上海新款異頻介質(zhì)損耗測試儀工作原理一 、概述

介損測試儀，是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場全自動測量各種高壓電力設(shè)備介損正切值及電容量的高精度儀器。由于采用了變頻技術(shù)能保證在強(qiáng)電場干擾下準(zhǔn)確測量。儀器采用中文菜單操作，微機(jī)自動完成全過程的測量。

該儀器同樣適用于車間、試驗(yàn)室、科研單位測量高壓電器設(shè)備的tgδ及電容量；對絕緣油的損耗測試、更具有方便、簡單、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

該儀器可用正、反接線方法測量不接地或直接地的高壓電器設(shè)備，同時(shí)可以測量電容式電壓互感器的tgδ及主電容C1、C2電容量。

儀器內(nèi)部裝備了高壓升壓變壓器，并采取了過零合閘、防雷擊等**保護(hù)措施。試驗(yàn)過程中輸出0.5KV～10kV不同等級的高壓，操作簡單、**。

本儀器設(shè)有以下保護(hù)功能：

·高壓短路保護(hù)

·CVT過壓保護(hù)

·儀器接地不好保護(hù)

上海新款異頻介質(zhì)損耗測試儀工作原理二、工作原理

在交流電壓作用下，電介質(zhì)要消耗部分電能，這部分電能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮墚a(chǎn)生損耗。這種能量損耗叫做電介質(zhì)的損耗。當(dāng)電介質(zhì)上施加交流電壓時(shí)，電介質(zhì)中的電壓和電流間存在相角差Ψ，Ψ的余角δ稱為介質(zhì)損耗角，δ的正切tgδ稱為介質(zhì)損耗角正切。tgδ值是用來衡量電介質(zhì)損耗的參數(shù)。儀器測量線路包括一標(biāo)準(zhǔn)回路（Cn）和一被試回路（Cx），如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)回路由內(nèi)置高穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)電容器與測量線路組成，被試回路由被試品和測量線路組成。測量線路由取樣電阻與前置放大器和A／D轉(zhuǎn)換器組成。通過測量電路分別測得標(biāo)準(zhǔn)回路電流與被試回路電流幅值及其相位等，再由單片機(jī)運(yùn)用數(shù)字化實(shí)時(shí)采集方法，通過矢量運(yùn)算便可得出試品的電容值和介質(zhì)損耗正切值。

儀器內(nèi)部已經(jīng)采用了抗干擾措施，保證在外電場干擾下準(zhǔn)確測量。

測量電路：傅立葉變換、復(fù)數(shù)運(yùn)算等全部計(jì)算和量程切換、變頻電源控制等。

控制面板：打印機(jī)、鍵盤、顯示和通訊中轉(zhuǎn)。

變頻電源：采用SPWM開關(guān)電路產(chǎn)生大功率正弦波穩(wěn)壓輸出。

升壓變壓器：將變頻電源輸出升壓到測量電壓，*大無功輸出2KVA/1分鐘。

標(biāo)準(zhǔn)電容器：內(nèi)Cn，測量基準(zhǔn)。

Cn電流檢測：用于檢測內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容器電流，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

Cx正接線電流檢測：只用于正接線測量，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

Cx反接線電流檢測：只用于反接線測量，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。

反接線數(shù)字隔離通訊：采用精密MPPM數(shù)字調(diào)制解調(diào)器，將反接線電流信號送到低壓側(cè)。隔離電壓20KV。

上海新款異頻介質(zhì)損耗測試儀工作原理工作原理

啟動測量后高壓設(shè)定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值，測量電路將實(shí)測高壓送到變頻電源，微調(diào)低壓，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出。根據(jù)正/反接線設(shè)置，測量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行矢量運(yùn)算，幅值計(jì)算電容量，角差計(jì)算tgδ。反復(fù)進(jìn)行多次測量，經(jīng)過排序選擇一個(gè)中間結(jié)果。測量結(jié)束，測量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。

