JJF 1067-2026 工频电压比例标准装置校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF 1067—2026

工频电压比例标准装置校准规范

2026‑06‑25 发布 2026‑12 ‑25 实施

国家市场监督管理总局发布

归口单位： 全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会

主要起草单位： 国家高电压计量站

参加起草单位： 山东省计量科学研究院

国网青海省电力公司营销服务中心

中国计量科学研究院

武汉磐电科技股份有限公司

本规范委托全国电磁计量技术委员会高压计量分技术委员会负责解释

本规范主要起草人：

周峰(国家高电压计量站)

刘浩(国家高电压计量站)

参加起草人：

王新军(山东省计量科学研究院)

马创(国网青海省电力公司营销服务中心)王家福(中国计量科学研究院)

孙军(武汉磐电科技股份有限公司)

引言

JJF1071 《国家计量校准规范编写规则》、 JJF 1001 《通用计量术语与定义》 和JJF 1059. 1 《测量不确定度评定与表示》 共同构成支撑本规范制修订工作的基础性系列规范。

本规范是对 JJF 1067—2014 《工频电压比例标准装置校准规范》 进行修订。 与JJF 1067—2014 相比， 除编辑性修改外，有关技术内容的变化主要如下：

(a) 增加了 1 kV 感应分压器 (见 5. 1， 表 2) 和 10 kV 双级电压互感器 (见 5. 1，表 3) 的最大允许误差表;

(b) 增加了 1 kV 感应分压器的工频耐受电压值(见5. 4， 表 4);

(c)“接地电阻不大于2 Ω ”修订为 “ 接地电阻不大于 0. 5 Ω”(见6. 1. 1); 针对多盘感应分压器的使用要点， 增加了 “ 多盘感应分压器的置数应大于或等于 0. 1 ”要求(见 7. 3. 1. 4)。

(d) 增加了三级感应分压器 (见 E . 1) 和双级标准电压互感器 (见 E . 2) 的原理概述;

(e) 修改了串联加法的溯源线路(见 F . 1);

本规范的历次版本发布情况为：

——JJF 1067—2014;

——JJF 1067—2000。

1 范围

本规范适用于以工频感应分压器及标准电压互感器为主标准器、 以参考电势法和串联电压加法为溯源方法的 0. 05 级及以上准确度等级工频电压比例标准装置的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件：

JJG 169 互感器校验仪检定规程

JJG 314 测量用电压互感器检定规程

GB/T 16927. 1 高电压试验技术第 1 部分： 一般定义及试验要求

凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本规范。

3 术语和计量单位

以下术语和定义适用于本规范。

3. 1 升降变差 variation between voltage rise and fall

工频电压比例标准装置在电压上升与电压下降过程中， 相同电压百分点的测量结果之差的绝对值。

4 概述

工频电压比例标准装置采用电磁感应或电容分压原理， 将一次高电压变换成二次低电压， 通常包括感应分压器、双级电压互感器和串联标准电压互感器， 主要用于电压互感器的量值传递。

5 计量特性

5. 1 基本误差

工频电压比例标准装置计量准确度根据主标准器误差大小分为 0. 000 1、0. 000 2、 0. 000 5、0. 001、0. 002、0. 005、0. 01、0. 02、0. 05 九个级别， 各个级别的最大允许误差见表 1。工频电压比例标准器在额定频率、额定功率因数及二次负荷为额定二次负荷的 25%~100% 之间的任一数值时， 各准确度级别的误差一般不超过表 1~ 表 3 的限值。

表 1 110 kV 及以上电压等级工频电压比例标准器的最大允许误差

表 2 1 kV 感应分压器最大允许误差

表 3 10 kV 双级电压互感器最大允许误差

5. 2 周期稳定性

工频电压比例标准装置在校准间隔内的误差变化一般不大于其最大允许误差的 1/3。

5. 3 重复性

在重复性测量条件下， 工频电压比例标准装置的标准差一般不大于其最大允许误差的 1/5。

5. 4 绝缘强度

5. 4. 1 工频耐压

工频电压比例标准装置的一次绕组对二次绕组及接地端子之间应能承受表 4 所示耐压倍数的持续 60 s 工频耐压试验，试验过程中应无击穿或闪络等现象。

表 4 工频耐受电压值

5. 4. 2 绝缘电阻

工频电压比例标准装置中，绝缘电阻满足以下要求：

——1 kV 及以下的标准器用 500 V 兆欧表测量， 一次绕组对二次绕组及接地端子之间的绝缘电阻不小于 20 MΩ ;

