CC BY
561
Высоковольтный резистивный делитель на базе литого микропровода в стеклянной изоляции на рабочие напряжения 6 - 24 кВ переменного тока промышленной частоты.
Журавлев А.А., Шит М.Л (Институт Энергетики Академии Наук Молдовы) Колпакович Ю.И., Кожокару Д.И., Клейменов В.Г. (Институт "ELIRI" S.A.,)
Аннотация. Приведен расчет и описание конструкции высоковольтного резистивного делителя на базе литого микропровода в стеклянной изоляции на рабочие напряжения 6 кВ - 24 кВ переменного тока промышленной частоты. Приводится методика компенсации частотной погрешности при производстве делителей и результаты испытаний экспериментального образца делителя напряжения.
Ключевые слова: высоковольтные делители напряжения переменного тока, измерение высокого
напряжения переменного тока.
Divizor rezistiv de tensiune pe baza microfirelor turnate in izolatie din sticla la tensiune de lucru 6-24 kV de curent alternativ de frecventa industriala Juravliov A., §it M., (Institutul de Energetica al A§M), Colpacovici I., Cojocaru D., Cleimenov V.
(Institutul „ELIRI” S.A.)
Rezumat. Este prezentata analiza §i descrierea constructiei a divizorului rezistiv de tensiune pe baza microfirelor turnate in izolatie din sticla la tensiune de lucru 6-24 kV de curent alternativ de frecventa industriala. Este prezentata metoda de compensare a erorii de frecventa la producerea divizoarelor §i rezultatele ale incercarilor e§antionului experimental al divizorului de tensiune.
Cuvinte-cheie: divizoare de tensiune, masurarea tensiunei de curent alternativ.
High Voltage Resistive Divider Based on Cast Microwire in Glass Insulation on 6-24 kV Alternating
Current of Commercial Frequency.
A. Juravleov, M. Sit (Institute of Power Engineering of the Academy of Sciences of Moldova), Colpacovich I.,
Cojocaru D., Cleimenov V. (Institute „ELIRI” S.A.)
Abstract. It is presented the analysis and description of the construction of the high voltage resistive divider on the base of cast microwire in glass insulation on 6-24 kV alternating current of commercial frequency. It is presented the procedure of compensation of frequency error during the process of fabrication of divides and results of tests of the sample model of the divider as well.
Key words: high voltage dividers, high voltage measurement.
1. Введение
В настоящее время отмечается рост требований к качеству электроэнергии, повышению точности измерений высокого напряжения и мощности. Снижение коммерческих потерь является важнейшим показателем работы энергосбытовой организации. С точки зрения интересов сторон, отпускающей, распределяющей и потребляющей электрическую энергию, целесообразно перенести точку учета электроэнергии от потребителей с сети 0,4 кВ на сети 6 -10 кВ, на границу балансовой принадлежности. В случае воздушных линий сейчас начинают использовать высоковольтные пункты учета электроэнергии наружной установки на напряжении 6
- 10 кВ и в столбовом исполнении с их установкой на опоры высоковольтных линий [1].
Однако схемотехнические, конструктивные и метрологические решения по первичному высоковольтному и вторичному измерительному оборудованию отстают от существующих практических потребностей. В первую очередь это связано со сложностью реализации преобразователей высокого напряжения. Основными требованиями преобразования являются высокая точность коэффициента
преобразования по амплитуде, отсутствие фазовой погрешности, стабильность во времени.
В большинстве случаев в качестве первичных измерительных преобразователей высокого напряжения в цепях учета электроэнергии в основном используются индуктивные преобразователи - измерительные трансформаторы (ИТ) переменного тока, в измерительных поверочных установках высокого напряжения используют как индуктивные преобразователи, так и преобразователи напряжения на основе емкостных делителей напряжения.
