介損絕緣試驗(yàn)可以有效地發(fā)現(xiàn)電器設(shè)備絕緣的整體受潮劣化變質(zhì)，以及局部缺陷等，在電工制造、電氣設(shè)備安裝、交接和預(yù)防性試驗(yàn)中都廣泛應(yīng)用。

全自動(dòng)抗干擾異頻介損測(cè)試儀采用變頻電源技術(shù)，利用單片機(jī)和電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)頻率變換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)運(yùn)算，達(dá)到抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)試速度快、精度高、操作簡便的功能。

變頻電源采用大功率開關(guān)電源，輸出45Hz和55Hz純正弦波，自動(dòng)加壓，可提供高10kV的電壓；自動(dòng)濾除50Hz干擾，適用于變電站等電磁干擾大的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

1.2 全自動(dòng)抗干擾異頻介損測(cè)試儀性能特點(diǎn)

1. 具備CVT的自激法測(cè)試，一次接線，同時(shí)測(cè)量C1、C2的電容和tgδ。

2. 具有外施電壓和外加CN的測(cè)量功能。

3. 儀器測(cè)量準(zhǔn)確度高，可滿足油介損測(cè)量要求，因此只需配備標(biāo)準(zhǔn)油杯，和測(cè)試線即可實(shí)現(xiàn)油介損測(cè)量。

4. 采用變頻技術(shù)來消除現(xiàn)場(chǎng)50Hz工頻干擾，即使在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。

5. 接地保護(hù)功能，當(dāng)儀器不接地線或接地不良時(shí)，儀器不進(jìn)入正常程序，不輸出高壓。

6. 過流保護(hù)功能，在試品短路或擊穿時(shí)儀器不受損壞。

7. 內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容和高壓電源，便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，減少現(xiàn)場(chǎng)接線。

8. 儀器采用大屏幕液晶顯示器，測(cè)試過程通過漢字菜單提示既直觀又便于操作。

1.3 全自動(dòng)抗干擾異頻介損測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)

1. 測(cè)量范圍：電容值：4 ～ 60000 pF;介損值：0 ～ 100%

2. 大誤差：電容精度：±（1.0%×讀數(shù)±1 pF）;介損精度：±（1.0%×讀數(shù)±0.04%）

3. 分辨率：電容分辨率：小可分辨0.001 pF;介損分辨率：小可分辨0.001%

4. 高壓輸出：電壓0.5～10 kV ,45Hz和55Hz，電流 ≤200mA

5. 低壓輸出：輸出電壓3～50V ,輸出電流3 ～ 30A

6. 供電電源：AC 220V ±10%，50Hz或發(fā)電機(jī)供電

7. 工作環(huán)境：環(huán)境溫度：0 ～ 40℃；環(huán)境濕度：≤ 90%RH，不結(jié)露

8. 外形尺寸：465×350×360(mm)

9. 重    量：27.6 kg

1.4 全自動(dòng)抗干擾異頻介損測(cè)試儀介紹

圖1 儀器面板和側(cè)面

1、打印機(jī)：打印測(cè)量數(shù)據(jù)。

2、顯示器：128×64液晶顯示器，顯示菜單和各種提示信息及測(cè)量結(jié)果。

3、CX插座：是試品信號(hào)的測(cè)量輸入端，正接線時(shí)由低壓電纜連接，此電纜單層屏蔽帶特制鱷魚夾，接試品低端。反接線時(shí)此端空置。

4、CN插座：是外標(biāo)準(zhǔn)電容信號(hào)的測(cè)量輸入端，使用內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)此端空置。

5、CVT端：測(cè)量CVT的端子，自激法電流輸出端。

6、接地樁：實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須通過接地線接地。

7、電源開關(guān)：整機(jī)電源的開啟和關(guān)閉。

8、電源座：供電電源輸入口，交流220V±10%，50Hz，帶保險(xiǎn)倉。

9、按鍵區(qū)：“增大”、“減小”、“功能”、“確定”

10、升級(jí)調(diào)試接口。

11、HV插座：高壓引出端子，由高壓電纜連接，接試品高壓端。輸出10kV高壓。

1.5 測(cè)量原理

1、儀器結(jié)構(gòu)

圖2 儀器結(jié)構(gòu)圖

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。

2、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0V。

按被測(cè)試品是否接地分兩種測(cè)量方式，即正接線測(cè)量方式和反接線測(cè)量方式。兩種測(cè)量方式的原理如圖3所示：

a 正接線測(cè)量                  b反接線測(cè)量

圖3 測(cè)量原理圖

在高壓電源的10kV側(cè)，高壓分兩路，一路給機(jī)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容CN，此電容介損非常小，可以認(rèn)為介損為零，即為純?nèi)菪噪娏?，此電流ICN 可做為容性電流基準(zhǔn)。在Cx試品一側(cè)，試品電流Icx通過采樣電阻R采入機(jī)內(nèi)，此Icx可分解成水平分量和垂直分量見圖二所示，通過計(jì)算水平分量與垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在圖3（a）中Cx為非接地試品，試品電流Icx從試品末端進(jìn)入采樣電阻R，得到全電流值，在圖3（b）中Cx為接地試品，機(jī)內(nèi)Cx端直接接地，電流Icx從試品高壓端到機(jī)內(nèi)采樣電阻取得全電流值。

                 a 電流矢量法             b 試品等效電路

圖4 試品等效電路