摘要：随着新技术、系统和设备的发展，电力供应质量的重要性正在增加。介绍电磁式电压互感器检定方法，主要是比较法、间接法检定电磁式电压互感器，指出几种方法的优缺点，提出做好电磁式电压互感器检定工作的对策，期望电磁式电压互感器检定方法得到创新和更好的应用。
关键词：电磁式电压互感器；检定；方法；研究
引言
早期,电磁式电压互感器的检定通常采用比较法。随着电网建设的高速发展,电磁式电压互感器现场运行规模不断扩大,传统比较法逐渐暴露出其局限性。鉴于此,上世纪80年代起,国内外就开始了电磁式电压互感器检定新方法的研究。1985年赵修民在文献中提出了一种根据低电压参考点的误差以及一次励磁电流的变化曲线计算高压电压互感器误差方法,即“低校高”法。590型电压互感器现场测试仪,该仪器在线性段内利用低电压测量大电压电磁式电压互感器,摒弃了传统比较法,从而为电磁式电压互感器的现场检定提供新途径[2]。2007年,中介绍了一种间接测量电磁式电压互感器的新方法即“负荷误差曲线外推法”,根据类似原理,江西省电力科学研究院靳绍平等人研制出基于负荷误差外推法的便携三相电压互感器现场检定装置。目前,基于不同原理的电磁式电压互感器检定装置在国内互感器生产企业?电力部门和科研院所得到了一定的推广和应用。文中将介绍各类电磁式电压互感器检定装置的测量原理,并对优缺点?存在的问题?数学模型?溯源方法等进行探讨。
1比较法检定电磁式电压互感器
比较法检定发展较早，而且应用比较广泛，技术也比较成熟。比较法检定核心和关键是运用基尔霍夫电压定律来进行检定，将2种不同电压进行一个反向的串联操作，这样就会产生一个差压，之后差压被送进测量回路系统，经多个处理环节后，分别采出同相分量和正交分量，再经适当运算在互感器校验仪上显示被检电压互感器的比值误差和相位误差。AshkanTeymouri采用比较法检定电磁式电压互感器，研究结果表明：所有型号均使用每个变压器的FRA测试结果（阻抗传递函数）获得。此外，MATLABSimulink中每个模型的模拟阻抗响应与实验FRA测试结果一致。这意味着模型的计算是正确的。应该注意的是，由于不符合FRA测试结果，模型1A未被模拟。AndreasTheocharis等采用比较法检定电磁式电压互感器，在所提出的分析中，该方法被开发用于变压器绕组的△—Y形连接，并且电压分布因子矩阵的确定来自于几何数据。研究结论：该方法可应用于任何类型的绕组连接，其阻抗矩阵是已知的，因为该方法取决于阻抗矩阵（它也可以应用于自耦变压器或相移变压器）。应使用几何数据，测量或两种选项确定转换矩阵的若干选项。应该做更多的工作，以使这种方法可以在电磁暂态程序环境中实施。黑箱和集总参数建模的完全统一仍在调查中，并且将在未来的工作中提出改进。
2间接法检定电压互感器
2.1低校高法
低校高法是1985年山西机械研究院赵修民提出的一种检定电磁式电压互感器的新方法,其实质是测出被检电磁式电压互感器的一次与二次绕组的电阻和漏抗?各电压百分值下的激磁导纳值?低电压下的误差值以及实际二次负荷导纳值,用计算方法得到高电压下的误差值。由电磁式电压互感器的基本原理可知,激磁电流和负荷电流在这内阻抗上产生电压降,分别形成了电压互感器的空载误差和负载误差,考虑到一次线圈每匝的阻抗或层间的分布电容不可能相等,此时由泄漏电流在一次线圈中所产生的泄漏电流误差不能忽略。
2.2负荷误差曲线外推法
负荷误差曲线外推法是JJG1021—2007《电力互感器检定规程》中介绍的一种间接测量电磁式电压互感器的方法。基于该方法的检定装置检定电磁式电压互感器是通过测量低电压下负荷与电压的对应关系,并算出误差补偿值,然后再推算出100%和120%额定电压和相应负荷下的比值差和相位差。