Измерительные трансформаторы напряжения имеют ряд недостатков, вытекающих из самой природы электромагнитных трансформаторов [2]. К таким недостаткам можно отнести явления резонанса, гистерезиса, насыщения, остаточного намагничивания. В процессе эксплуатации трансформаторов необходимо строго соблюдать требования регламентов по обеспечению постоянного контроля состояния наполнителя (масла или элегаза). На каждый измерительный трансформатор расходуется десятки килограмм трансформаторного железа и электротехнической меди. Они имеют значительный вес (от 26 до 29 кг) и габариты [3], неудобны для монтажа. Все эти давно известные недостатки традиционных измерительных трансформаторов побуждают искать новые подходы и принципы работы высоковольтных преобразователей.
Емкостные делители напряжения [4] имеют меньшие габаритные размеры и массу, однако осуществимость их крайне ограничена наличием высокоточных высоковольтных конденсаторов. Высоковольтные конденсаторы на основе различных диэлектриков характеризуются диэлектрическими потерями и имеют существенную зависимость электрической емкости от приложенного напряжения. Как результат, емкостные делители напряжения имеют меньшую точность. Кроме того, электромагнитная экранировка таких делителей затруднена из-за сложности обеспечения достаточной электрической прочности и необходимостью учета паразитных емкостей на экран.
Как ИТ, так и емкостные делители напряжения имеют основной недостаток -зависимость входного и выходного импеданса от частоты, невозможность работы на постоянном токе. Определенные трудности имеются также в воспроизведении
коэффициентов деления выраженных нецелыми числами, например с множителями л/3
[5, 6].
В то же время для решения задачи масштабного преобразования напряжения переменного тока могут использоваться резистивные делители напряжения. Известные конструкции таких делителей [7], представляют собой множество резистивных элементов собранных в длинные гирлянды для уменьшения проходной (сквозной) паразитной емкости. Такие конструкции очень громоздки и нетранспортабельны. Для корректного функционирования таких делителей необходимо, чтобы окружающие предметы находились на достаточно большом расстоянии. Применение таких делителей в мобильных установках не представляется возможным.
Уменьшение габаритных размеров высоковольтных измерительных преобразователей, удовлетворение требованиям стабильности, автономной проверки, мобильности и транспортабельности может быть достигнуто за счет резистивных делителей напряжения на основе микропровода в стеклянной изоляции [8].
Целью данной работы является разработка конструкции и проведение поверочного расчета параметров высоковольтного резистивного делителя на базе литого микропровода в стеклянной изоляции на рабочие напряжения 6 кВ - 24 кВ переменного тока промышленной частоты, обеспечивающей класс точности не ниже 0,1.
2. Выбор и обоснование технических характеристик
В качестве типовых номинальных входных напряжений делителя, в соответствии с ГОСТ выбраны напряжения:
-6 кВ - для делителей с рабочим напряжением от 1,2 до 7,2 кВ (20-120% номинального);
-12 кВ - для делителей с рабочим напряжением от 2,4 до 14,4 кВ;
-25 кВ - для делителей с рабочим напряжением от 5 до 30 кВ.
Исходя из требований ГОСТов номинальное выходное напряжение делителя равно 100 В переменного тока, в случае если он будет подключаться к стандартным приборам учета, применяемых на электрических подстанциях и 2,5; 5 В переменного тока при подключении к электронным счетчикам и низковольтным вторичным преобразователям.
Предел допускаемого значения основной погрешности коэффициента передачи по напряжению для измерительных трансформаторов согласно ГОСТ 1983-2001 должен выбираться из ряда 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 3,0, по ГОСТ 23625-2001 добавлен также класс
0,05.
Делитель напряжения проектируется на классы точности 0,1; 0,2; 0,5. Угловая погрешность устанавливается пропорционально соответствующему классу точности.
Входное сопротивление делителя напряжения должно выбираться исходя из допустимого тока, рассеиваемой мощности, габаритных размеров делителя напряжения. Для уменьшения потребляемого тока и рассеиваемой мощности, вызывающей нагрев делителя, желательно входное сопротивление выбирать более 100 Мй, однако слишком большие значения сопротивления ведут к ухудшению частотных характеристик и увеличению габаритных размеров делителя напряжения. Конкретное значение определяется путем компромиссного расчета для соответствующих максимальных входных напряжений.
3. Обоснование конструкции и проведение поверочного расчета
Ответственной частью высоковольтного делителя напряжения является высоковольтная резистивная секция (рис.2), которых в зависимости от величины рабочего напряжения может быть несколько.
