DL∕T 1015-2019 現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的使用導(dǎo)則

ICS27.100F20中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T1015—2019代替DL/T10152007現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的使用導(dǎo)則GuideforapplicationofvoltagemeasuringsystemGuideforapplicationofvoltagemeasuringsysteminDC&AChighvoltagetestsonsite2019-06-04發(fā)布2019-10-01實施國家能源局發(fā) 布DL/TDL/T1015—2019DL/TDL/T1015—2019目 次前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14現(xiàn)場直流耐壓試驗測量系統(tǒng)的使用要求 1對直流試驗電壓測量系統(tǒng)的要求 1直流試驗電壓測量系統(tǒng)的分類 1直流試驗電壓測量系統(tǒng)的校驗周期 3直流試驗電壓測量誤差的影響因素及減小誤差的方法 35現(xiàn)場交流耐壓試驗測量系統(tǒng)的使用要求 4對交流試驗電壓測量系統(tǒng)的要求 4對交流試驗電壓測量系統(tǒng)的分類 4交流試驗電壓測量系統(tǒng)的校驗周期 7交流試驗電壓測量誤差的影響因素及減小誤差的方法 交流試驗電壓測量系統(tǒng)的校驗周期 7交流試驗電壓測量誤差的影響因素及減小誤差的方法 7附錄A（資料性附錄）現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗中測量誤差的分析和估算方法 8I前 言本標準按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則起草。本標準是對DL/T1015-2006《現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的使用導(dǎo)則》進行的修訂，主要修訂內(nèi)容如下：——更新規(guī)范性引用文件；——增加“術(shù)語和定義”條款；——根據(jù)GB/T16927.3－2010對標準相應(yīng)章節(jié)進行修訂；——增加高壓靜電電壓表適用的電壓測量范圍；——刪除“現(xiàn)場交流耐壓試驗測量系統(tǒng)”中的“球隙測量方法”；——刪除“交流試驗電壓波形的校核”中的“用電容分壓器與數(shù)字存儲示波器的校核方法”；——改為“帶電導(dǎo)體引起的測量誤差”；——修改對測量誤差的影響因素；——修改附錄A中測量誤差的估算方法。本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由電力行業(yè)高壓試驗技術(shù)標準化技術(shù)委員會歸口。本標準負責起草單位：國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學研究院、武漢大學電氣工程學院本標準參加起草單位：華北電力科學研究院有限公司、蘇州華電電氣技術(shù)有限公司本標準起草人:本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由電力行業(yè)高壓試驗技術(shù)標準化技術(shù)委員會歸口。本標準負責起草單位：國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學研究院、武漢大學電氣工程學院本標準參加起草單位：華北電力科學研究院有限公司、蘇州華電電氣技術(shù)有限公司本標準起草人:張致，王永勤，賀家慧，童歆，王建國，蔡巍，郭守賢，吳彤本標準于2006年9月14日首次發(fā)布，本次為第一次修訂。（北京市西城區(qū)白廣路二條一號，100761）。II現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的使用導(dǎo)則范圍本標準規(guī)定了對現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗測量系統(tǒng)的使用要求。和交流高電壓試驗。規(guī)范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T16927.3－2010 高電壓試驗技術(shù)第3部分：現(xiàn)場試驗的定義及要求術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1現(xiàn)場試驗on-sitetest在待試電氣設(shè)備和設(shè)施使用地點進行的試驗，同時應(yīng)盡可能使設(shè)備與運行狀態(tài)一致。