高压有源分压器的校准方法和依据

作者： 国自电气 时间：2024-12-12 09:05:12 阅读：38

摘要:高压有源分压器是一种基于电流比较仪原理的高准确度测量仪器，通过与压缩气体电容器配套使用，提供了一种能自动校正幅值和相位误差而不需外加调节控制器的方法。目前国内暂无有源分压器计量的技术规范。

为解决有源分压器量值溯源的问题，采用了基于等功率电桥法的校准方法，通过实验和数据分析，解决了有源分压器没有相关校准依据的问题。

关键词:有源分压器;电流比较仪;等功率电桥法;校准

高压测量时，要求用精确的方法将高压按比例降到低电压进行测量，常用的测量装置为电磁式电压互感器和高压分压器。电磁式电压互感器由于采用电磁耦合原理，测量精度高，稳定性好，一般作为最高标准器使用;分压器采用阻抗分压原理，获得二次低压输出，主要分为电阻式、电容式和阻容混联式三种原理形式;将压缩气体电容器与大容量固体电容串联，后端配备电子单元即构成最基本的高压有源分压器。高压有源分压器结构的特点是采用压缩气体电容器作为高压臂元件，一次高压的绝缘由高压臂气体电容器承担:通过搭配不同电压等级的高压电容器可方便地实现不同的电压等级，电容器的特性决定了其具有很好的相位特性，但由于采用了电容器作为分压元件，受到温度效应和电压效应的影响，相比于电磁式电压互感器标准装置，高压有源分压器的长期稳定性稍差。

1 基本原理

高压有源分压器本质上是一个电容分压器其基本原理如图所示：

2 校准的基本原理

有源式分压器的校准参考了JG496-2016《工频高压分压器》检定规程中的等功率电桥法，有源式分压器需要配套高压参考电容器和低压参考电容器组成电容式高压分压器，高压端子并联接于一次高压侧，接在有源式分压器的输出端，信号测量线接入高压电容电桥，通过读取电桥测量的电容比率和介质损耗因数来计算电容式高压分压器的分压比和相位误差，电容式高压分压器的理论分压比可通过参考电容器C与Cx的电容值求出，通过计算相对误差即可得到有源式分压器的比值误差。

有源式高压分压器通常是与高低压标准电容器串联组成电压比例标准进行测量，高低压标准电容器的溯源可以依据其技术规范进行检定或者校准，而有源式分压器的溯源暂时没有相关的技术规范可以依据，本文提出的校准方法可以解决有源式分压器溯源这一问题;校准

结果存在由于高压标准电容器电容量测量值的不确定度偏大而导致的不确定较大的问题，还需对高压标准标准电容器的测量进行研究。通过此次研究可为计量部门校准高压有源式分压器提供参考，为生产厂家生产研发此类设备提供技术支撑和参考。