精密油介損體積電阻率測試儀

一、概述

DX6100型一體化精密油介損體積電阻率測試儀是用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗角及體積電阻率測試的一體化結(jié)構(gòu)的高精密儀器。內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測試電橋、交流試驗電源、標(biāo)準(zhǔn)電容器、高阻計、直流高壓源等主要部件。其中加熱部分采用了當(dāng)前最為*高頻感應(yīng)加熱方式，該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點。交流試驗電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準(zhǔn)確性影響，即便是發(fā)電機發(fā)電，該儀器也能正確運行。內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器為SF6充氣三極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長時間使用后仍然精度一致。

儀器內(nèi)部采用全數(shù)字技術(shù)，全部智能自動化測量，多種模式測式，配備了大屏幕（320×240）觸控式顯示器，全中文菜單，每一步驟都有中文提示，測試結(jié)果可以打印輸出，操作人員不需專業(yè)培訓(xùn)就能熟練使用。

鄭重提醒：本公司提醒用戶，該設(shè)備有高壓輸出，如果使用不當(dāng)可能危及人身安全！

操作員在未仔細閱讀使用說明書之前，嚴(yán)禁使用本儀器！

二、控制面板

圖一    控制面板圖

1.主面板功能區(qū)

① 微型打印機：完成輸出數(shù)據(jù)打??；

② 總電源開關(guān)：設(shè)備輸入電源控制；

③ 觸控式液晶顯示屏：主操作區(qū)，設(shè)備各項目的設(shè)定以及測試操作（具體操作見 “操作"）；

④ 狀態(tài)指示區(qū)；

a) 高壓燈（紅色）：  如果燈亮，表示油杯上已經(jīng)帶高壓電；

b) 加熱燈（綠色）：  如果燈亮，表示加熱爐正在加熱；如果燈閃爍，表示已接近設(shè)定溫度，正在恒溫；燈滅時同樣要注意油杯上的高溫；

⑤ USB接口：可把儀器內(nèi)部保存的測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入并保存到U盤中；

⑥  復(fù)位：初始化整機的全部控制；

 三、油杯簡介

1.油杯結(jié)構(gòu)

圖二 油杯結(jié)構(gòu)圖

①油杯杯體，測量加壓極         ②油隙

③油杯內(nèi)電極，測量測試極       ④內(nèi)電極固定鈕

⑤油杯內(nèi)電極，測量屏蔽極       ⑥測試端

⑦溫度接口

2.油杯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

油杯采用三極式結(jié)構(gòu)，wan全符合GB/T 5654-2007標(biāo)準(zhǔn)，極間間距2mm，可消除雜散電容及瀉漏對介損測試結(jié)果的影響。

3.油杯使用

u 裝入油杯：

將油杯平穩(wěn)放入儀器加熱爐內(nèi)，保證油杯底部接觸良好，以便有良好電接觸和熱接觸，裝入后應(yīng)將測試線接好，黑色線是信號測試線，白色是溫度測量線

u 取出油杯：

必須在斷電情況下，先取下短的黑色、白色測量線后直接將油杯取出。

4.拆裝油杯電極

將內(nèi)電極固定鈕④旋松后可將內(nèi)電極全部取出；同樣，裝入內(nèi)電極后應(yīng)將內(nèi)電極固定鈕④旋緊。

5.裝入油樣

將取出內(nèi)電極的后油杯杯口朝上，然后將其向下輕斜約60度左右，再將裝有40ml被試油樣的量杯的杯口邊緣碰到油杯杯口內(nèi)壁，接著量杯慢慢輕斜，緩慢將油倒入，   注意盡可能不要在油中夾入氣泡；完成后便可將內(nèi)電極慢慢裝入油杯，然后打擰好內(nèi)電極固定鈕，再將整個裝完油的油杯放入主機靜止15分鐘（這樣可很好的將大部分氣泡排出；如不靜止，將直接影響設(shè)備加壓情況以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確）；最后就可以運行主機。

