YF1型仿真负荷箱电压转换器优化方案

YF1型仿真负荷箱电压转换器的原理线路如图3-11所示。图中转换器即自耦式电流互感器按转换器的转换电压标志。100V、X即端钮Y、X为电流互感器输入端，接辅助互感器二次100V电压；电流互感器的输出端N、X，分别接被检和辅助互感器的地电位端，见图3-10。负荷箱的转换电压由选择开关选择共8种额定电压。

图3-11　电压转换器的原理线路

如果要转换为220V额定电压，可选择110V，转换电流为220V的2倍，转换后的负荷容量×2。如果要转换为V额定电压，可选择转换电流为的一半，转换后的负荷容量乘以0.5。

目前，山西互感器公司生产的YF1型仿真负荷箱电压转换器的技术指标为：

额定频率：40～60Hz；

配用负荷箱：40～60Hz、100V、0～100VA电压负荷箱，准确度±3%；

转换电压：；

扩展转换电压：；

转换容量和功率因数：0～100VA，任意功率因数；

转换准确度：±1%。

输入侧（YX端钮，相应于100V）的阻抗，在不同的转换电压下，不超过0.5Ω，即在100VA下，带来的误差不超过0.5%。

输出侧（NX端钮）的励磁导纳，折算至100V不超过0.002S，当被检互感器为0.5级时，附加容量不超过0.1VA，当被检互感器为0.2级时，不超过0.04VA。

上述两项误差合成，保证转换器转换后给电压负荷箱附加的误差一般不超过±1%，按均方根计算，转换后仿真负荷箱的误差不超过，基本上仍满足±3%的要求。

转换器的检定包含：测一次侧内阻抗、测一次侧（相应于100V）导纳和测各档的变比。

1.测一次侧阻抗

将转换器二次即N和X端钮短路，在一次侧即Y和X端钮测阻抗，用互感器校验仪测阻抗线路图3-12。图中CT为1/1A隔离电流互感器，测得电阻R和电抗X。

依次转动开关K，在不同的转换电压下测得一次侧阻抗ZP；其中阻抗最小的是N=100V时，ZP≈0；阻抗最大的是N=150V或时，要求：

图3-12　测转换器一次侧阻抗线路

2.测转换器一次侧导纳

将转换器二次即N和X端钮开路，在一次侧即Y和X端钮测导纳，用互感器校验仪测导纳线路图3-13。图中PT为供电电压互感器100/1V，在校验仪50%额定电压下，测得电导G和电纳B。读数应乘以100。要求：

图3-13　测转换器励磁导纳线路

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3.测转换器的变比

可按电压互感器在0.5%额定电压下测空载误差。用互感器校验仪测电压互感器误差线路图3-14。图中PT为供电互感器100/1V，P0为标准电压互感器0.02级。校验仪在50%额定电压下，测得比值差f和相位差δ。读数应×100。

图3-14　测转换器空载误差线路

依次转动开关K，在不同的转换电压下测误差ε；其中误差最小的是N=100V时，ε≈0；误差最大的是N=150V或，要求：

实际上，如测得的误差除以实测的励磁导纳就是一次测阻抗值，即

无需另外测试一次侧阻抗。

也可按电流互感器测各变比的空载误差并计算一次侧阻抗值。

4.转换器和负荷箱简易整体检定

也可将转换器和负荷箱合成一体，按电压负荷箱进行简易整体检定，线路如图3-15所示。图中Y为100V电压负荷箱，其负荷电流经转换器转换后输入HEG2型校验仪测得电导G和电纳B。

依次转动开关K，在不同的转换电压N=U2n=下测导纳，要求校验仪读数乘以（U2n/100）2，得到的Y值与负荷箱的标称值Y0之差不应超过±3%。

在U2n=100V下测得的导纳，就是负荷箱的实际导纳值，可以与在其他电压下测得并按式（3-30）计算得到的导纳，进行比较，其差值就是转换器带来的误差（包括校验仪的测试误差）。

图3-15线路是在转换器即电流互感器空载下工作的，没有计及电流互感器的二次负荷即附加负荷，所以测试结果只能说明变比正确，还必需测试和考核一次侧阻抗和励磁导纳。

图3-15　转换器和负荷箱整检线路

利用电压转换器的电压互感器检定线路如图3-16所示。图中P0、Px和Pa分别为标准、被检和辅助电压互感器，三者的电压比相同，且辅助互感器的二次还有100V的电压抽头，接100V的电压负荷箱Y。接线时应注意：P0和Px、Pa和Px二次高压端对接，以免负荷电流通过P0与Px二次联接导线造成测量误差。

图3-16　用转换器的电压互感器检定线路

利用电压转换器的双级电压互感器检定线路如图3-17所示。图中P0、Px和Pa分别为标准、被检和辅助电压互感器，三者的电压比相同，且双级互感器的辅助互感器是自耦式的，有二次电压的抽头，给校验仪供电；还有100V的电压抽头，接100V的电压负荷箱Y。

图3-17　用转换器的双级电压互感器检定线路

由于负荷箱和仿真负荷均通过双级互感器的辅助互感器，且两者容量相等，互相抵消，所以对双级互感器的误差基本没有影响。