直流高压发生器测试方法研究

1 概述

直流高压发生器用于提供直流高压源，用来检测电力器件的电气绝缘强度和泄漏电流，主要适用于电力、工矿、冶金、钢铁等企业动力部门对氧化锌避雷器、电力电缆、变压器、发电机等高压电气设备进行直流耐压试验。直流高压发生器采用中频倍压电路，新型直流高压发生器应用 PWM 脉宽调制技术和大功率 IGBT 器件，根据电磁兼容性理论，采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。

2 外观与通电检查

测试仪外观应完整无破损，不允许有影响计量性能和安全性能的外观缺陷；制造厂名或商标、仪器名称、型号规格、出厂编号等标识应清晰；供电电源压、频率标志、额定输出电压、额定输出电流应清晰；仪器附件、连接导线、电源线、接地线应齐全；应有专用的接地端钮，且有明显的接地标识。

如被校准直流高压发生器技术条件有预热要求时，应先预热后再按要求进行该项试验。开机后，应能正常工作，报警复位键能正常工作；开关、按键、显示屏（或数码）正常工作。

3 电压误差

3.1 直流高压分压器法

使用标准分压器与低压直流数字电压表作标准，按图1连线。

图1 直流高压分压器法示意图

将标准器与被校直流高压发生器的高电压端对应连接，保证高压端连线与标准器柱体所成角度不小于90° ，标准器与被校直流高压发生器接地端可靠接地。

3.2 直流高压表法

使用直流高压表作标准，按图2连线。

3.3 校准点选取与误差计算

对于测量显示为数字式的直流高压发生器，校准点为被校直流高压发生器额定电压的10%至100%。均匀选取 10 个点，对被校电压在其上升与下降过程中各校准一次。如果被校直流高压发生器的技术条件还规定了其它工作电压范围，则还应增加相应的校准点。对于测量显示为指针式或光标式的直流高压发生器，校准点为被校直流高压发生器标有数字的有效刻度点。校准多量程的直流高压发生器时，可根据用户的实际工作需要，只校准某一个量程，或校准几个量程在校准证书中明确标明。

测量显示为数字式的高压发生器，电压示值误差用相对误差表示，见式（1）。

γU = UX - U0U0（1）式中：γU ——输出电压示值的相对误差，%；U0 ——标准器显示电压值，kV；UX ——被校直流高压发生器显示电压值，kV。测量显示为指针式和光标式的，电压示值误差用相对误差表示，见式（2）。γU = UX - U0UXM（2）式中：

γU ——输出电压示值的相对误差，%；

U0 ——标准器显示电压值，kV；

UX ——被校直流高压发生器显示电压值，kV；

UXM ——被校直流高压发生器的电压上量限，kV。

4 电流误差

4.1 直流数字电流表法

使用直流数字电流表作标准，按图3连线。将被校直流高压发生器的泄漏电流表直接接到其高压输出端，如果高压端有用于保护电路的电阻器，要将其摘掉。从被测泄漏电流表引到大功率可调电阻器的引线要悬浮起来，避免拖落地面或与地线接触。对于没有单独高压侧泄漏电流表的设备，被测泄漏电流值可以从操作箱读取。如果被校准直流高压发生器既配有泄漏电流表头，又配有操作箱电流表时，以泄漏电流表头为优选被测。

4.2 校准点选取与误差计算

当被测为泄漏电流表头时，则只有数字显示式，其校准点为被校额定电流的 20%至 100%，均匀选取 5 个点。对于使用操作箱电流表的，如果为数字显示型式，校准点选择同泄漏电流表头；如果测量显示为指针式或光标式，校准点为被校标有数字的有效刻度点。也可根据用户的实际工作要求，增加校准点。

测量显示为数字式的，电流示值误差用相对误差表示，见式（3）。γI = IX - I0I0× 100% （3）式中：

γI ——输出电流示值的相对误差，%；

I0 ——标准器显示电流值，μA或mA；

IX ——被校测试仪显示电流值，μA或mA；

测量显示为指针式和光标式的，电流示值误差用相

对误差表示，见式（4）。

γI = IX - I0IXM× 100% （4）式中：

γI ——输出电流示值的相对误差，%；

I0 ——标准器显示电流值，μA或mA；

IX ——被校测试仪显示电流值，μA或mA；

IXM——被校直流高压发生器的电流上量限，μA或mA。

5 电压变差

电压变差校准可以和电压基本误差校准一起进行，将被校直流高压发生器输出电压调节到额定电压的50%，测量基本误差，然后将被校直流高压发生器输出电压调节到额定电压，稳定 10 分钟后，迅速将电压降到50%额定电压并测量基本误差，被校直流高压发生器在50%额定电压上升和下降时的误差变化应满足变化量，应不大于与其准确度等级对应的误差限值的1/3。

6 纹波

纹波测量应按 DL/T848.1-2004《高压试验装置通用技术条件**部分：直流高压发生器》的要求，采用隔直法测量纹波，不宜采用直流分压器或交流分压器法测量纹波。

纹波测量应分别在被校直流高压发生器输出电压为额定电压、输出电流为额定电流的条件下和被校直流高压发生器输出电压为10%额定电压、输出电流为额定电流的条件下进行测量。

按图4接好测量线路，被校直流高压发生器有预热要求的，应先预热。

选择适当的负载，调节被校直流高压发生器的输出电压到额定电压的10%和100%，且使被校直流高压发生器的输出电流达到额定值，用真有效值交流数字电压表或示波器测量出被校直流高压发生器输出电压的的纹波，被校直流高压发生器输出电压的纹波应不大于与其准确度等级对应的**误差限值的1/5。