——1 kV 以上的电压互感器用2. 5 kV 兆欧表测量， 不接地互感器一次绕组对二次绕组及接地端子之间的绝缘电阻不小于 10 MΩ/kV， 且不小于 40 MΩ ; 二次绕组对接地端子之间以及二次绕组之间的绝缘电阻不小于 40 MΩ。

注：绝缘强度指标不是用于符合性判别，仅供参考。

5. 5 屏蔽误差

工频电压比例标准装置中带电位屏蔽的测量绕组， 校准时屏蔽电位变化对测量绕组计量性能的影响一般不大于比例修正值最大允许误差的 1/5。

5. 6 升降变差

工频电压比例标准装置的升降变差一般不大于其最大允许误差的 1/5。

6 校准条件

6. 1 环境条件

工频电压比例标准装置的环境条件应能满足以下要求：

——环境温度： 10 ℃~35 ℃ , 相对湿度不大于 80% ;

——实验室应有专用的接地装置，接地电阻不大于 0. 5 Ω ;

——因外界电磁场干扰引起的测量误差不大于被校设备最大允许误差的1/20。

6. 2 其他设备

6. 2. 1 电源及调压设备

电源及其调压设备应具有足够的容量和调节细度， 电源的频率为 50 Hz±0 . 5 Hz (60 Hz±0 . 6 Hz)， 波形畸变系数不超过 5%。

提供中心电位的升压器， 因中心电位不对称引入的测量误差不大于被校设备最大允许误差的 1/50。

注： 当校准 0 .01 级及以上电压互感器时，应注意电源的波形失真和供电电源的中性线对地电压对测量结果的影响 ; 当发现测量示值不稳定或异常时，应考虑采用更高质量的电源。

6. 2. 2 误差测量装置

误差测量装置应符合 JJG 169 要求。

6. 2. 3 监视用电压表

校准时， 监视电压互感器二次工作电压用的电压表准确度级别不低于 1. 5 级， 电压表在所有误差测量点的相对误差均不大于 20%。在同一量程的所有示值范围内， 电压表的内阻抗应保持不变。

7 校准项目和校准方法

7. 1 校准前准备

7. 1. 1 外观检查

被校设备外观应完好， 铭牌信息齐全清晰， 接线端子完整， 标示正确， 气压或油位符合要求。其中， 铭牌信息应包括： 产品编号、 出厂日期、额定电压比、准确度等级、额定容量、额定频率等明显标志。

7. 1. 2 绝缘强度

7. 1. 2. 1 工频耐压

装置中的电压互感器和感应分压器在工频耐压试验时， 工频电压直接加在一次绕组上， 或用二次电压感应出符合要求的一次电压。试验时一次绕组的尾端接地。

1 kV 感应分压器的试验电压不低于额定工作电压的 1. 7 倍， 2 kV 至 10 kV 标准器试验电压不低于额定工作电压的 1. 5 倍， 10 kV 以上标准器试验电压不低于额定工作电压的 1. 3 倍，偏差不大于 3%。

试验设备和方法应符合 GB/T 16927. 1 要求。试验过程中被试设备应无过热、放电及绝缘损坏现象。

7. 1. 2. 2 绝缘电阻

工频电压比例标准装置中， 1 kV 及以下的标准器用500 V 兆欧表测量 ; 1 kV以上的电压互感器用 2. 5 kV 兆欧表测量。

7. 2 校准项目

工频电压比例标准装置的校准项目按表 5 进行。

表 5 工频电压比例标准装置校准项目

7. 3 校准方法

7. 3. 1 电压比校准

通过电压比校准得到各台标准器的电压比误差及不确定度。

首次校准应采用统计方法试验， 剔除试验中的离群值数据后， 试验次数不少于

6 次。后续校准和使用中的校准， 若校准数据处于稳定受控状态， 则可以与历史样本进行合并， 确定新的量值， 否则应重新进行校准。

注：本规范对试验电压百分数范围不作规定， 实验室可根据装置技术条件及量值传递需要拟定，一般应控制在设备允许工作电压范围内。

7. 3. 1. 1 单盘感应分压器

单盘感应分压器的校准可按图 1 进行接线。如果参考变压器 T2 的屏蔽效果达不到5. 5 的要求， 则应采用倒换极性法， 用两次测量的平均值消除屏蔽误差。倒换时， T2的一次及二次高低端应同时换接。其他结构的参考变压器， 可以采取相应的能消除屏蔽误差的换接方法。

