-
от 6 кВ до 960 кВ
-
Выходы 120 В переменного тока
-
Первичные стандартные измерения высокого напряжения
-
Системы измерения потерь
-
Интерфейс IEEE-488
-
Точность деления < 20 частей на миллион
-
Период калибровки от 3 до 5 лет
Модели 2500A , 2501A , 2502A и 2503A дополняют низковольтное плечо высоковольтного емкостного делителя. Основанный на компараторе с компенсацией тока, он обеспечивает сверхточное деление высокого напряжения переменного тока до измеримых уровней. Выход делителя может считываться преобразователем переменного/постоянного тока для точных измерений входного напряжения или прецизионным анализатором мощности, таким как модель MI 2020A, для прямых измерений потерь в трансформаторе или реакторе под управлением интерфейса IEEE-488. .
Модель 2500A: Входной ток для модели 2500A обеспечивается за счет подачи высокого напряжения на высоковольтный конденсатор с малыми потерями (100 пФ для 120 кВ, 50 пФ для 240 кВ) на его входе. Несколько каскадов усиления 1, 2, 5, 10, 20, 50 и 100 встроены, чтобы обеспечить гибкость для различных входных напряжений. При усилении 1 полное входное напряжение составляет 120 кВ, а при усилении 100 полное входное напряжение составляет 1200 вольт. Полная мощность составляет 120 Вольт для 120 кВ с выходом за пределы диапазона 10 %.
Для подачи 240 кВ на тот же делитель на входе используется стандартный конденсатор 50 пФ. При усилении 1 полное входное напряжение составляет 240 кВ, а при усилении 100 полное входное напряжение составляет 2400 вольт. Полная мощность составляет 120 Вольт для 240 кВ с выходом за пределы диапазона 10 %.
Модель 2501A: Модель 2501A поддерживает входное напряжение до 2400 В переменного тока при использовании на входе стандартного конденсатора емкостью 1000 пФ. При усилении 1 вход полной шкалы составляет 2400 В, а при усилении 100 вход полной шкалы составляет 120 Вольт. Полномасштабное выходное напряжение для каждого диапазона составляет 120 Вольт.
Модель 2502A: Модель 2502A принимает входы до 480 кВ при использовании стандартного конденсатора 100 пФ и 960 кВ при использовании на входе стандартного конденсатора 50 пФ. Несколько каскадов усиления 1, 2, 5, 10, 20, 50 и 100 встроены, чтобы обеспечить гибкость для различных входных напряжений. При усилении 1 полное входное напряжение составляет 480 кВ, а при усилении 100 полное входное напряжение составляет 4800 вольт. Полномасштабное выходное напряжение составляет 120 Вольт для всех диапазонов. Для входного конденсатора 50 пФ полное входное напряжение составляет 960 кВ. При усилении 1 полная шкала составляет 960 кВ, а при усилении 100 полная шкала составляет 9,6 кВ.
Модель 2503A: Модель 2503A принимает входы до 300 кВ при использовании стандартного конденсатора 50 пФ и 150 кВ при использовании на входе стандартного конденсатора 100 пФ. Несколько каскадов усиления 1, 2, 5, 10, 20, 50 и 100 встроены, чтобы обеспечить гибкость для различных входных напряжений. При усилении 1 полная шкала на входе составляет 360 кВ, а при усилении 100 полная шкала на входе составляет 3,0 кВ с выходом за пределы диапазона 10 %. Для входного конденсатора 100 пФ полное входное напряжение составляет 150 кВ. При усилении 1 полная шкала составляет 150 кВ, а при усилении 100 полная шкала составляет 1,5 кВ. Полномасштабное выходное напряжение составляет 100 Вольт для всех диапазонов.
Конденсатор с малыми потерями емкостью 1000 пФ поставляется с каждым блоком в качестве эталонного конденсатора. Можно заказать дополнительный высоковольтный конденсатор емкостью от 1000 пФ, от 2 кВ до 800 кВ для использования на входе делителя.
Принцип работы: упрощенная схема делителя напряжения на основе компаратора тока показана на рис . напряжение V L на стабильный стандартный конденсатор с малыми потерями (C L ).
