 |
上海妙定電氣有限公司
主營產品： YDBJ交流試驗變壓器,YTC3222變壓器短路阻抗測試儀,FCR帶電電纜識別儀,全自動變頻抗干擾介質損耗測試儀 |
10
聯(lián)系電話
|
上海妙定電氣有限公司
主營產品： YDBJ交流試驗變壓器,YTC3222變壓器短路阻抗測試儀,FCR帶電電纜識別儀,全自動變頻抗干擾介質損耗測試儀 |
聯(lián)系電話
2017-8-31 閱讀(1378)
絕緣在線監(jiān)測損耗因數tgδ的方法很多，如電橋法、全數字測量法等，常用的方法是監(jiān)測絕緣體的泄漏電流及PT信號，通過計算泄漏電流和電壓的相角差而得到介質損耗角正切值tgδ的數值,。其測量原理大都使用硬件鑒相及過零比較的方法。目前的絕緣在線監(jiān)測產品基本都是用快速傅立葉變換(FFT)的方法來求介損,。取運行設備PT的標準電壓信號與設備泄漏電流信號直接經高速A/D采樣轉換后送入計算機，通過軟件的方法對信號進行頻譜分析,，僅抽取50Hz的基本信號進行計算求出介損,。這種方法能消除各種高次諧波的干擾，測試數據穩(wěn)定,，能很好地反映出設備的絕緣變化,。但由于絕緣體的泄漏電流非常微弱，而且現(xiàn)場的干擾較大,，要準確監(jiān)測絕緣體的泄漏電流比較困難,。因此，要實現(xiàn)絕緣損耗因數tgδ的在線監(jiān)測,，必須解決微弱電流的取樣及抗干擾問題,。
一、電橋法
電橋法在線監(jiān)測tgδ的原理圖如1-1所示,，由電壓互感器帶來的角差,，可通過RC移相電路予以校正。然而角差會隨負載大小等因素的影響有所變動,，所以校正也不可能是很理想的,。電橋中R3，C4的調動可以手動,，也可以自動,。由于是有觸頭的調節(jié)，為了長年的使用，必須選擇十分可靠的R3,，C4可調節(jié)元件,。
電橋法的優(yōu)點是，它的測量與電源波形及頻率不相關,；其缺點是,，由于R3的接入，改變了被測設備原有的狀態(tài),。為了安全,，還要裝有周密的保護裝置。
電橋法在線監(jiān)測原理圖
圖1-1 電橋法在線監(jiān)測tgδ原理圖
Cx——試品,；C0——標準電容器,；PT——電壓互感器；G——指零儀
二,、全數字測量法
全數字測量法又稱數字積分法,，這是一種用A/D轉換器分別對電壓和電流波形進行數字采集，然后根據傅里葉分析法的原理進行的數字運算,，終可以求得tgδ值,。
被測設備的電壓信號由同相的電壓互感器PT提供，或再經電阻分壓器輸出,。電流信號由電容式套管末屏Cx2接地線或設備接地線上所環(huán)繞的低頻電流傳感器CT獲得,。由后者把電流信號轉換為電壓信號。這種CT需要特殊設計,，以使所產生的角差小,。由于獲取電流信號方面的限制，全數字測量法于使用在電容型設備上,。圖1-2表示電壓和電流信號的拾取,。
電壓和電流信號的拾取原理圖
圖1-2 電壓和電流信號的拾取
(a)電壓信號的拾取,；(b)電流信號的拾取
實際的電壓波和電流波是含有諧波的周期性函數,。在電路原理中已闡明，當一個周期性函數f(t),，在滿足狄里赫利條件時,，它可以展開成三角形式的傅里葉級數：
f(t)＝a0＋∑n=1∞(ancosnωt＋bnsinnωt) (4-1)
f(t)＝A0＋∑n=1∞Ansin(nωt＋θn) (4-2)
式中，ω為基波角頻,。
現(xiàn)只取基波,，即只取n＝1的一個項，其中幅值
A1＝√(a12＋b12) (4-3)
各有關電路原理的書籍中均已證明了系數
a1＝2／T∫0Tf(t)cosωtdt (4-4)
其中,，T為周期,。系數
b1＝2／T∫0Tf(t)sinωtdt (4-5)
θ1＝arctan(a1／b1) (4-6)
對于流過試品的電流i(t)和加在試品上同一個相的電壓u(t)的兩路信號,，分別可以通過式(4-4)～(4-6)求得各自的電流及電壓基波幅值I1，U1和基波相位θi和θu,。這樣可得介質損失角正切
tanδ≈δ＝π／2－(θi－θu) (4-7)
所測介質的電容為
Cx＝I1cosδ／(U1ω) (4-8)
在理想條件下,，根據采樣定理的概念，A/D的采樣率不必取得很高,，即可達到足夠的準確度,。在此條件下，求系數a1和b1時的數字積分的運算工作量不大,。但是電力系統(tǒng)的頻率f允許在一定范圍內變動(我國為50±0.5Hz),，盡管采樣率可以很準確地達到一定值，但真正要實現(xiàn)同步采樣是比較困難的,。同步采樣是指被采樣信號的真正周期T等于等間隔采樣周期Ts的整數倍,。不能實現(xiàn)同步采樣就會產生非同步采樣誤差。為了解決或減小這一誤差,，需在軟件或硬件上另行采取措施,，例如采樣方法可采用準同步采樣。
本法的優(yōu)點是硬件系統(tǒng)比直接測量介質損耗角δ的方法簡單,。此外,，因只對基波進行運算，故等于對諧波進行了比較理想的數字濾波,。