注意：內(nèi)電極系非常精密部件，取出、裝入時一定動作緩慢，平穩(wěn)，內(nèi)外電極間不要碰撞，以防破壞表面，導(dǎo)致整個油杯報廢；

6.油杯清洗

u che底清洗：測量前，應(yīng)對油杯進行的清洗，這一步驟非常重要。因為絕緣油對極微小的污染都有極為敏感的反應(yīng)。因此必須嚴(yán)格按照下述方法要點進行。

a． wan全拆卸油杯電極；

b． 用中性擦皂或洗滌劑清洗。磨料顆粒和磨擦動作不應(yīng)損傷電極表面；

c． 用清水將電極清洗幾次；

d． 用wu水jiu精浸泡各零件；

e． 電極清洗后，要用絲綢類織物將電極各部件的表面擦拭干凈（別的布料會有絨毛粘在電極上），并注意將零件放置在清潔的容器內(nèi)，不要使其表面受灰塵及潮氣的污染；

f． 將各零部件放入100℃左右的烘箱內(nèi)，將其烘干。

u 以油洗油：有時由于油樣很多，所以在測量中往往會一個接一個油樣進行測量。此時電極的清洗可簡化。具體做法如下：

a． 將儀器關(guān)閉，將整個油杯都從加熱器中拿出，同時將內(nèi)電極從油杯中取出；

b． 將油杯中的油倒入廢油容器內(nèi)，用新油樣沖洗油杯幾次；

c． 裝入新油樣；

d． 用新油樣沖洗油杯內(nèi)電極幾次，然后將內(nèi)電極裝入油杯。

附說明：以油洗油的清洗方式可大大提高了測量速度，但如遇到特別臟的油樣或長時間不用時，應(yīng)使用前面一種方式。

7.油杯主要技術(shù)參數(shù)

⑴  高低壓之間距離               2mm

⑵  空杯電容量                   60±2PF

⑶  最大測試電壓                 工頻2000V

⑷  空杯介損                     tgδ＜1×10-4

⑸  液體容量                     約40ml

⑹  電極材料                     不銹鋼

⑺   體積                         70mm(D)×120mm（H）

四、工作原理

1.儀器內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

圖三 儀器內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

2.介損測量原理圖

圖四 介損測量原理圖

3.工作原理

u 加熱

儀器采用高頻感應(yīng)爐加熱，啟動加熱后，溫控CPU發(fā)出加熱命令，同時采集油杯內(nèi)部溫度傳感器的溫度值，加熱采用變功率控制和PWM控制兩者相結(jié)合的控制方式。在油樣溫度較低時，用大功率加熱方式，這有利于縮短油樣加熱時間；待溫度升至接近預(yù)設(shè)溫度時，采用較小功率PWM加熱方式，這樣有利于油樣加熱均勻。

高頻感應(yīng)爐加熱避免了發(fā)熱塊加熱不均勻的現(xiàn)象。

u 控溫

在實測溫度接近預(yù)設(shè)溫度時，溫控CPU采用小功率PWM方式加熱，采樣溫度值經(jīng)PID運算，分析出最佳PWM控制占空比，使溫度嚴(yán)格控制在預(yù)設(shè)溫度誤差范圍以內(nèi)。

u 介損測量

試驗電壓同時加在儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器及油杯加壓極上，測量電路對這兩路信號進行PGA等控制后對兩通道信號進行同步AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其進行濾波、FFT等運算后計算出tgδ、C x  、ε等參數(shù)，送主控CPU。

u 體積電阻率測量

直流高壓試驗電壓加在油杯加壓極上，經(jīng)過測試回路，產(chǎn)生一微弱電流信號，該微弱電流信號經(jīng)測量電路放大后送進AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其信號進行處理，計算出Rx、ρ等參數(shù)，送主控CPU。

4.名詞解釋

u 試驗源為AC  tgδ ：油樣介質(zhì)損耗角正切值；

Cx   ：油樣油杯的電容值；

εr  ：相對介電常數(shù)，是根據(jù)電容值換算而得到的；

u 試驗源為DC     Rx  ：油樣的絕緣電阻；

ρ  ：油樣的體積電阻率，是根據(jù)絕緣電阻換算而得到的；

基于上述兩種不同的試驗電源對油樣有不同的極化效應(yīng)，因而重復(fù)測試時，中間必須有足夠的放電時間！否則數(shù)據(jù)不可靠！

五、主要技術(shù)指標(biāo)