试验时，按图 1 线路逐段测量 T0 各段电势 Ėi 相对于参考电势 Ė s 的误差，并把数据填入附录 B 的表 B . 1， 然后根据式(1) 计算出在正反极性下两次测量的平均值和各段误差平均值。 填入表 B . 1 的数据可用 (±a±bj) 的复数形式， 也可以分成关于比值差f和相位差 δ 两个表格的形式。其他表格情况相同，不再加以说明。

i (1)

电压比 Nk 的误差可用式(2) 计算：

单盘感应分压器除按通常的 10 段校准外，还应进行 9 段和 7 段的校准。

图 1 单盘感应分压器校准线路

T1—接地与供电分压器 ;T2—参考分压器 ;T0—被校分压器 ;ΔU—被测差压信号端口 ;Ur—二次参考电压端口

7. 3. 1. 2 多盘感应分压器

多盘感应分压器采用整体法校准，校准线路如图 2 所示， 图中 T0 准确度应至少比被校分压器高一级，并有已知比例误差校准值和不确定度。测量时，被校分压器金属外壳上的接地端子应与标准分压器的 X 端连接，并对地绝缘。用单盘分压器(或标准多盘分压器) 给出 10/k(k= 1， 2， … , 10)、 9/k(k= 1， 2， … , 8)， 7/k(k= 1， 2， … , 6) 等共 24 个标准比例， 误差测量结果填入表附 B . 2。 当环境干扰不能满足测量误差要求时，还需要用倒换极性方法计算出正反电源极性下测量平均值。

图 2 多盘感应分压器校准线路

T1—接地及供电分压器 ;T2—被校分压器 ;T0—单盘分压器(或多盘分压器)

当应用多盘感应分压器级联测量高准确度电压互感器时， 若需对多盘感应分压器误差进行修正， 其修正值宜选择上述 24 个比例中与实际使用比例最为接近者进行修正。

7. 3. 1. 3 电压比误差值的电压系数

试验线路如图 1 所示。先以被校互感器额定电压的 5% 为间隔， 在 10% 到 60% 额定电压范围分别测量被校互感器与串联式电压互感器上、下级相对误差 ε. 1、ε.2， 然后以被校互感器额定电压的 10% 为间隔， 在 20%~120% 额定电压范围测量被校互感器与串联式电压互感器的相对误差 ε.3。测量结果填入附录 B 中的表 B . 3，并根据公式在表中

计算出 γ. (2U.) - γ. (U.) 的值。

测量时可用被校互感器作为供电互感器， 使其在校准时始终以误差测量装置的工作电压回路为负荷，保持串联式电压互感器为 0 VA 负荷。

7. 3. 1. 4 参考点误差

若被校电压互感器 Tx 的电压比大于标准器 T0 的电压比，需要在单盘感应分压器或标准器 T0 的二次输出端级联多盘感应分压器 T2， 测量线路如图 3 或图 4 所示。需要注意的是， 多盘感应分压器的置数应大于或等于 0. 1。

图 3 电压互感器与多盘感应分压器级联校准高压互感器参考点线路T1—供电互感器 ;T2—多盘感应分压器 ;Tx—被校互感器 ;T0—标准互感器

图 4 感应分压器级联校准高压互感器参考点线路

T0—单盘感应分压器 ;T2—多盘感应分压器 ;Tx—被校互感器

图 3 中 T1 的电压比与 T0 相同， 用来给 T2 的激磁绕组供电， 如果 T0 为双级电压互感器，也可用其供电绕组给 T2 的激磁绕组供电。误差测量装置依然由 Tx 供电。测量点可根据表 B . 3 选取， 通常为 10%、15%、20% 额定电压点。 为了减小电磁干扰误差，可以倒换电源极性， 取两次测量的平均值。测量结果填入附录 B 中的表 B . 4。如果 T0是单盘感应分压器，则可按图 4 的级联方法与 T2 级联。