В качестве таких секций используются высоковольтные резисторы, сопротивление которого образовано обмоткой высокоомного микропровода с погонным сопротивлением 40- 150 кОм/м при диаметре провода 5-15 мкм. Индуктивность и емкость обмотки такого резистора, а также емкость токоподводов составляют паразитные параметры секции и существенно влияют на частотную погрешность делителя напряжения.
Рассмотрим упрощенную эквивалентную схему резистивной секции плеча делителя в соответствии с рис. 2.
L1 R1
______ R1- сопротивление секции (или плеча делителя)
V V '------ —----- С1- собственная паразитная емкость
C1
L1 - собственная паразитная индуктивность
Рис.2. Упрощенная эквивалентная схема резистивной секции или плеча делителя напряжения.
Так как при проведении расчета была принята упрощенная схема замещения, то результаты расчета могут использоваться как первое приближение к обоснованию конструктивных параметров делителя напряжения. В последующем требуется экспериментальные исследования и наладка делителя.
Модуль комплексного сопротивления |Zl|:
_ VR12 + (aL1 -aLiCi -aR^Ci)2 1 1 = (1 -a2 Lfi, )2 + (aRC )2
Фаза p (или угловая, фазовая погрешность):
aL -a3L2C -oR2C, p = arctg —1-------—-------(2)
Ri
где a - круговая частота.
Для оценки влияния паразитных емкости и индуктивности приведем их оценочный расчет.
Индуктивность резистивной секции. Индуктивность секции определим как индуктивность однослойной катушки, так как микропроволочные сопротивления по конструкции представляют собой катушки из высокоомного провода:
2 -10-5 • D2п2
= (3)
1 9D + 20H
где D - диаметр намотки (диаметр каркаса резистивной секции),
H - длина намотки (длина каркаса резистивной секции), п - число витков намотки (число витков резистивной секции):
R
П =-----— (4)
' Ro*Ds к}
где Я - сопротивление секции,
^, Н - диаметр и длина намотки секции,
Я - погонное сопротивление микропровода.
Для секции делителя сопротивлением R = 50 -106 Ohm диаметром Ds = 25 -10 3 m, длиной Hs = 70 -10 3 m, погонным сопротивлением R = 105 Ohm / m число витков n = 6370.
Из (3) индуктивность секции L = 0,312H . Общая индуктивность делителя
напряжения сопротивлением R = 109 Ohm, состоящим из N = 20 секций, при условии, что взаимоиндукцией между секциями можно пренебречь, L = NLs = 6,24H .
Собственная емкость секций и плеч делителя напряжения. Для определения собственной емкости обмотки рассмотрим емкость отдельного витка секции, как показано на рис.4.
Рис.3. Схематичное изображение емкости витков обмотки секции
Емкость 1 витка обмотки можно представить как последовательное соединение емкости Сг1 на левый токоподвод и емкости Сг2 на правый токоподвод резистивной секции делителя напряжения:
С ■ С
СЛ С12
где
C, = —^—^ (5)
C + C
Ci1+Ci2
Н - х
- соответственно емкости виток - токоподвод,
Н. (8)
х = — 1 4 ’
п
- расстояние от левого пояска,
= пВйх (9)
- площадь витка,
d =yl 4pjnR
(10)
- диаметр жилы микропровода,
- p=1,4 •10-6 Ohm/m удельное сопротивление материала жилы.
Подставив (8) и (9) в (6) и (7) и произведя суммирование по всем виткам секции,
из которой видно, что для уменьшения собственной емкости необходимо уменьшать как диаметр провода, так и число витков, а для этого необходимо применение более высокоомного микропровода.
Для секции делителя сопротивлением R = 50 -106 Ohm диаметром Ds = 25 -10 3 m,
длиной Hs = 70 -10 3 m, погонным сопротивлением R = 105 Ohm / m, числе витков
^ = 4,2 ■ 10 ~б т при относительной электрической проницаемости е = 4,
электрической постоянной е0 = 8,85 -10 12 Е / т из (11) емкость обмотки секции С = 1,06рЕ. Добавим емкость Сс = 0,14рЕ между токоподводами резистивной секции и получим С = 1,2 рЕ
Поскольку общая высота и число общее витков обмотки делителя пропорциональны числу секций, то паразитная емкость высоковольтного плеча делителя будет также определяться формулой (11).