3.2測量系統(tǒng)measuringsystem適合于進行交直流高電壓測量的整套裝置。4現(xiàn)場直流耐壓試驗測量系統(tǒng)的使用要求對直流試驗電壓測量系統(tǒng)的要求GB/T16927.3-2010（算術(shù)平均值）的總不確定度不超過5%。如果有紋波且紋波因數(shù)小于3%，也不應(yīng)超過這些不確定度限值。注：總不確定度指現(xiàn)場測量的各測量不確定度分量的合成結(jié)果。直流試驗電壓測量系統(tǒng)的分類一般原則現(xiàn)場直流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)一般包括：高阻值電阻器與直流微安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)；1R1U1R1U1R2高壓靜電電壓表。4.2.2高阻值電阻器與直流微安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)高阻值電阻器與直流微安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)原理接線圖如圖1所示。電阻器的阻值應(yīng)穩(wěn)定，按工作電流為0.5mA~1mA來選擇其電阻值，并應(yīng)校驗電阻器在工作電流下的功率損耗不得超過電阻器的額定功率。高阻值電阻器的絕緣套管不宜分段，其高電位端應(yīng)裝設(shè)均壓裝置，低電位端應(yīng)裝設(shè)屏蔽裝置。高阻值電阻器的外絕緣在測量電壓時不應(yīng)發(fā)生沿面閃絡(luò)。絕緣筒表面有效絕緣長度的場強可按Id150kV/m設(shè)計，當使用場所的海拔超過1000mIdUU-被測直流試驗電壓；Id-直流微安表的指示值；R-高阻值電阻器；A-直流微安表圖1高阻值電阻器與直流微安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)的原理接線圖4.2.3電阻分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)電阻分壓器與低壓電壓表組成的測量系統(tǒng)的原理接線圖如圖2所示。4.2.2的選擇要求相同。與電阻分壓器低壓臂電阻相并聯(lián)的低壓電壓表，其輸入電阻應(yīng)不小于分壓器低壓臂電阻值的100倍。低壓電壓表可選用靜電電壓表或數(shù)字式電壓表。R2中包含低壓電壓表的輸入電阻值。如果低壓電壓表使用的是靜電電壓表或者是高輸入電阻的數(shù)字式電壓表，則其輸入電阻對電阻分壓器的分壓比的影響可以忽略不計。U2R1-電阻分壓器的高壓臂電阻；R2-電阻分壓器的低壓臂電阻；V-低壓電壓表；U1-被測直流試驗電壓；U2–低壓電壓表的指示值；2圖2電阻分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)的原理接線圖4.2.4高壓靜電電壓表試驗電壓不高于30kV的場合下，可采用靜電電壓表進行現(xiàn)場測量。高壓靜電電壓表是一種直接測量電壓有效值的儀表。當被測直流電壓的紋波因數(shù)S不大于3%時，使用高壓靜電電壓表測量直流電壓，這時可以把靜電電壓表的指示值作為被測直流電壓的平均值。支柱表面是否清潔干燥，測試現(xiàn)場應(yīng)無風吹和無離子流。直流試驗電壓測量系統(tǒng)的校驗周期用于現(xiàn)場直流試驗的電壓測量系統(tǒng)每兩年應(yīng)校驗一次。直流試驗電壓測量誤差的影響因素及減小誤差的方法電阻器參數(shù)變化引起的測量誤差低壓電壓表的輸入電阻引起的測量誤差R1R2阻R0，計算出R2與R0并聯(lián)后的等效電阻值RR代替R2來重新計算電阻分壓器的分壓比K(1R)/R。用有效值電壓表測量帶有紋波的直流電壓平均值引起的測量誤差波因數(shù)S>0.35時，其測量誤差將大于3％。因此，使用靜電電壓表測量直流電壓平均值時，被測直流電壓的紋波因數(shù)S應(yīng)小于3%。現(xiàn)場帶電物體的電場引起的測量誤差高壓導(dǎo)線的離子流會引起測量誤差。如果電阻元件裝在絕緣套管里，可以減小離子流引起的測量誤差。帶交流電壓的導(dǎo)體的電場不會引起上述直流電壓測量系統(tǒng)的電壓平均值的測量誤差。AA.1。為了減小高壓部分對低壓測量回路的影響，必要時可將低壓元件和測量儀表裝設(shè)在金屬屏蔽盒內(nèi)，并將屏蔽盒接地，低壓測量的連接導(dǎo)線采用屏蔽線。3現(xiàn)場交流耐壓試驗測量系統(tǒng)的使用要求對交流試驗電壓測量系統(tǒng)的要求22交流試驗電壓值是指其峰值除以22