Из-за ошибок амплитуды и фазы E L компаратор тока не будет сбалансирован по ампер-виткам. Разностный ток, полученный с выхода обмотки обнаружения N D , добавляется через цепь обратной связи к току в твердотельном диэлектрическом конденсаторе C f , что приводит к высокоточному самобалансирующемуся напряжению V L . Таким образом, цепь обратной связи используется для обеспечения баланса ампер-витков в токовом компараторе для коррекции амплитудных и фазовых ошибок выходного напряжения V L .
Выходное напряжение V L делителя на основе компаратора тока определяется как:
Из приведенного выше уравнения соотношение емкостей C H и C L и отношение тока компаратора к обмотке определяют выход делителя. Предусмотрено несколько каскадов усиления, чтобы гарантировать, что выходное напряжение всегда работает на близком или полном диапазоне. Для изменения коэффициента усиления высоковольтного делителя требуется уменьшение отношения токов-обмоток компаратора (N 2 /N 1 ) для сохранения баланса ампер-витков. Реле, которые используются для изменения электронного усиления и коэффициента обмотки, приводятся в действие одновременно, чтобы поддерживать постоянное отношение коэффициента обмотки, умноженное на коэффициент усиления. Коэффициент усиления делителя устанавливается как 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, где 1 соответствует напряжению при V H100 кВ, 200 кВ для 2500A, 480 кВ или 960 кВ для 2502A и 300 кВ или 150 кВ для 2503A. Коэффициент усиления 100 будет представлять входное напряжение при V H равное 1 кВ, 2 кВ, 5 кВ и 10 кВ соответственно. Погрешность высоковольтного делителя равна погрешности, связанной с двухступенчатым трансформатором тока, и погрешности C H и C L . На модели 2503A коэффициент усиления 100 соответствует входному напряжению при V H , равному 3 кВ и 1,5 кВ.
Конденсатор с низкими потерями и конденсатор обратной связи
Для делителя с нулевым температурным коэффициентом и высоковольтным конденсатором без потерь C H стабильность и точность делителя определяются стабильностью и точностью делителя определяются стабильностью и точностью стандартного конденсатора с малыми потерями и коэффициент усиления цепи обратной связи. Конденсатор C L представляет собой стандартный конденсатор с низкими потерями емкостью 1000 пФ с погрешностями рассеяния и амплитуды и температурным коэффициентом в несколько частей на миллион. Значения емкости C L и C f были выбраны таким образом, чтобы обеспечить номинальное выходное напряжение 100 Вольт для всех устройств.
Текущий компаратор
Компаратор тока, используемый в высоковольтном делителе, представляет собой двухкаскадный компаратор тока с компенсацией. Передаточное число витков состоит из N 1 , которое является переменным, и N 2 равных витков. Компенсационная обмотка N3 включена параллельно с N 2 , которая имеет такое же количество витков, чтобы уменьшить сопротивление рассеяния. Обмотка обнаружения N D подключена к преобразователю тока в напряжение для получения напряжения, пропорционального и совпадающего по фазе с несимметричными ампер-витками в компараторе тока.
Цепь обратной связи
Коэффициент усиления цепи обратной связи, приблизительно равный 100, достаточен для того, чтобы цепь обратной связи корректировала коэффициент рассеяния и изменение емкости конденсатора обратной связи с твердым диэлектриком (C f ). Цепь обратной связи настроена на 100 %.
Все модели имеют переднюю панель и управляются IEEE-488. Два ЖК-дисплея контролируют внутренние тестовые напряжения и выход делителя. Делитель размещен в корпусе для монтажа в стойку и полностью защищен от переходных процессов. Все подключения выполняются на задней панели прибора.
Проверка усиления петли
Делитель высокого напряжения может работать в двух режимах: с разомкнутым контуром и с замкнутым контуром. Чтобы проверить усиление контура и правильность работы обратной связи компаратора тока, можно ввести ошибку с помощью потенциометра Gain Trim. Потенциометр регулировки усиления вместе с нулевым индикатором расположены на передней панели делителя. В режиме разомкнутого контура потенциометр подстройки усиления можно отрегулировать, чтобы свести к минимуму ошибку, указанную на нулевом индикаторе. Например, ошибка в 500 миллионных долей, возникшая в режиме разомкнутого контура, должна быть уменьшена до 5 миллионных долей, когда контур замкнут. В работе делитель всегда работает в замкнутом контуре.
Приложения
1. Системы измерения потерь в реакторе
2. Системы измерения потерь в трансформаторах
3. Системы измерения высокого напряжения переменного тока
4. Системы калибровки мощности