Обозначим погрешность модуля сопротивления резистивной секции как дк :
В табл.4 приведены расчетные данные высоковольтной секции делителя напряжения общим сопротивлением R = 109 Ohm при различных значениях погонного сопротивления, индуктивности и емкости секции.
Из расчетов получается, что практически для всех значений индуктивности секции, погрешность модуля и фазы сопротивления принимает одинаковые значения на частотах до 400 Hz. Основной влияющей величиной на погрешность модуля и фазы сопротивления является емкость секции.
С учетом сказанного, воспользовавшись первыми членами разложения в ряд Тейлора, выражения для погрешности модуля и фазы сопротивления:
Уменьшением емкости резистивной секции за счет повышения погонного сопротивления и уменьшения общего числа витков, можно добиться малых значений погрешности модуля сопротивления, однако фаза, которая определяет угловую погрешность делителя напряжения, имеет значительную величину.
получим:
i=1
(11)
n =6370,
(12)
и тогда
|Z1| = Rj(1 + £r )
(13)
SR = —(ю-R -C)2 /2 pR = — ю - R - C
(14)
(15)
Табл.4. Составляющие погрешности высоковольтного плеча делителя напряжения £=50 Н
Ro, Ohm/m L ,H Погрешность модуля, SR, % Фаза, (pR, grad
C1=0,5pF C1=1pF C1=1,5pF C1=2pF C1=0,5pF C1=1pF C1= 1,5pF її 1p C2
50-103 24,9 -0,012 -0,046 -0,095 -0,153 - 8,9 -17,4 -25,2 -32,1
100-103 6,24
150-103 2,77
200-103 1,56
f=400 Hz
50403 24,9
100403 6,24 -0,038 -0,630 -0,744 -0,804 -51,5 -68,3 -75,1 -78,7
150-103 2,77
200403 1,56
Экранированный делитель напряжения.
Делитель напряжения без экрана имеет ограниченное применение, поскольку на его погрешность модуля и фазы оказывают значительное влияние окружающие предметы. Введение экрана оказывает значительное воздействие на модуль и фазу сопротивления секции.
Влияние экрана на сопротивление секции рассмотрим на следующей эквивалентной схеме для одного витка.
Рис.4. Эквивалентная схема замещения резистивной секции с учетом влияния емкости на экран /-го витка секции.
На рис.5 обозначено £1 - проводимость секции выше /-го витка, £ 2 - проводимость секции ниже I — го витка, £3 - проводимость емкости I — го витка:
g1 =
l
(n — i)R
l
g 2 i • R g3 = j •&• ce
(15)
(16)
(17)
Погрешность модуля сопротивления, обусловленную влиянием емкости на экран ' — го витка:
5„ = (" ,')22 ''2-(а^уС.,)2 (18)
2-п
где Я - сопротивление одного витка резистивной секции
Погрешность модуля сопротивления, обусловленную влиянием емкости на экран всех витков секции:
=£ г,' = ак;'с ■')2 ± (п—')2 -'2 (19)
,=1 2 • П ,-_1
Из (19) найдем
П " — '2 1 г> \2
8„ = — (а-Яг -С,)2 = — (а-^-С,)2 (20)
60 60 -п
где через С1е = п - С. обозначена емкость резистивной обмотки на экран.
Аналогично, погрешность фазы сопротивления, обусловленную влиянием емкости на экран — го витка:
V ~ ШФе, = (П ' ' -(а- КУ-С') (21)
п
И угловая погрешность сопротивления, обусловленная влиянием емкости на экран всех витков секции:
п2 1
V,, = — (а-Кг -С') = -(а-«1 -С,) (22)
6 6
Емкость между резистивной обмоткой и экраном зависит от диаметра провода и числа витков обмотки. Примем, что емкость между обмоткой и экраном определяется выражением:
2££(]к1\1 Ар к11. „ ч
С =------0---V и/ ^ п (23)
1п( Ве / Л)
где Бе - диаметр экрана.
