求，不足以达到电阻器电压系数所需的电压幅值，造成测试结果不可信。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于测量直流电压互感器高压臂电阻值的方法，包括：

将参考分压器高压臂电阻器和参考分压器低压臂可调电阻器串联，作为参考分压器；