全自动抗干扰介质损耗测试仪的结构和工作原理介绍

ZC-221 全自动抗干扰介质损耗测试仪是发电厂、变电站等现场全自动测量各种高压电力设备介损正切值及电容量的高精度仪器。由于采用了变频技术能保证在强电场干扰下准确测量。全自动抗干扰介损测试仪采用中文菜单操作，微机自动完成全过程的测量。

全自动抗干扰介损测试仪同样适用于车间、试验室、科研单位测量高压电器设备的tgδ及电容量；对绝缘油的损耗测试、更具有方便、简单、准确等优点。全自动抗干扰介质损耗测试仪可用正、反接线方法测量不接地或直接地的高压电器设备，同时可以测量电容式电压互感器的tgδ及主电容C1、C2电容量。内部装备了高压升压变压器，并采取了过零合闸、防雷击等安全保护措施。试验过程中输出0.5KV～10kV不同等级的高压，操作简单、安全。

全自动抗干扰介质损耗测试仪的结构和工作原理介绍

在交流电压作用下，电介质要消耗部分电能，这部分电能将转变为热能产生损耗。这种能量损耗叫做电介质的损耗。当电介质上施加交流电压时，电介质中的电压和电流间存在相角差Ψ，Ψ的余角δ称为介质损耗角，δ的正切tgδ称为介质损耗角正切。tgδ值是用来衡量电介质损耗的参数。仪器测量线路包括一标准回路（Cn）和一被试回路（Cx），如图1所示。标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成，被试回路由被试品和测量线路组成。测量线路由取样电阻与前置放大器和A／D转换器组成。通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位等，再由单片机运用数字化实时采集方法，通过矢量运算便可得出试品的电容值和介质损耗正切值。全自动抗干扰介质损耗测试仪内部已经采用了抗干扰措施，保证在外电场干扰下准确测量。

图1 测量原理图

一、全自动抗干扰介质损耗测试仪的结构

图2 仪器结构框图

测量电路：傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。

控制面板：打印机、键盘、显示和通讯中转。

变频电源：采用SPWM开关电路产生大功率正弦波稳压输出。

升压变压器：将变频电源输出升压到测量电压，最大无功输出2KVA/1分钟。

标准电容器：内Cn，测量基准。

Cn电流检测：用于检测内标准电容器电流，10μA～1A。输入电阻〈2Ω。

Cx正接线电流检测：只用于正接线测量，10μA～1A。输入电阻〈2Ω。

Cx反接线电流检测：只用于反接线测量，10μA～1A。输入电阻〈2Ω。

反接线数字隔离通讯：采用精密MPPM数字调制解调器，将反接线电流信号送到低压侧。隔离电压20KV。

二、全自动抗干扰介质损耗测试仪的工作原理

全自动抗干扰介质损耗测试仪启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压，实现准确高压输出。根据正/反接线设置，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，幅值计算电容量，角差计算tgδ。反复进行多次测量，经过排序选择一个中间结果。测量结束，测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。