HVDC 전압 측정: 정밀 분배 저항 선택 가이드

현장 증상. "HVDC 변전소의 직류 전압 측정값이 여름과 겨울 사이에 0.4%씩 변동하고 있으며, 보호 계전기의 안전 여유가 사라졌습니다. 분압 저항은 제대로 정합되지 않았고, 전압 계수가 변동의 원인입니다." HVDC 측정 및 보호는 저항식 전압 분압기에 의존하는데, 이 분압기는 100~800kV의 고압 환경에서 수십 년 동안 정확도를 유지해야 하며, 옥외 환경에서 빈번한 재보정을 할 수 없습니다.

1. 분압 저항이 측정 정확도를 결정하는 이유는 무엇입니까?

직류 분배기는 V_out = V_in × R_2/(R_1+R_2)를 측정하며, 그 정확도는 저항비의 정확도에 달려 있습니다. 전자기장에서 이 비율을 파괴하는 세 가지 요인이 있습니다.

• 전압계수(VCR): 인가 전압에 따라 저항값이 변하는 저항기는 라인 전압 변화에 따라 저항 비율을 변화시키므로, 저전압저항(VCR) 후막 부품이 필요합니다.
• 온도계수(TCR): 분할기 암 사이의 ±100 ppm/°C 불일치는 수백 ppm의 계절적 변동을 초래합니다.
• 습기 누출 및 코로나 현상: 분할기 기둥의 표면 누설 전류는 유효 비율을 변화시키고, 단자에서의 코로나 방전은 오차 전류를 추가합니다.

2. ±0.1% 구분자 컬럼 사양

매개 변수	추천
저항	100MΩ – 10GΩ (매칭된 암)	나누기 비율을 정의합니다.
관용	±1% 부품, ±0.1% 일치	단위별 교정 편차 없음
TCR	±25–80 ppm/°C, 일치함	계절적 측정 오차 없음
VCR	작동 전압 대비 0.5% 미만	선간 전압의 10%에서 100%까지 비율이 안정적입니다.
정격 전압	컬럼당 시스템 전압의 1.5배 이상	과도 현상 및 스위칭에 대한 여유 마진
건설	비유도성 후막, 고적외선 패키지	코로나 현상 없음, 습기 누출 경로 없음

2.5 예시를 통해 살펴보기: 계절에 따라 독서량이 변하는 이유

400kV DC 분배기는 R_1 = 10GΩ, R_2 = 1MΩ의 저항을 사용하며, 저항비는 1:10001입니다. 두 저항의 온도저항(TCR)이 ±100ppm/°C 이내로 일치하지 않으면, 40°C의 계절 변화로 인해 저항비가 약 400ppm(측정 전압의 0.4%)만큼 변동하는데, 이는 앞서 언급한 현장 증상에서 관찰된 드리프트와 정확히 일치합니다. TCR이 ±25ppm/°C로 일치하는 부품을 사용하면 이 변동폭을 0.1%로 줄일 수 있습니다. 두 번째 숨겨진 오차는 전압저항비(VCR)입니다. 고전압측 저항이 선간 전압의 20%와 100% 사이에서 2% 변동하면, 보호 계전기는 고장 여부를 판단해야 하는 바로 그 시점에 전압 의존적인 오차를 감지하게 됩니다. 동작 범위 전체에 걸쳐 VCR이 0.5% 미만이고 TCR이 일치하도록 규정하면 온도와 전압에 관계없이 측정 오차를 ±0.1% 이내로 유지할 수 있습니다.

3. 설치 전 확인

1. 정격 전압의 20%, 50%, 100%에서 분주기비를 측정하고 VCR로 인한 전압 변동이 허용 오차 범위 내에 있는지 확인하십시오.
2. 분배기의 온도를 -40°C에서 +70°C까지 순환시키면서 비율을 기록하십시오. TCR이 일치하는 부품은 평평한 상태를 유지합니다.
3. 가드링을 사용하여 고습 환경에서 테스트하십시오. 표면 누출은 오차 범위 내에 있어야 합니다.

4. HVDC용 HVC 정밀 분배 저항

HVC 공급 HVRGFP/HVRGHP 평면 후막 저항기 (최대 35kV, 200Ω – 2GΩ, 레이저 트리밍, 비유도성, TCR ±25ppm/°C) HVR-BSP / BOP 튜브 저항 (최대 60kV 이상) 분압 컬럼용, ±0.1%의 정밀도를 보장하는 매칭 세트 및 RoHS/REACH 규정 준수. EBG 및 Ohmite 분압 컬럼의 생산 검증된 대체품으로, 4~6주 내 배송 및 무료 엔지니어링 샘플 제공.

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