高壓直流電壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)量值傳遞方法的研究.pdf

1、直流高電壓廣泛應(yīng)用于人民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域,為了有效的控制和利用直流高電壓,需要對(duì)其進(jìn)行測(cè)量并保證量值統(tǒng)一,隨著我國(guó)超高壓、特高壓直流輸電工程的發(fā)展,電壓等級(jí)的不斷提升迫切要求與之相適應(yīng)的直流高電壓測(cè)量手段以及量值溯源和量值傳遞方法。
　　本文針對(duì)國(guó)內(nèi)缺乏500kV及以上電壓等級(jí)直流電壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀,研究高電壓等級(jí)直流高電壓國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的建立和現(xiàn)場(chǎng)量值傳遞方法,旨在解決我國(guó)直流高電壓量值溯源和量值傳遞

2、的問題,為各行業(yè)進(jìn)行直流高電壓的精確測(cè)量、電能貿(mào)易結(jié)算和節(jié)能減排提供技術(shù)保障。
　　直流高電壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)包括精密測(cè)量方法和量值溯源方法的研究。
　　在直流高電壓精密測(cè)量方法方面,本文以精密高壓直流電阻分壓器為對(duì)象,重點(diǎn)研究電阻元件的特性分析、分壓器的熱分析和電場(chǎng)設(shè)計(jì)等精密高壓直流電阻分壓器設(shè)計(jì)中的核心問題。首先分析了精密高壓電阻元件的特性,提出一種在實(shí)際工況下測(cè)量電阻溫度系數(shù)和電壓系數(shù)的方法,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為精密高壓直流

3、分壓器電阻元件的使用提供了依據(jù);其次,為控制溫升對(duì)分壓器測(cè)量性能的影響,提出了一種計(jì)算電阻分壓器溫度分布和散熱情況的迭代算法,研究了標(biāo)準(zhǔn)電阻分壓器的溫度分布和散熱情況以及環(huán)境溫度、分壓器功率對(duì)分壓器內(nèi)絕緣油溫度的影響,得出了分壓器散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性原則;再次,本文建立了高壓直流電阻分壓器的有限元模型并進(jìn)行了電場(chǎng)仿真,分析了均壓環(huán)的尺寸和安裝位置對(duì)分壓器最大電場(chǎng)強(qiáng)度的影響,計(jì)算了多種情況下電阻層的電壓分布和電場(chǎng)分布情況,得出了控制分壓器

4、內(nèi)、外電場(chǎng)分布,減小電暈和泄漏對(duì)分壓器準(zhǔn)確度影響的設(shè)計(jì)方法。
　　在直流高電壓的量值溯源方面,本文提出了一種在實(shí)際工作電壓下測(cè)量直流電阻分壓器分壓比電壓系數(shù)的方法,與已有其他方法相比,其可對(duì)由電阻參數(shù)變化引起的分壓比電壓系數(shù)進(jìn)行更加完善的測(cè)量,實(shí)驗(yàn)證明其在100kV下測(cè)量分壓比電壓系數(shù)的準(zhǔn)確度可達(dá)到1mV/kV。
　　利用以上研究成果,本文建立了一套500kV直流電壓比例標(biāo)準(zhǔn)自校系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)、電阻元件的篩選方法、分