На рис. 5 представлен экранированный делитель напряжения.
Составляющая погрешности коэффициента передачи делителя напряжения по модулю (или погрешность по напряжению), обусловленная проходными емкостями С1 и С2, определяются из выражения
Ас = а2 - (Я12 С12 — Я22 С22) (24)
Составляющая погрешности коэффициента передачи делителя напряжения, обусловленная емкостями Cs1 и Сб2 между резистивным плечом и металлическим экраном делителя, определяются из выражения
Аcs = —а2-(К12 С«12 — К22 С«22) (25)
Для высоковольтных делителей напряжения R1>>R2, R1Cs1>>R2Cs2 и тогда из выражений (24) и (25) можно получить выражение для погрешности делителя по напряжению, обусловленное емкостными параметрами:
Лш = (rnR\C\)2 - (rnR2C2)2 - (coR\Cs\)2 (26)
В табл.5 приведены расчетные данные высоковольтной секции делителя напряжения общим сопротивлением R = 109 Ohm при различных значениях погонного сопротивления и диаметров экрана для каркаса, указанного ранее.
Табл.5. Составляющие погрешности экранированного высоковольтного плеча делителя напряжения £=50 Н
Ro, Ohm Погрешность модуля, 5се, % Фаза, (pce, grad
De=50mm De= 100mm De= 150mm De= 200mm De= 50mm De= 100mm De= 150mm De= 200mm
50103 0,00959 0,00240 0,00143 0,00107 366 183 141 122
100-10" 0,00240 0,00060 0,00036 0,00027 129 64,6 50,0 43,1
150103 0,00107 0,00027 0,00016 0,00012 70,4 35,2 27,2 23,5
200-103 0,00060 0,00015 0,00009 0,00007 45,7 22,9 17,7 15,2
f=400 Hz
Ro, Ohm Погрешность модуля, 5ce, % Фаза, (pce, grad
De= 50mm De= 100mm De= 150mm De= 200mm De= 50mm De= 100mm De= 150mm De= 200mm
50-103 0,614 0,153 0,092 0,068 2930 1460 1130 975
100-103 0,153 0,038 0,023 0,017 1030 517 400 345
150-103 0,068 0,017 0,010 0,008 563 281 218 188
200-103 0,038 0,009 0,006 0,004 366 183 141 122
Аналогично, составляющая угловой погрешности делителя напряжения
Л^ = оМС1 - оЯ2С2 - оЯ^1 (27)
Из выражений (26) и (27) следует, что компенсация погрешности по напряжению и по фазе может быть достигнута, если выполняется условие:
оЯ1С1 - тЯ1Сз1 > 0 (28)
Тогда регулированием емкости С2 можно достичь компенсации погрешности по напряжению или угловой погрешности. Установлено, что при Cs2 « 6 • С1 происходит компенсация угловой погрешности делителя напряжения. В результате моделирования и экспериментальных исследований найдено оптимальное соотношение
конструктивного отношения диаметров экрана и резистивной секции, в зависимости от ее сопротивления. При этом достигается минимальное значение фазовой погрешности делителя - до 10 мин, при погрешности коэффициента деления не превышающей 0,1-
0,2% на частоте 50 Гц. Компенсация погрешности по напряжению происходит при других соотношениях величин емкости на экран и проходной емкости. Поэтому достичь одновременной компенсации погрешности по напряжению и погрешности и угловой погрешности в простом экранированном делителе напряжения не удается.
Кроме этого, в таком делителе напряжения выполнение условия (5) связано со значительным увеличением размеров экрана, так как величина емкости высоковольтного плеча делителя на экран имеет достаточно большую величину.
Рис.5. Высоковольтный резистивный делитель в экране
Эквипотенциальное экранирование делителя напряжения.