7. 3. 2 稳定性

将后续校准和使用中校准结果， 与上一个周期校准结果比较， 同一测量点的误差值偏差应不大于标准装置最大允许误差的 1/3。

7. 3. 3 重复性

在重复性测量条件下，对被校准对象进行 n 次独立重复测量(n不小于 6)， 标准差不大于被校准对象最大允许误差的 1/5。

7. 3. 4 升降变差

电压上升与电压下降过程中， 被校准对象在相同电压百分点的测量结果之差的绝对值不大于最大允许误差的 1/5。

8 校准结果表达

8. 1 误差计算

被校对象的比值差和相位差按式(3) 和式(4) 计算：

fx =fp +fn (3)

δx = δp +δn (4)

式中：

fx ——被校电压互感器的比值误差， 10-6或% ;

δx——被校电压互感器的相位误差， μrad 或 ( ′);

fp ——电压上升和下降时比值误差读数的算术平均， 10-6或% ;

δp——电压上升和下降时相位误差读数的算术平均， μrad 或 ( ′);

fn ——标准器的比值误差， 10-6或% ;

δn——标准器的相位误差， μrad 或 ( ′)。

8. 2 误差修约

0. 000 1 级~0 . 005 级工频电压比例标准装置比差误值和相位误差均按额定电压最大允许误差的 1/10 修约， 0. 05 级 ~0 . 01 级电压互感器比值误差和相位误差按表 6 修约。判断标准装置是否超过最大允许误差时， 以修约后的数据为准。

表 6 互感器的误差修约间隔

8. 3 单盘感应分压器误差统计

单盘感应分压器的比例误差值统计如表 B . 5。将表 B . 1 中计算得到的 k 按测量顺序填入表 B . 5，再用统计方法计算出平均值和标准差 s。

对应于某电压比的误差平均值就是该比例的误差校准值。

8. 4 多盘感应分压器误差统计

多盘感应分压器整体校准数据统计如表 B . 6。将表 B . 2 中计算出的比例误差值按测量顺序填入表 B . 6 中， 然后用统计方法计算出平均值和标准差 s。

对应于某电压比的误差平均值， 加上标准器的误差校准值， 就是该比例的误差校准值。

8. 5 串联电压加法误差统计

8. 5. 1 互感器误差电压系数统计

将表 B . 3 中计算出的值按测量顺序填入表 B . 7， 然后计算出表中数据的平均值和标准差 s。

8. 5. 2 参考点误差统计

将表 B . 4 中计算出的平均值按测量顺序填入表 B . 8， 然后计算出表中数据的平均值和标准差 s。

8. 5. 3 误差校准值

以被校互感器额定电压的 10%、 20%、 40%、 80% 以及 15%、 30%、 60%、 120% 为基本误差校准点。将表 B . 7 中的统计平均值加上标准器的系统误差修正值作为被校互感器的部分测量点误差。其他测量点误差则根据表 B . 3 外推，方法如下：

30% 点的误差值等于 15% 点误差值加上表 B . 3 中 30% 栏中 γ. (2U.) - γ. (U.) 的值， 60% 点的误差值等于 30% 点误差值加上表 B . 3 中 60% 栏 γ. (2U.) - γ. (U.) 的值， 120%点误差值等于 60% 点误差值加上表 B . 3 中 120% 栏中 γ. (2U.) - γ. (U.) 的值。 20%、 40%、80% 点的误差值也可以按以上方法确定。

