變頻介損測試儀市場應用一 、概述

介損測試儀，是發電廠、變電站等現場全自動測量各種高壓電力設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能保證在強電場干擾下準確測量。儀器采用中文菜單操作，微機自動完成全過程的測量。

該儀器同樣適用于車間、試驗室、科研單位測量高壓電器設備的tgδ及電容量；對絕緣油的損耗測試、更具有方便、簡單、準確等優點。

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備，同時可以測量電容式電壓互感器的tgδ及主電容C1、C2電容量。

儀器內部裝備了高壓升壓變壓器，并采取了過零合閘、防雷擊等安全保護措施。試驗過程中輸出0.5KV～10kV不同等級的高壓，操作簡單、安全。

本儀器設有以下保護功能：

高壓短路保護

CVT過壓保護

儀器接地不好保護

變頻介損測試儀市場應用二、工作原理

在交流電壓作用下，電介質要消耗部分電能，這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電介質的損耗。當電介質上施加交流電壓時，電介質中的電壓和電流間存在相角差Ψ，Ψ的余角δ稱為介質損耗角，δ的正切tgδ稱為介質損耗角正切。tgδ值是用來衡量電介質損耗的參數。儀器測量線路包括一標準回路（Cn）和一被試回路（Cx），如圖1所示。標準回路由內置高穩定度標準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轉換器組成。通過測量電路分別測得標準回路電流與被試回路電流幅值及其相位等，再由單片機運用數字化實時采集方法，通過矢量運算便可得出試品的電容值和介質損耗正切值。

儀器內部已經采用了抗干擾措施，保證在外電場干擾下準確測量。

1.儀器結構

測量電路：傅立葉變換、復數運算等全部計算和量程切換、變頻電源控制等。

控制面板：打印機、鍵盤、顯示和通訊中轉。

變頻電源：采用SPWM開關電路產生大功率正弦波穩壓輸出。

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。

標準電容器：內Cn，測量基準。

Cn電流檢測：用于檢測內標準電容器電流，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。

反接線數字隔離通訊：采用精密MPPM數字調制解調器，將反接線電流信號送到低壓側。隔離電壓20KV。

2.工作原理

啟動測量后高壓設定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調整到設定值，測量電路將實測高壓送到變頻電源，微調低壓，實現準確高壓輸出。根據正/反接線設置，測量電路根據試驗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，對標準電流和試品電流進行矢量運算，幅值計算電容量，角差計算tgδ。反復進行多次測量，經過排序選擇一個中間結果。測量結束，測量電路發出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。

變頻介損測試儀市場應用三、主要技術參數

1、高壓輸出： 0.5 ～10kV，每一檔增加500V，共有二十檔，容   量：1500VA

2、準 確 度： tgδ: ±(讀數*1.5%+0.06%)    Cx: ±(讀數*1.5%+5PF)

3、分 辨 率： tgδ：0.01％   Cx：1pF

4、測量范圍： 0.01% ＜  tgδ  ＜ 100%

內施高壓：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：  ≤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

四、面板

1、控制面板圖（圖 2）及高壓背板圖（圖3）

CX試品輸入：正接線時輸入試品電流，正接線時芯線（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，可懸空。反接線時，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，儀器都應可靠獨立接地。應仔細檢查接地導體不能有油漆或銹蝕，否則應將接地導體刮干凈，并保證零電阻接地。接地不良可能引起誤差或數據波動，嚴重時，呈帶高壓開路可能引起危險。

內高壓允許：打開此開關，儀器有高壓輸出。關閉此開關儀器內部無高壓產生，亦無高壓輸出。

總電源開關：打開該開關，屏幕顯示測量內容。

按鍵盤：“ESC”、“ENT”、

“ESC”：對光標所在處的內容否認時，或者已完成該內容。

“ENT”：對光標所在處的內容認同時，可按此鍵加以確認，并將光標移至它處。

：改變數值或改變正、反接線，異頻、工頻等內容。

屏幕顯示：顯示菜單、測量信息、測量結果。應避免長時間陽光爆曬。

亮度調節：調節屏幕對比度。

五、操作說明

以測量電力變壓器，高壓繞阻對低壓繞阻及外殼的介損為例。該測量應采用反

接法測量，(接線圖見反接法)，檢查儀器與電力變壓器連接正確后，選用異頻、

10KV電壓測量，進行以下操作。

打開總電源開關，儀器屏幕顯示如下圖4所示

按“ENT”鍵，光標進入“測量方式 □ 工頻” ，按鍵,則調整為“測量方式□異頻” ，按“ESC”鍵，光標移至*，再按鍵 ，將光標移至下一排“聯接方式”前，見圖5所示。