С целью уменьшения емкости высоковольтного плеча делителя на экран (М) и одновременно решения задачи компенсации погрешности делителя напряжения, как по модулю, так и угловой погрешности, введен дополнительный резистивный экран, расположенный между измерительным высоковольтным плечом делителя напряжения и металлическим экраном. Эквивалентная схема делителя напряжения с резистивным экраном представлена на рис 6. На рис. 6 - С1 - емкость
высоковольтного плеча, С 2 - емкость низковольтного плеча. Входная цепь высоковольтного резистивного экрана (верхняя часть резистора Rp1) соединена с входной цепью измерительного плеча, а на выходной цепи высоковольтного резистивного экрана поддерживается потенциал, равный выходному потенциалу измерительного выходного плеча ^2) делителя напряжения.
Сб1
2
Сб2
т
сі
Я2
С2
Рис. 6. Эквивалентная схема делителя напряжения с резистивным экраном
Введение резистивного экрана позволило значительно уменьшить величину емкости Cs1 между измерительным плечом делителя напряжения и внешним экраном, и удовлетворить требование (5). Компенсация погрешности по напряжению и одновременно по фазе достигается созданием неравномерного распределения потенциала вдоль резистивного экрана. Для этой цели высоковольтное измерительное и резистивное экранирующее плечи реального делителя напряжения выполнены из нескольких высоковольтных цилиндрических резистивных элементов (от 4 до 10), причем измерительное плечо находится внутри защитного плеча, как показано на рис.8.
Рис. 7. Полная эквивалентная схема высоковольтного резистивного делителя напряжения с защитным резистивным экраном
Рис. 8. Делитель напряжения с резистивным экраном
Создание неравномерного распределения потенциала вдоль защитного экрана достигается подбором величины сопротивления резистивных элементов экрана по определенному закону. Поэтому, данный способ экранирования, можно условно назвать квазиэквипотенциальным экранированием, поскольку, на самом деле, нет полного соответствия распределения напряжения вдоль длины измерительного и защитного плеча делителя напряжения, равенство потенциалов имеется только в верхней (входной) и нижней (выходной) цепи делителя.
Некоторое дополнительное компенсирование частотной погрешности делителя напряжения создается также за счет конусообразной формы проводящего наружного экрана.
Конечно, приведенные расчеты являются приближенными, так как не учитывается ряд факторов, таких как емкость между токоподводами и экраном и др., формула для емкости витка приблизительная и т.д. Однако полученные результаты позволяют судить о поведении делителя на переменном токе, показывают возможность компенсации реактивности обмотки резистивных секций, поскольку погрешность модуля и фазы сопротивления от собственной емкости и от емкости на экран имеют противоположные знаки.
Встроенный буферный повторитель напряжения.
Для устранения влияния на коэффициент деления входного импеданса внешних подключаемых приборов на выходе делителя напряжения встроен высокоточный повторитель напряжения, питание которого может осуществляться как от внешнего источника напряжения, так и от внутреннего аккумулятора. Выходное напряжение делителя напряжения составляет от 1 до 10В, по требованию заказчика. Это напряжение определяет диапазон рабочих напряжений буферного повторителя напряжения, которое может составлять +12 В и -12 В при питании от аккумуляторов. Для питания от промышленной сети необходим источник питания с хорошей развязкой от сетевых помех и емкостных связей с питающей сетью.
Принципы настройки частотной погрешности делителей напряжения
Как было ранее показано, внешний экран и защитное экранирование существенно влияют на частотную погрешность резистивных делителей напряжения. Исходя из изложенного, могут быть осуществлены следующие методы подстройки частотной погрешности делителей напряжения:
• методом изменения диаметра внешнего экрана;
• методом осевого перемещения резистивного высоковольтного плеча
внутри экрана с переменным диаметром;
• методом регулирования распределенной емкости на экран емкости
изменением диэлектрического заполнения пространства между высоковольтным плечом и экраном методом регулировки высоты дополнительного экрана,
находящегося между высоковольтным плечом и внешним экраном;
• методом квазиэквипотенциального экранирования, с подбором
сопротивления дополнительного резистивного экрана;
• комбинированный метод на основе предыдущих.
Применение того или иного метода должно обуславливаться, прежде всего, требованием обеспечения заданной точности делителя напряжения при соблюдении требований к габаритным размерам, массе и величине испытательного напряжения.