其他电压点可用拟合法或插值法补足。 由拟合或插值引起的不确定度应不大于标准器修正值最大允许误差的 1/5。

9 校准证书

校准结果应在校准证书(报告) 上反映， 校准证书(报告) 应至少包括以下信息：

a) 标题， 如“ 校准证书”;

b) 实验室名称和地址;

c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

d) 证书或报告的唯一性标识(如编号)， 每页及总页数的标识;

e) 客户的名称和地址;

f) 被校对象的描述和明确标识;

g) 进行校准的日期， 如果与校准结果的有效性和有关时，应说明被校对象的接收日期;

h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

i) 对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

k) 校准环境的描述;

l) 校准结果及其测量不确定度的说明;

m) 对校准规范的偏离的说明;

n) 校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。

校准原始记录及统计格式见附录B， 校准证书 (报告) 内页格式见附录C、 附录 D。

10 复校时间间隔

由送校单位根据使用情况自主决定，建议复校时间间隔为 2 年。

附录 A

测量不确定度评定示例

A . 1 测量不确定度主要来源

通过实际测量情况进行分析可得，其测量结果的不确定度来源主要包括：

(1) 复现性测量引入的标准不确定度 u1;

(2) 互感器校验仪示值误差引入的标准不确定度 u2;

(3) 分辨力引入的标准不确定度 u3;

(4) 参考绕组电位屏蔽引入的标准不确定度 u4;

(5) 校验仪参考二次负荷引入的标准不确定度 u5。

A . 2 标准不确定度评定

A . 2. 1 复现性测量引入的标准不确定度 u1

标准不确定度 u1 采取 A 类评定方式。 即通过对被测量进行独立复现性观测， 通过一系列测得值， 用统计分析方法获得实验标准差 s(xk)， s(xk) 由贝塞尔公式算得。 当

用算术平均值作为被测量估计值时， 被测量的 A 类标准不确定度 uA ( ) 按公式

uA ( ) = s ( ) = s ( xk )/ n 计算得出。

由电源频率波动、环境电磁场干扰、线路调平衡状态的不一致、试验接地电位的漂移、各次测量时接线状态及回路阻抗(主要为接触电阻) 偏差、环境温湿度变化等因素引起的不确定度影响均已包含在 u1 的分量中， 可不再对这些分量进行单独评定。

A . 2. 2 互感器校验仪示值误差引入的标准不确定度 u2

标准不确定度 u2 主要来源是误差测量装置中互感器校验仪的示值误差， 使用的互感器检验仪的准确度等级一般为 2 级(2%)， 测量感应分压器的示值误差一般在 10-7量级， 校验仪引入的附加误差按 εm 的 10% 计算，εm 为测量结果的最大示值限， 其不确定度属 B 类分量，呈均匀分布， 即 k= 3，则 u2 = 0. 1εm /3。

A . 2. 3 分辨力引入的标准不确定度 u3

标准不确定度 u3 主要来源于误差测量装置的分辨力， 分辨力引入的误差 εn 根据实测情况获得，其不确定度属 B 类分量，呈均匀分布， 即 k= 3，则 u3 = εn /3。

A . 2. 4 参考绕组电位屏蔽引入的标准不确定度 u4

在参考电势法校准时， 参考电势绕组的屏蔽不完善对测量结果带来影响。采用高端屏蔽和低端屏蔽取平均值法消除屏蔽误差， 其不确定度属 B 类分量， 呈均匀分布，即 k= 3，取 u4 = 0. 2εp /3，εp 为屏蔽误差。

A . 2. 5 校验仪参考二次负荷变化降引入的标准不确定度 u5

互感器校验仪在进行比率误差校准时， 相当于被测对象的二次负荷， 尽管由励磁

绕组承担， 但通过试验验证分析， 其仍能给标准装置带来附加负荷误差 εX， εX 通过试

验方法估算获得，其不确定度属 B 类分量，呈均匀分布， 即 k= 3，则 u5 = εX /3。

A . 3 标准不确定度分量汇总

A . 3. 1 比值差不确定度分量汇总见表 A . 1。

表 A. 1 比值差不确定度分量汇总表

A . 3. 2 相位差的不确定度分量汇总见表 A . 2。

表 A. 2 相位差的不确定度分量汇总表

A . 4 合成标准不确定度

对于直接测量， 各标准不确定度分量互不相关， 采用方和根方法合成， 按照以下计算得到：

u cδ = u 1 + u 2 + u 3 + u 4 + u 5 = 0. 8 × 10- 7 rad

A . 5 扩展不确定度

扩展不确定度按下式计算：

U = ku c

本示例中：

比值差测量结果扩展不确定度为： Uf = 2×10-7，k= 2;

