Измерение напряжения постоянного тока высокого напряжения: руководство по выбору прецизионного делительного резистора.

Полевой симптом. «Измерения напряжения постоянного тока на подстанции HVDC показывают дрейф в 0.4% между летом и зимой, а запас прочности реле защиты исчерпан. Резисторы делителя напряжения никогда не были подобраны правильно, и дрейф обусловлен их коэффициентом напряжения». Измерения и защита HVDC основаны на резистивных делителях напряжения, которые должны сохранять точность в течение десятилетий при напряжении 100–800 кВ в условиях окружающей среды, без возможности частой перекалибровки.

1. Почему делительные резисторы влияют на точность измерений?

Делитель постоянного тока измеряет V_out = V_in × R_2/(R_1+R_2); его точность определяется точностью соотношения резисторов. Три эффекта разрушают это соотношение в поле:

• Коэффициент напряжения (VCR): Резисторы, сопротивление которых изменяется с приложенным напряжением, сдвигают коэффициент сопротивления по мере изменения напряжения сети; требуются толстопленочные резисторы с низким коэффициентом сопротивления.
• Температурный коэффициент (ТКР): Разница в ±100 ppm/°C между делителями частоты приводит к сезонному дрейфу в сотни ppm.
• Утечка влаги и коронный разряд: Поверхностная утечка на делительной колонне изменяет эффективное соотношение; коронный разряд на клеммах добавляет ток ошибки.

2. Технические характеристики разделительной колонны с допуском ±0.1%.

Параметр	Рекомендация	Почему
Сопротивление	100 МОм – 10 ГОм (согласованные плечи)	Определяет коэффициент делителя
Отказоустойчивость	Детали с точностью ±1%, соответствие ±0.1%.	Отсутствие дрейфа калибровки на единицу
TCR	±25–80 ppm/°C, подобранные	Отсутствие сезонного дрейфа измерений
Видеомагнитофон	< 0.5% выше рабочего напряжения	Коэффициент остается стабильным при напряжении сети от 10% до 100%.
Уровень напряжения	≥ 1.5× системное напряжение на колонку	Запас прочности для переходных процессов и переключения
Строительство	Неиндуктивный толстопленочный корпус с высоким ИК-излучением	Отсутствие коронного разряда, отсутствие путей утечки влаги

2.5. Практический пример: почему чтение меняется в зависимости от времени года.

В делителе постоянного тока 400 кВ используются резисторы R_1 = 10 ГОм и R_2 = 1 МОм, соотношение 1:10001. Если коэффициент температурного сопротивления (TCR) двух плеч не совпадает (±100 ppm/°C), сезонное изменение температуры на 40 °C сдвигает соотношение примерно на 400 ppm — 0.4% от измеренного напряжения, что точно соответствует дрейфу, наблюдаемому в описанном выше полевом симптоме. Согласованные компоненты с ±25 ppm/°C снижают этот показатель до 0.1%. Вторая, скрытая ошибка — это коэффициент температурного сопротивления (VCR): если резисторы верхнего плеча сдвигаются на 2% между 20% и 100% напряжения сети, защитное реле обнаруживает ошибку, зависящую от напряжения, именно тогда, когда оно должно принять решение о неисправности. Указание VCR < 0.5% в рабочем диапазоне и согласованного TCR обеспечивает точность измерения в пределах ±0.1% по температуре и напряжению.

3. Проверка перед установкой.

1. Измерьте коэффициент деления при 20%, 50% и 100% номинального напряжения и убедитесь, что сдвиг, вызванный видеомагнитофоном, остается ниже допустимого предела точности.
2. Переключайте делитель температуры от −40 °C до +70 °C и записывайте соотношение; соответствующие детали TCR остаются в плоском состоянии.
3. Проведение испытаний в условиях высокой влажности с использованием защитного кольца; утечка с поверхности должна оставаться в пределах допустимой погрешности.

4. Прецизионные делительные резисторы HVC для HVDC

HVC-снабжение Плоские толстопленочные резисторы HVRGFP / HVRGHP (до 35 кВ, 200 Ом – 2 ГОм, лазерная подгонка, неиндуктивный, температурный коэффициент сопротивления от ±25 ppm/°C) и HVR-BSP / Резисторы для фантомных ламп (до 60 кВ+) для разделительных колонн, с подобранными комплектами с точностью до ±0.1% и соответствием требованиям RoHS/REACH. Проверенные в производстве аналоги разделителей EBG и Ohmite, с доставкой в ​​течение 4–6 недель и бесплатными инженерными образцами.

Похожие страницы товаров HVC: Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы · Высоковольтные конденсаторы дверной ручки.