電壓互感器（Voltage Transformer, VT）是電力系統中用于測量和保護的重要設備，其作用是將高電壓轉換為低電壓，以便于測量儀表和保護裝置使用。為了確保電壓互感器的測量精度和可靠性，必須定期進行校準。以下是電壓互感器校準的詳細步驟和方法。

一、校準前的準備工作

1. 了解電壓互感器的技術參數：

- 額定電壓比：如110kV/100V。

- 精度等級：如0.2級、0.5級等。

- 額定頻率：通常為50Hz或60Hz。

- 額定負載：如10VA、20VA等。

2. 準備校準設備：

- 標準電壓互感器：精度等級應高于待校準電壓互感器。

- 標準電壓表：用于測量輸出電壓。

- 電源設備：能夠提供穩定的高電壓。

- 負載箱：用于模擬實際負載。

- 數據記錄設備：如電腦和數據采集系統。

3. 檢查電壓互感器的外觀和接線：

- 確保電壓互感器外觀無損壞，接線端子無松動。

- 檢查接地是否良好，確保安全。

二、校準步驟

1. 接線：

- 將待校準電壓互感器的高壓側接到電源設備，低壓側接到標準電壓表。

- 將標準電壓互感器的高壓側也接到電源設備，低壓側接到另一標準電壓表。

- 確保所有接線正確無誤，避免短路或斷路。

2. 施加電壓：

- 從低電壓開始，逐步增加電壓至額定電壓的20%、40%、60%、80%、100%、120%。

- 在每個電壓點，記錄待校準電壓互感器和標準電壓互感器的輸出電壓。

3. 測量誤差：

- 計算每個電壓點的誤差，誤差公式為：

\[

\text{誤差} = \frac{U_{\text{待校準}} - U_{\text{標準}}}{U_{\text{標準}}} \times 100\%

\]

- 確保誤差在允許范圍內，如0.2級電壓互感器的誤差應小于±0.2%。

4. 負載測試：

- 在額定電壓下，接入不同負載（如25%、50%、75%、100%額定負載），測量輸出電壓。

- 計算負載變化對輸出電壓的影響，確保在負載變化時，誤差仍在允許范圍內。

5. 相位角測量：

- 使用相位計測量待校準電壓互感器和標準電壓互感器的相位差。

- 計算相位角誤差，確保在允許范圍內，如0.2級電壓互感器的相位角誤差應小于±10分。

6. 頻率影響測試：

- 在額定電壓下，改變電源頻率（如±2%額定頻率），測量輸出電壓。

- 計算頻率變化對輸出電壓的影響，確保在頻率變化時，誤差仍在允許范圍內。

三、數據處理與分析

1. 記錄數據：

- 將所有測量數據記錄在表格中，包括電壓、誤差、負載、相位角、頻率等。

2. 繪制曲線：

- 繪制誤差隨電壓變化的曲線，分析誤差趨勢。

- 繪制負載變化對誤差的影響曲線，分析負載特性。

3. 判斷校準結果：

- 根據精度等級要求，判斷誤差是否在允許范圍內。

- 如果誤差超出允許范圍，需進行調校或維修。

四、校準后的工作

1. 調校：

- 如果誤差超出允許范圍，可以通過調整電壓互感器的內部參數（如磁路氣隙、繞組匝數等）進行調校。

- 調校后，重新進行校準，確保誤差在允許范圍內。

2. 出具校準報告：

- 根據校準結果，出具詳細的校準報告，包括校準日期、校準設備、校準方法、測量數據、誤差分析、結論等。

- 校準報告應由專業人員簽字確認，并存檔備查。

3. 定期校準：

- 根據電壓互感器的使用情況和環境條件，制定定期校準計劃，確保其長期穩定運行。

五、注意事項

1. 安全：

- 校準過程中，涉及高電壓操作，必須嚴格遵守安全規程，佩戴防護裝備，確保人身安全。

2. 環境條件：

- 校準應在適宜的環境條件下進行，避免溫度、濕度等外界因素對測量結果的影響。

3. 設備維護：

- 定期檢查和維護校準設備，確保其精度和可靠性。

4. 標準溯源：

- 校準使用的標準電壓互感器和標準電壓表應定期送檢，確保其量值可溯源至國家或國際標準。

六、總結

電壓互感器的校準是確保其測量精度和可靠性的重要環節。通過科學、規范的校準流程，可以有效發現和糾正電壓互感器的誤差，保障電力系統的安全穩定運行。校準過程中，需嚴格按照規程操作，確保數據的準確性和可靠性。同時，定期校準和維護是電壓互感器長期穩定運行的關鍵。