相位差测量结果扩展不确定度为： Uδ = 2×10-7(rad)， k= 2。

附录 B

校准原始记录格式

B . 1 校准原始记录封面格式

B . 2 校准原始记录内页格式(第 2 页)

记录编号： ×××××× - ××××

记录日期： 年月日

表 B. 1 单盘感应分压器试验记录

( Ur/Un = %)

注：Ur 为二次参考电压，Un 为二次额定电压。

表 B. 2 多盘感应分压器试验记录

表 B. 3 电压串联加法试验记录

表 B. 4 电压互感器参考点误差测量

表 B. 5 单盘感应分压器误差数据统计表

表 B. 6 多盘感应分压器误差数据统计表

表 B. 7 互感器加法电压系数统计表

表 B. 8 互感器参考点误差统计表

附录 C

校准证书内页格式

证书编号： ×××××× - ××××

注：

1. 本实验室仅对加盖 “ ×××××校准专用章 ” 的完整证书负责。

2. 本证书的校准结果仅对所校准器具有效。

3. 请妥善保管此证书。

附录 D

校准证书校准结果页格式

附录 E

工频电压比例标准装置原理

E . 1 工频感应分压器

工频感应分压器分为单盘感应分压器与多盘感应分压器两类， 电气原理如图 E . 1和图 E . 2 所示。用作工频电压比例标准器的感应分压器通常采用自耦式双级结构或三级结构[如图 E . 1a) 和图 E . 1b) 所示]。 为减小引线压降误差， 激磁绕组 W1 与比例绕组 W2 应使用各自的连接导线与一次电压端子连接。

作为工频电压比例标准器使用时，工频感应分压器按电压比误差 ε. 定义为：

(E .1)

U2 ——工频感应分压器开路输出电压;

U0 ——工频感应分压器开路输出电压的标称值;

ΔU——工频感应分压器输出电压的误差值。

注：如果在使用中需要将比例误差折算至输入侧，应在校准结果中作相应说明。

a)双级结构 b)三级结构

图 E . 1 单盘感应分压器结构原理图

W1—激磁绕组 ;W2—比例绕组 W1—第一级激磁绕组 ;W 1' —第二级激磁绕组

W2—比例绕组

第一盘第二盘第N盘

图 E . 2 多盘感应分压器结构原理图

E . 2 双级标准电压互感器

双级电压互感器是由两级电压互感器组成的高精度电压互感器， 按照励磁原理不同，分为高压励磁和低压励磁两种。

图 E . 3 a) 为高压励磁原理。 图中 N1e 为一次激磁绕组， N2e 为二次供电绕组， N1e和 N2e绕在第一级铁芯 C1 上， 组成第一级电压互感器。N1 和 N2 为比例绕组， 绕在第一级铁芯 C1 和第二级铁芯 C2 上，N1 和 N2 以及铁芯 C2 构成第二级电压互感器。N1、N2 和铁芯 C1、C2 组成双级精密电压互感器。

图 E . 3 b) 为低压励磁原理，通过增加一台供电互感器给低压绕组供电的方式，从而在第一级铁芯上少绕制一个高压绕组。 图中， P1 的结构与双级电压互感器的结构相似， N1 和 N2 为一次和二次比例绕组， 铁芯 C1 和 C2 分别为第一级和第二级铁芯。P2 为增加的辅助互感器 (供电互感器)， 且 N1e/N2e =N1 /N2， P2 互感器的二次绕组 N2e 为低压励磁绕组 N2a供电，二者匝数相等。

a)高压励磁 b)低压励磁

图 E . 3 双级标准电压互感器结构原理图

C1—第一级铁芯 ; C2—第二级铁芯 ;N1 和 N2—比例绕组 ;N1e和 N2e—励磁绕组

E . 3 串联式标准电压互感器

串联式精密电压互感器由两台变比一致的电压互感器串联组成且叠加放置， 实现一次侧电压串联， 上级电压互感器的二次侧通过一个高压隔离单元实现与下级电压互感器二次电压的串联。 图 E . 4 中上级电压互感器 T1 的一次绕组与下级电压互感器 T2 的一次绕组串联，上级的二次绕组通过高压隔离单元与下级的二次绕组串联。

图 E . 4 串联电压互感器结构原理图

AN—串联式互感器的一次绕组 ;M—一次绕组中心点 ; a-n—串联式互感器的二次绕组;