。試驗電壓一般應(yīng)為頻率在10Hz~500Hz的正弦交流電壓。如果峰值與有效值之比在

±15%之內(nèi)，則正弦波形的微小畸變不影響高電壓試驗的結(jié)果。應(yīng)采用經(jīng)有效溯源的測量系統(tǒng)進行測量，一般情況下，要求測量試驗電壓峰值的不確定度為5%。測量系統(tǒng)中互感器和電壓表的頻率特性應(yīng)能滿足試驗電壓頻率特性的要求。對交流試驗電壓測量系統(tǒng)的分類一般原則交流試驗電壓的測量系統(tǒng)一般包括：電容分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)；電阻分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)；高壓電容器與整流橋串聯(lián)的測量系統(tǒng)；高壓電壓互感器；高壓靜電電壓表；高壓電容器與交流毫安表串聯(lián)的測量系統(tǒng);電容分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)電容分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)的原理接線圖如圖3所示。電容分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)的原理接線圖如圖3所示。U1C2VU2C1-電容分壓器的高壓臂電容；C2-電阻分壓器的低壓臂電容（包括測量電纜的電容）；V-低壓電壓表；U1-被測交流試驗電壓；U2–低壓電壓表的指示值圖3電容分壓器與低壓電壓表組成的測量系統(tǒng)的原理接線圖容或電流互感器的末屏電容。如果用便攜式高壓電容器作為高壓臂電容，其電容值(pF)與其高度(m)之比應(yīng)不小于(30~40)pF/m。低壓電壓表的等效輸入阻抗應(yīng)大于或等于分壓器低壓臂容抗(1/C2)100字式電壓表可以滿足這種要求。5.2.3電阻分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)4電阻分壓器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)一般是用于測量100kV及其以下的交流試驗電壓，其原理接線圖與圖2相同。器分壓比的影響。5.2.4高壓電容器與整流橋串聯(lián)的測量系統(tǒng)高壓電容器與整流橋串聯(lián)的測量系統(tǒng)的原理接線圖如圖4所示。當交流試驗電壓為非正弦電壓，但正負半波對稱而僅含一個波峰，這時可以用圖4所示的高壓電容器與整流橋串聯(lián)的測量系統(tǒng)測量交流試驗電壓的峰值。由直流毫安表的指示值Id和高壓電容值C得到交流試驗電壓U的峰值為U Idm 4Cf

（1）式中：f──被測交流電壓的頻率。對高壓電容器C的要求與5.2.2中對電容分壓器高壓臂電容器C1的要求相同。IdD4DIdD4D1～D4－整流二極管；C-高壓電容；mA–電流表；Id–電流表的指示值；U-被測交流試驗電壓圖4高壓電容器與整流橋串聯(lián)的測量系統(tǒng)的原理接線圖5.2.5高壓電壓互感器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)高壓電壓互感器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)的原理接線圖如圖5所示。由高壓電壓互感器的電壓比K和低壓電壓表V的指示值U2得到被測的交流試驗電壓值為U1＝KU2 （2）電壓互感器的電壓比K可以在試驗室里校驗得到或采用工廠提供的銘牌值。意被試品的電容和試驗變壓器的漏磁電抗及電源頻率可能引起的測量誤差。5D1DD3U1 U2V-低壓電壓表；U1-被測交流試驗電壓；U2–低壓電壓表的指示值圖5高壓電壓互感器與低壓電壓表的測量系統(tǒng)的原理接線圖高壓靜電電壓表試驗電壓不高于30kV的場合下，可采用靜電電壓表進行現(xiàn)場測量。用高壓靜電電壓表可以直接測持絕緣支柱表面清潔干燥。高壓電容器與交流毫安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)高壓電容器與交流毫安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)的原理接線圖如圖6C的要求與5.2.2中對電容分壓器的高壓臂電容器C1要求相同。由高壓電容器的電容值C和交流毫安表的指示值I得到被測的交流試驗電壓U，如下：UIC

（3）式中：──被測交流試驗電壓的角頻率；f──被測交流試驗電壓的頻率。

=2f（4）UIUIC-高壓電容；mA–電流表；I–電流表的指示值；U-被測交流試驗電壓圖6高壓電容與交流毫安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)的原理接線圖交流試驗電壓波形的校核用交流試驗電壓的峰值與其有效值的比值的校核方法2在圖3所示的電容分壓器的低壓臂電容C2上同時接低壓峰值電壓表和低壓有效值電壓表，同時讀取2被測交流試驗電壓的峰值Um和有效值U，計算二者的比值，要求比值Um/U在

