上海異頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀儀器結(jié)構(gòu)一 、概述
介損測(cè)試儀，是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場(chǎng)全自動(dòng)測(cè)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(chǎng)干擾下準(zhǔn)確測(cè)量。儀器采用中文菜單操作，微機(jī)自動(dòng)完成全過(guò)程的測(cè)量。
該儀器同樣適用于車間、試驗(yàn)室、科研單位測(cè)量高壓電器設(shè)備的tgδ及電容量；對(duì)絕緣油的損耗測(cè)試、更具有方便、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
該儀器可用正、反接線方法測(cè)量不接地或直接地的高壓電器設(shè)備，同時(shí)可以測(cè)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(guò)零合閘、防雷擊等**保護(hù)措施。試驗(yàn)過(guò)程中輸出0.5KV～10kV不同等級(jí)的高壓，操作簡(jiǎn)單、**。
本儀器設(shè)有以下保護(hù)功能：
·高壓短路保護(hù)
·CVT過(guò)壓保護(hù)
·儀器接地不好保護(hù)
上海異頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀儀器結(jié)構(gòu)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(lái)衡量電介質(zhì)損耗的參數(shù)。儀器測(cè)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(cè)量線路組成，被試回路由被試品和測(cè)量線路組成。測(cè)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(guò)測(cè)量電路分別測(cè)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(guò)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(chǎng)干擾下準(zhǔn)確測(cè)量。
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儀器結(jié)構(gòu)
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測(cè)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(kāi)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(cè)量電壓，*大無(wú)功輸出2KVA/1分鐘。
標(biāo)準(zhǔn)電容器：內(nèi)Cn，測(cè)量基準(zhǔn)。
Cn電流檢測(cè)：用于檢測(cè)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(cè)：只用于正接線測(cè)量，10μA～1A。輸入電阻〈2Ω。
Cx反接線電流檢測(cè)：只用于反接線測(cè)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(hào)送到低壓側(cè)。隔離電壓20KV。
上海異頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀儀器結(jié)構(gòu)工作原理
啟動(dòng)測(cè)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(cè)量電路將實(shí)測(cè)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(cè)量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動(dòng)選擇輸入并切換量程，測(cè)量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號(hào)基波，對(duì)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(cè)量，經(jīng)過(guò)排序選擇一個(gè)中間結(jié)果。測(cè)量結(jié)束，測(cè)量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。
上海異頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀儀器結(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)量方式：
a.工頻：50Hz
b.異頻：45Hz/55Hz 自動(dòng)變頻
7、諧波適應(yīng)： ≤3％
8、使用條件： -15℃－50℃ 相對(duì)濕度＜80%
9、外型尺寸： 460（L）×345（W）×345（H）
10、重 量： 35 kg
上海異頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀儀器結(jié)構(gòu)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(hào)端，如果試品低壓端有屏蔽極可接屏蔽線（黑夾子），無(wú)屏蔽時(shí)，可懸空。
反接線時(shí)，CX試品輸入線不接或懸空。
測(cè)量接地：它同外殼連在一起，在正、反兩種測(cè)量過(guò)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(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，呈帶高壓開(kāi)路可能引起危險(xiǎn)。
內(nèi)高壓允許：打開(kāi)此開(kāi)關(guān)，儀器有高壓輸出。關(guān)閉此開(kāi)關(guān)儀器內(nèi)部無(wú)高壓產(chǎn)生，亦無(wú)高壓輸出。
總電源開(kāi)關(guān)：打開(kāi)該開(kāi)關(guān)，屏幕顯示測(cè)量?jī)?nèi)容。
按鍵盤：“ESC”、“ENT”、
“ESC”：對(duì)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(duì)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(cè)量信息、測(cè)量結(jié)果。應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光爆曬。
亮度調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)屏幕對(duì)比度。
儀器結(jié)構(gòu)
測(cè)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(kāi)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(cè)量電壓，*大無(wú)功輸出2KVA/1分鐘。
標(biāo)準(zhǔn)電容器:內(nèi)Cn，測(cè)量基準(zhǔn)。
Cn電流檢測(cè):用于檢測(cè)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(cè):只用于正接線測(cè)量，10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
Cx反接線電流檢測(cè):只用于反接線測(cè)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(hào)。