T1—上级电压互感器 ;T2—下级电压互感器

附录 F

工频电压比例标准溯源方法

F . 1 互感器串联电压加法

互感器串联电压加法基于电压叠加原理， 工作原理线路如图 F . 1 所示。 图 F . 1 中串联式标准电压互感器(SSTV) 由 T1、T2 及高压隔离单元组成， Tx 为待测标准电压互感器，其额定电压与 SSTV 相同，且 SSTV、T1、T2 及 Tx 的标称电压比均为 Kn。设T1 与高压隔离单元级联后的误差为 α.， T2 和 Tx 的误差分别为 β.、γ.， 且 α.、β.、γ. 均为各自一次输入电压的函数。

分别在以下三种输入状态下以 SSTV 为参考对 Tx 的误差进行测量：

a) U.11 = U.， U.12 = 0(T2 输入端 MN 短接)， 测量误差记为 ε. 1， 根据电压互感器误差定义， U.2 = [ 1 + α. (U. ) ] U.11Kn， U.3 = [ 1 + γ. (U. ) ] U.11Kn， 可得式(F . 1)。

b) U11 = 0， U12 = U(T1 输入端 AM 短接)， 测量误差记为 ε.2， 同理可得式(F . 2)。 ε.2 ≈ γ. (U. ) - β. (U. ) (F .2)

c) U.11 = U.12 = U.，( T1、T2 输入端串联)， 测量误差记为 ε.3， 同理可得式(F . 3)。

ε.3 ≈ γ. (2U.) - α. (U.) 2 - β. (U.)2 (F .3)

综合式(F . 1)~式(F . 3) 得式(F . 4)：

γ. (2U.) - γ. (U.) = ε.3 - (ε.1 + ε.2)2 (F .4)

通过互感器串联电压加法可以确定 Tx 在电压 2U. 和 U. 下的误差变化量， 得到 Tx 的电压系数曲线。

图 F . 1 互感器串联电压加法原理线路

U11—上级电压互感器 T1 输入电压 ; U12—下级电压互感器 T2 输入电压 ; U2—串联式电压互感器 SSTV 输出电压;

U3—待测标准电压互感器 Tx 输出电压 ;ΔU—差压输入端口 ;U r—参考电压端口

F . 2 电容器电压系数法

电容器电压系数法是串联加法外的另一种通用技术路线， 在低电压段， 使用其他比率器具直接标定电容分压器的分压比， 在高电压段通过确定标准电容器的电压系数来推算分压比的电压系数，原理图见图 F . 2。

图 F . 2 电容器法原理图

T 0—待测互感器 ; C 1—高压压缩气体电容器 ; C 2—低压压缩气体电容器 ; QS—电流比较仪型高压电容电桥;

IX—高压标准电容器电流 ;IN—低压标准电容器电流 ; U1— 一次侧电压 ; U2—二次侧电压测量原理如下：

I.N = U2 jω C2 (F .5)

I.X = U1 jω C 1 (F .6)根据电压互感器误差的定义有：

U1 = KU2 ( 1 -f- jδ ) (F .7)

由式(F . 5)~式(F . 7) 得：

K——互感器的额定电压比。

根据高压电容电桥测量原理有：

(F .9)

D——电桥测得的介损值，记 N = CX /CN。

由式(F . 8) 和式(F . 9) 得到：

f (F .10)

δ = D (F .11)

F . 3 参考电势法

参考电势法是一种普遍使用的工频电压加法，工作原理线路如图 F . 3 所示。

图 F . 3 参考电势法原理线路

Ė—输入电压 ;Ėi—第 i 段电压 ;ΔĖi—第 i 段补偿电压

设 A‑X 间有 N 段电压串联， 各段电压依次记为 Ė1，Ė2， … , ĖN。 以 Ė s 为参考电势，用补偿法依次测量 Ėi 的相对误差，记为 i，满足式(F . 12)。

i (F .12)

由得式(F . 13)、 式(F . 14)。

Ni (F .13)

Ėi = Ė s ( 1 + i ) (F .14)

经过 N 次测量， 可以确定 Ėi 的误差，计算出感应分压器第 k 个抽头的比例误差( k )，见式(F . 15)。