15%的范圍內(nèi)。6諧波分析儀的校核方法把諧波分析儀接在電容分壓器的低壓臂電容C2有效值，要求電壓的總諧波畸變率不大于5%。交流試驗電壓測量系統(tǒng)的校驗周期現(xiàn)場交流耐壓試驗所用的交流試驗電壓測量系統(tǒng)每兩年應(yīng)校驗一次。交流試驗電壓測量誤差的影響因素及減小誤差的方法低壓電壓表輸入阻抗及測量電纜的電容引起的誤差低壓電壓表的輸入阻抗及測量電纜的電容都會影響所用分壓器按分壓器的元件參數(shù)計算所得的分C中，得到其等效電容CK1C/1。帶電導(dǎo)體引起的誤差體、測試系統(tǒng)外部帶電導(dǎo)體產(chǎn)生的雜散電容的影響。此時，測量誤差的估算方法見附錄A.2。臂電壓的導(dǎo)線采用屏蔽電纜。般為電容柱高度的1/4~1/3般為電容柱高度的1/4~1/3。5.5.3高壓連接導(dǎo)線上的電暈放電引起的誤差大高壓連接導(dǎo)線的直徑，以避免發(fā)生電暈放電。7附錄A（資料性附錄）現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗中測量誤差的分析和估算方法帶電導(dǎo)體引起的直流電阻分壓器測量誤差的估算方法的性質(zhì)和量值的大小，可以采用圖A.1所示的接線來測定耦合電容電流。R0R0bR1PVR2bU-直流電壓；K-試驗刀閘；DC-直流高壓發(fā)生器；R0；S-被試品；R1R2-耦合電容電流；-帶交流電壓導(dǎo)體的等效電勢；C bb beq-帶交流電壓導(dǎo)體與直流分壓器之間的等效耦合電容；V-電壓表；Ub-電壓表指示值圖A.1測量帶電體與電阻分壓器之間耦合電容電流Ib的原理接線圖1SbCq等效耦合電容，DC為直流高壓發(fā)生器，R1、R2分別為電阻分壓器的高壓臂電阻和低壓臂電阻。R2Ub得到耦合電容電流的有效值為IUb（A.1）b R2在存在耦合電容電流Ib的情況下進行直流耐壓試驗時，接在電阻分壓器低壓臂電阻R2上的電壓表U U U2d22b式中Ud2──電阻分壓的低壓臂電阻R2上直流電壓的平均值。因此，耦合電容電流，即帶交流電壓導(dǎo)體電場引起的測量誤差為

U2 （A.2）UU

1U2δUd2(%)

2Ud2

d2100%

b2Ud2

100%（A.3）8R 13R 13R2(C)244的估算方法如下：圖A.2是從高壓電容的低壓端L看進去的等效電路圖，圖中Ceq和Req分別為高壓電容的等效電容和等b效絕緣電阻；Cceq和Cbeq分別為連接導(dǎo)線和帶電導(dǎo)體與高壓電容之間的等效耦合電容；I為等效耦合電容電流。bbCceq-連接導(dǎo)線與高壓電容之間的等效耦合電容；H-高壓電容的高壓端；L-高壓電容的低壓端；Req-高壓電容的等效絕緣電阻；Ceq-高壓電容的等效電容；Cbeq-帶電導(dǎo)體與高壓電容之間的等效耦合電容；I-等效耦合電容電流b圖A.2高壓電容的等效電路CbeqbSC4RCbeqbSC4R3C1C1bCC2 T2T2CNSSR4b-試驗電源；1-調(diào)壓器；T2-試驗變壓器；S-測試電壓；-標準電容器；4，4，3-西林電橋的低壓臂；-分流計；I-等效耦合電容電流；Cb1-電容分壓器高壓臂電容；C1-電容分壓器低壓臂電容；Cbeq-帶電導(dǎo)體與高壓電容之間的等效b帶交流電壓導(dǎo)體的等效電勢圖A.3用西林電橋測量等效耦合電容電流的原理接線圖bIbb超前電橋的測試電壓S位角b分別為CNUSIb（A.4）tg11bCR（A.5）44ReqA.2得到高壓電容器的實測電容值為9C1C

ceq

Ibsinb（A.6）Us式（A.6）表明：在有帶電導(dǎo)體電場（）影響的條件下，高壓電容器的實測值與耦合電b和測試電壓Sb愈大，使b為一定值時，電橋的測試電壓S愈高，會使Ib的影響愈小。因此，在使用西林電橋測量C1時，應(yīng)使用高電壓進行測量，這時可以忽略周圍帶電導(dǎo)體電場的影響。圖A.4是電容分壓器的計算用等效電路圖。由圖A.4和式（A.6）得到被測交流試驗電壓的計算值U1 C2 C2U1 C U21CU21 1 C2

（A.7）ceqC ceqC In/U b b s

U2式中US──測量高壓電容C1的電橋的測試電壓。U1CbeqI1U1CbeqI1bCceqCeqU2U1-電容分壓器高壓臂電壓；U2-電容分