全自动抗干扰异频介损测试仪性能特点

介损绝缘试验可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质，以及局部缺陷等，在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。

全自动抗干扰异频介损测试仪采用变频电源技术，利用单片机和电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算，达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、操作简便的功能。

变频电源采用大功率开关电源，输出45Hz和55Hz纯正弦波，自动加压，可提供高10kV的电压；自动滤除50Hz干扰，适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。

1.2 全自动抗干扰异频介损测试仪性能特点

1. 具备CVT的自激法测试，一次接线，同时测量C1、C2的电容和tgδ。

2. 具有外施电压和外加CN的测量功能。

3. 仪器测量准确度高，可满足油介损测量要求，因此只需配备标准油杯，和测试线即可实现油介损测量。

4. 采用变频技术来消除现场50Hz工频干扰，即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。

5. 接地保护功能，当仪器不接地线或接地不良时，仪器不进入正常程序，不输出高压。

6. 过流保护功能，在试品短路或击穿时仪器不受损坏。

7. 内附标准电容和高压电源，便于现场测试，减少现场接线。

8. 仪器采用大屏幕液晶显示器，测试过程通过汉字菜单提示既直观又便于操作。

1.3 全自动抗干扰异频介损测试仪技术指标

1. 测量范围：电容值：4 ～ 60000 pF;介损值：0 ～ 100%

2. 大误差：电容精度：±（1.0%×读数±1 pF）;介损精度：±（1.0%×读数±0.04%）

3. 分辨率：电容分辨率：小可分辨0.001 pF;介损分辨率：小可分辨0.001%

4. 高压输出：电压0.5～10 kV ,45Hz和55Hz，电流 ≤200mA

5. 低压输出：输出电压3～50V ,输出电流3 ～ 30A

6. 供电电源：AC 220V ±10%，50Hz或发电机供电

7. 工作环境：环境温度：0 ～ 40℃；环境湿度：≤ 90%RH，不结露

8. 外形尺寸：465×350×360(mm)

9. 重    量：27.6 kg

1.4 全自动抗干扰异频介损测试仪介绍

图1 仪器面板和侧面

1、打印机：打印测量数据。

2、显示器：128×64液晶显示器，显示菜单和各种提示信息及测量结果。

3、CX插座：是试品信号的测量输入端，正接线时由低压电缆连接，此电缆单层屏蔽带特制鳄鱼夹，接试品低端。反接线时此端空置。

4、CN插座：是外标准电容信号的测量输入端，使用内标准时此端空置。

5、CVT端：测量CVT的端子，自激法电流输出端。

6、接地桩：实验时，必须通过接地线接地。

7、电源开关：整机电源的开启和关闭。

8、电源座：供电电源输入口，交流220V±10%，50Hz，带保险仓。

9、按键区：“增大”、“减小”、“功能”、“确定”

10、升级调试接口。

11、HV插座：高压引出端子，由高压电缆连接，接试品高压端。输出10kV高压。

1.5 测量原理

1、仪器结构

图2 仪器结构图

测量电路：傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。

控制面板：打印机、键盘、显示和通讯中转。

变频电源：采用SPWM开关电路产生大功率正弦波稳压输出。

升压变压器：将变频电源输出升压到测量电压，大无功输出2KVA/1分钟。

标准电容器：内Cn，测量基准。

CN电流检测：用于检测内标准电容器电流，10μA～1A。输入电阻＜2Ω。

Cx正接线电流检测：只用于正接线测量，10μA～1A。输入电阻＜2Ω。

Cx反接线电流检测：只用于反接线测量，10μA～1A。输入电阻＜2Ω。

反接线数字隔离通讯：采用精密MPPM数字调制解调器，将反接线电流信号送到低压侧。隔离电压20kV。

2、工作原理

启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压，实现准确高压输出。根据正/反接线设置，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，幅值计算电容量，角差计算tgδ。反复进行多次测量，经过排序选择一个中间结果。测量结束，测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0V。

按被测试品是否接地分两种测量方式，即正接线测量方式和反接线测量方式。两种测量方式的原理如图3所示：

a 正接线测量                  b反接线测量

图3 测量原理图

在高压电源的10kV侧，高压分两路，一路给机内标准电容CN，此电容介损非常小，可以认为介损为零，即为纯容性电流，此电流ICN 可做为容性电流基准。在Cx试品一侧，试品电流Icx通过采样电阻R采入机内，此Icx可分解成水平分量和垂直分量见图二所示，通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在图3（a）中Cx为非接地试品，试品电流Icx从试品末端进入采样电阻R，得到全电流值，在图3（b）中Cx为接地试品，机内Cx端直接接地，电流Icx从试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。

                 a 电流矢量法             b 试品等效电路

图4 试品等效电路