4. Описание конструкции экспериментальных образцов делителей напряжения
Конструктивно делитель напряжения состоит из цилиндрического экранированного корпуса, в котором размещен 1 (для напряжений 6-10 кВ) или 2 резистора (для напряжений до 35 кВ) диаметром 25 или 40 мм.
Входное сопротивление делителя, в зависимости от рабочего напряжения составляет от 100 МОм (1 резистор) и до 200 МОм (2 резистора). Резисторы делителя напряжения изготовлены из микропровода и имеют малое значение температурного коэффициента деления, не превышающего 5-10-6К-1, а также характеризуются ничтожным значением коэффициента напряжения (нелинейности).
Кроме сказанного, следует отметить, что указанные делители имеют низкое значение входной и выходной емкости, не превышающей единиц рБ, что обусловлено способом компенсации его частотной погрешности. Наличие экранирующей оболочки существенно устраняет влияние внешних предметов на коэффициент деления и значительно уменьшает воздействие внешних электромагнитных воздействий и помех.
Для настройки частотной погрешности предусмотрены как подвижный дополнительный цилиндрический экран, так и подвижный диэлектрический стакан и стержни.
Дополнительный экран и диэлектрический экран охватывают резисторы высоковольтного плеча и их положение вдоль оси может регулироваться путем перемещения вдоль опорного стержня с резьбой. После настройки частотной погрешности экраны фиксируются (стопорятся).
Результаты испытаний экспериментальных образцов делителей различной конструкции представлены в протоколах испытаний.
Но фото показаны экспериментальные образцы делителей напряжения на 6 и 25
кВ.
л
5. Области применения
Указанные делители напряжения могут найти применение в приборах учета электроэнергии в энергетике, а также на электрическом транспорте. По своим массогабаритным параметрам делители напряжения из микропровода значительно эффективнее традиционно применяемых трансформаторов напряжения.
Выводы
1. Теоретические расчеты, экспериментальные исследования показывают, что на основе высоковольтных резисторов из микропровода возможно создания серии высоковольтных делителей напряжения 6-25 кВ с высокими метрологическими характеристиками класса точности 0,1 - 0,2.
2. Проверено несколько способов настройки частотной погрешности делителей напряжения. Установлено, что частотный диапазон делителей напряжения может быть от постоянного тока до 200 и более Гц при дополнительной погрешности до 0,5 %.
3. Рабочий диапазон температур проверен до температуры 50°С. Дополнительная погрешность не превышает 0,2 % .
4. Делители напряжения могут использоваться вместо трансформаторов напряжения в ПКУ (пультах коммерческого учета) электроэнергии в высоковольтных сетях. Для этого необходимо согласование требований по выходному напряжению с производителями ПКУ в части требований международных стандартов, а также разработка методов питания выходных буферных повторителей напряжения.
Данная работа выполнена в рамках Госпрограммы «Ingineria §i tehnologiile electronice in relansarea economiei» по проекту 08.808.05.04A Convertoare rezistive electronice §i echipament de masurare a tensiunilor 6,3 -25 kv de curent alternativ.
Литература.
1. Учет количества электроэнергии в распределительных сетях 6-10 кВ. http://www.ipenet.ru/stat 1. shtml.
2. Власов М., Сердцев А. Высоковольтные преобразователи для систем измерения и анализа качества электрической энергии. Энергорынок, №10, 2006 г.
3. Трансформатор Н0Л-08. 0ГГ.671.019ТУ. http://www.elektro.kz/
4. 4860 Standard electronic voltage divider. Tettex Instruments. Catalog 2006, pp.418 -
420.
5. ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия.
6. ГОСТ 23625-2001. Трансформаторы напряжения измерительные лабораторные. Общие технические условия.
7. A.J.Schwab. Hochspannung messtechnik messgerate und messverfahren. Springer-Verlag, Heidelberg, 1981.
8. E.Badinter, N.Berman, I.Drabenco, V.Zaborovskii, Z.Zelikovskii, V.Ceban. Cast microwire and it properties/ Kishinev, Stiinta, 1973.