负荷误差曲线外推法是基于这样的一个前提,即负荷误差和负荷电流成正比。因为由电磁式电压互感器的工作原理可知,在电压互感器一次侧电压不变的情况下,空载励磁电流也基本保持不变。当在电磁式电压互感器的二次侧加上一定负荷后,产生了相应的负荷电流,同时在一次侧感应产生一次负荷电流。两侧的负荷电流分别在一次和二次绕组上产生电阻压降和漏磁压降,产生负荷误差。由于负荷误差只和负荷电流和绕组内阻抗有关,而绕组内阻一般不随负荷电流改变。这样,负荷误差和负荷电流的关系可以用公式或误差曲线表示。
3三种检定方法的优缺点
比较法的最大优点是检定方法比较成熟,且完全符合电压互感器计量检定规程要求。缺点是在检定时,需要配备调压器?升压器?标准电压互感器?电压负荷箱?互感器校验仪等辅助设备,这就给电压互感器的检定带来诸多不便。尤其是现场检定时,由于现场电压大?容量高,使得调压器和升压器容量难以满足使用要求。低校高法的最大优点是测试所需的电源容量小,因此体积小?重量轻,便于携带,特别适用于现场电磁式电压互感器的检定。缺点是用测量误差与导纳的方法计算一次回路电阻和漏电抗,因误差的增量相当小且受设备与回路的稳定性及测量准确度的限制,一次线圈内阻抗计算值通常有相当大不确定度,在计算额定电压下的误差时,其偏差可能大到不能接受;基于仪器内部互感器校验仪测量的被检电压互感器的实际二次负荷导纳会给测量结果带来一定的附加误差。此外,基于低校高法的电磁式电压互感器检定装置仅能检定不带非线性补偿的电压互感器。
4做好检定工作的对策
4.1抓好检定方面的培训工作
做好检定人员的培训工作是一项重要的任务，应从实际情况出发，做好预定方案和计划，充分考虑人员的能力和水平，不断增强检定人员技能和操作本领。主管领导要承担好责任，指定专人领导培训工作，分配好任务，制定好培训计划，统一进行员工的培训工作，实现培训目标，确保人员的素质得到提升。
4.2对检定的全过程加强控制
要加强检定设备的日常巡视工作，对检定设备要进行认真的核查，加大资金、物力的投入，确保检定设备不存在安全隐患和问题，保证使用性能和检定结果的准确度。要加强检定设备操作人员的管理和思想教育工作，提升这些人员的操作技能，制定详细的操作规程和制度，以制度来督促检定操作人员安全意识的提升。
4.3建立好检定记录和台账
对于检定的很多细节内容，检定记录是非常重要的，要有专人进行认真记录，做到数据记录准确不能丢失；如果出现丢失会产生巨大损失，检定责任无法分清；对常规检定更要如此，这是检定管理内容的实际体现，能够反映出检定的管理水平和管控能力。因此，台账和检定记录工作必须开展好。
结语
比较法检定电磁电压互感器已有较长的历史,该技术较为成熟,并已列入国家检定规程,低较高法检定电磁式电压互感器从理论和实践上看都是可行的,而且目前市场已有比较成熟的产品。负荷误差曲线外推法检定电磁式电压互感器已有介绍,但目前基于该方法的产品较少。鉴于目前国内尚未制定相关测量原理检定装置的检定规程,本文在阐述各检定装置测量原理的基础上,探讨性地提出了该类仪器存在的问题?优缺点?溯源方法等,为今后该类计量仪器检定规程的制定提供参考依据。
参考文献
[1]赵修民.利用低压电压互感器测量高压电压互感器误差的方法[J].电测与仪表,1985(1):54-57.
[2]王新民.澳大利亚红相电力设备公司的互感器现场测试新技术[J].互感器通讯,1997(1):23-24.