按“ENT”鍵，光標進入“聯接方式 □ 正接” ，按鍵，則調整為“聯接方式□ 反接” ，按“ESC”鍵，光標移至*，再按鍵，將光標移至下一排“測量電壓”前，見圖6所示。

按“ENT”鍵，光標進入“測量電壓□0.5KV” ，按鍵，則可從0.5,1.0,1.5,2.0,2.5……9.5～10KV間調整電壓。按“ESC”鍵，光標移至*，再按鍵，將光標移至下一排“□開始測量”前，見圖7所示。

打開“內高壓允許”開關，按“ENT”鍵，儀器開始產生高壓輸出，同時伴有“嘟”的提示音，此時，屏幕顯示“ 正在測量中  請等待 ” ，如圖8所示。

在經過約40秒后，測量結束，高壓自動切斷，屏幕顯示測量結果，如圖9所示,如需打印結果,按“ENT”鍵即可打印。打印結果見圖10所示。

六、試驗接線

根據被試設備接地情況正確選擇正、反接法；

1、正接法：

當被試設備的低壓測量端或二次端對地絕緣時，采用該方法。

將紅色高壓電纜從儀器后側的HVx端上引出 ，高壓屏蔽線（黑夾子）接被試設備高壓端，高壓芯線（紅夾子）懸空；

將黑色低壓電纜從儀器面板上的Cx端引出 ，低壓芯線（紅夾子）接被試設備低壓端L（見圖11）；低壓屏蔽線（黑夾子）接被試設備屏蔽端E。（試品無屏蔽端則懸空）

HVx及Cx的芯線與屏蔽線之間嚴禁短接，否則無法取樣，無法測量；

2、反接法：

當被試設備的低壓測量端或二次端對地無法絕緣，直接接地時，采用該方法。

將紅色高壓電纜從儀器后側的HVx端上引出，高壓芯線（紅夾子）接被試設備高壓端，高壓屏蔽線（黑夾子）懸空；低壓端接地(見圖12)；此時的低壓CX輸入線不接；

注意HVx的芯線與屏蔽線嚴禁短接，否則無取樣，無法測量；  

3、外接高壓測試

當使用正接法、外標準電容、外高壓時，采用該方法。

高電壓介損選“外Cn”方式，需將外接電容參數置入儀器

①打開總電源開關（注：內高壓開關不要打開，不要接高壓線）

②按“ENT”鍵，光標進入“聯接方式 □ 正接”，按鍵，則調整為“聯接方式 □ 外Cn”，按“ESC”鍵退出，再按“ □開始測量 ”，出現如下界面：

Cn采用科學計數法，如5.000e1=5.000x10 1 =50.00，1.000e2=1.000x10 2 =100.0等,范圍 0.000e0～9.999e5 (即 0～999900pF)。tgδ 設置范圍 0～9.999%。

按鍵 可以修改數值。

③設置完畢后按“ESC”鍵，然后再按“ESC”鍵，開始測量，顯示結果出來后，若需打印結果，按“ENT”鍵。

4、CVT 自激法測量（母線不接地）

原理接線圖:

實際接線圖

（1）測C2：接線見圖13

A：接線盒內末端對地打開，二次接線全部懸空，注意做好記錄，做完測試后還原。

B：開介損儀總電源和內部高壓允許開關。

C：將光標移至“聯接方式”按“ENT”鍵。按鍵，選為“CV”。按“ESC”鍵。

D：將光標移至“測量電壓”選為1KV，按“ESC”鍵；將光標移至“開始測量”處，按“ENT”鍵，開始測量等待顯示結果。顯示結果出來后，若需打印結果，按“ENT”鍵。

（2）測C1：接線見圖14，基本操作同測C2。

（3）注意：只有在CVT測試模式下測C1、C2；在正接或反接法下會損壞CVT！！！

注：N點為電容C2的尾端，測量時N點需與其他連接部件斷開。

應注意高壓線應懸空不能接觸地面，否則其對地附加介損會引起誤差，可用細電纜連接高壓插座與CVT 試品并吊起來，另外考慮C2 或C1 與內Cn 串聯分壓效應，其電容量可按下式校準：

其中，Cc 為校準經驗值包含了Cn 及高壓線對地電容的影響其值可取110pF。

5、小電容試品的接線

對于小電容，空氣濕度較大時，其tgδ受其表面狀態影響，介損測量值異常且不穩定。此時可采用屏蔽環吸收試品表面泄漏電流，其屏蔽電極在正接法時接地，反接法時接Cx的屏蔽層；此方法有可能改變被試設備內部的電場分布而影響tgδ；標準電容器和標準介損器均采用此接法。

6、部分設備的接線方法可參考第九節《參考接線方法》；