上海新款異頻介質(zhì)損耗測試儀工作原理三、主要技術(shù)參數(shù)

1、高壓輸出： 0.5 ～10kV，

每一檔增加500V，共有二十檔，容   量：1500VA

2、準(zhǔn) 確 度： tgδ: ±(讀數(shù)*1.5%+0.06%)

Cx: ±(讀數(shù)*1.5%+5PF)

3、分 辨 率： tgδ：0.01％   Cx：1pF

4、測量范圍： 0.01% ＜  tgδ  ＜ 100%

內(nèi)施高壓：3pF～60000pF/10kV  60pF～1μF/0.5kV

外施高壓：3pF～1.5μF/10kV  60pF～30μF/0.5kV

電    源： AC 220V士10％   50士1Hz

測量方式：

a.工頻：50Hz

b.異頻：45Hz/55Hz 自動變頻 

7、諧波適應(yīng)：  ≤3％

8、使用條件： -15℃－50℃    相對濕度＜80% 

9、外型尺寸： 460（L）×345（W）×345（H）

10、重   量： 35 kg

上海新款異頻介質(zhì)損耗測試儀工作原理四、儀器面板

1、控制面板圖（圖 2）及高壓背板圖（圖3）

                               圖2

CX試品輸入：正接線時(shí)輸入試品電流，正接線時(shí)芯線（紅夾子）接試品低壓信號端，如果試品低壓端有屏蔽極可接屏蔽線（黑夾子），無屏蔽時(shí)，可懸空。

反接線時(shí)，CX試品輸入線不接或懸空。

測量接地：它同外殼連在一起，在正、反兩種測量過程中，儀器都應(yīng)可靠獨(dú)立接地。應(yīng)仔細(xì)檢查接地導(dǎo)體不能有油漆或銹蝕，否則應(yīng)將接地導(dǎo)體刮干凈，并保證零電阻接地。接地不佳可能引起誤差或數(shù)據(jù)波動，嚴(yán)重時(shí)，呈帶高壓開路可能引起危險(xiǎn)。

內(nèi)高壓允許：打開此開關(guān)，儀器有高壓輸出。關(guān)閉此開關(guān)儀器內(nèi)部無高壓產(chǎn)生，亦無高壓輸出。

總電源開關(guān)：打開該開關(guān)，屏幕顯示測量內(nèi)容。

按鍵盤：“ESC”、“ENT”、

 “ESC”：對光標(biāo)所在處的內(nèi)容否認(rèn)時(shí)，或者已完成該內(nèi)容。

“ENT”：對光標(biāo)所在處的內(nèi)容認(rèn)同時(shí)，可按此鍵加以確認(rèn)，并將光標(biāo)移至它處。

：改變數(shù)值或改變正、反接線，異頻、工頻等內(nèi)容。

屏幕顯示：顯示菜單、測量信息、測量結(jié)果。應(yīng)避免長時(shí)間陽光爆曬。

亮度調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)屏幕對比度。

工作原理

標(biāo)準(zhǔn)回路由內(nèi)置高壓穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)電容器與標(biāo)準(zhǔn)電阻網(wǎng)絡(luò)組成，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集標(biāo)準(zhǔn)回路電流與測試回路的電流幅值及其相位差，并算出被測試品電容容值（CX）和介質(zhì)損耗（tgδ）。

數(shù)據(jù)采集電路全部采用高壓穩(wěn)定器件，采集板和采集計(jì)算機(jī)被鐵盒完全浮空屏蔽，儀器外殼接地屏蔽；另外使用了光導(dǎo)數(shù)據(jù)、浮空地、大面積地、單點(diǎn)地、數(shù)字濾波等抗干擾技術(shù)，加之計(jì)算機(jī)對數(shù)百個(gè)電網(wǎng)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使測量結(jié)果穩(wěn)定、精準(zhǔn)、可靠。