一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路及方法技术

本发明专利技术涉及一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路及方法，该测量电路包括变频电源、标准电容、可调无感电阻、无感电阻、可调电容和检流计：所述标准电容和电缆试品电容组成电桥高压臂，可调无感电阻、无感电阻和可调电容组成电桥低压臂，该无感电阻和可调电容并联，检流计连接在电桥高压臂和电桥低压臂之间，变频电源连接在电桥两端，通过可调无感电阻和可调电容调平电桥，在平衡条件电缆介损。本发明专利技术采用基于变频电源的西林电桥进行电缆测量介损，可以有效降低介损测量所需要的介损容量，方便对电力电缆的介损进行现场测量，同时变频电源的成本越来越低，集成度越来越高，为本发明专利技术的推广应用提供了可靠的保证。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路及方法
本专利技术属于高压电气试验
，尤其是一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路及方法。
技术介绍
介损测量是评估电气设备运行状态的一种试验手段。但是，对于电力电缆而言，由于电缆电容量大、线路长度长，因此，电气参数分布特性显著。由于电气参数的分布性，造成介损测量中会出现误差，误差的来源主要是电缆沿线的电容分布式效应导致的泄漏电流。西林电桥法是通过配置阻抗，在电桥平衡时比对已知阻抗的电容器测试电缆的复电容率，同时测试电缆的介质损耗。但是，采用传统的西林电桥方法测量介损，由于电缆的电容量很大，对外接电源的容量要求很高，一般现场采用的市电电源容量难以满足要求，必须自备大容量发电设备，现场应用十分不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、集成度高且使用方便的基于电桥法的电缆介损改进测量电路及方法。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路，包括变频电源、标准电容、可调无感电阻、无感电阻、可调电容和检流计：所述标准电容和电缆试品电容组成电桥高压臂，所述可调无感电阻、无感电阻和可调电容组成电桥低压臂，该无感电阻和可调电容并联，所述检流计连接在电桥高压臂和电桥低压臂之间，所述变频电源连接在电桥两端，通过可调无感电阻和可调电容调平电桥，在平衡条件电缆介损。一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路的测量方法，包括以下步骤：步骤1、将变频电源的输出频率设置为0.1Hz，测量近似直流条件下的电缆介损值；步骤2、分别将变频电源的输出频率设置为1Hz和10Hz，测量不同频率下的电缆介损值；步骤3、根据三次的测量结果，绘制电缆介损值随频率的变化曲线，并通过数据拟合的方式，与工频50Hz下得到测量结果进行对比。所述电缆介损值的计算公式为：tanδ＝ωCxRx＝ωC4R4其中，其中tanδ为电缆介损值，ω为变频电源的角频率，R3为可调无感电阻，R4为无感电阻，C4为可调电容，Cx为电缆试品电容，Rx为电缆试品电阻，Cn为标准电容。本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术采用基于变频电源的西林电桥进行电缆测量介损，可以有效降低介损测量所需要的介损容量，方便对电力电缆的介损进行现场测量，同时变频电源的成本越来越低，集成度越来越高，为本专利技术的推广应用提供了可靠的保证。附图说明图1为本专利技术的测量原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步详述。一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路，如图1所示，包括变频电源T、标准电容Cn、可调无感电阻R3、无感电阻R4、可调电容C4和检流计G：所述标准电容Cn和电缆试品电容Cx组成电桥高压臂，所述可调无感电阻R3、无感电阻R4和电容C4组成电桥低压臂，该无感电阻R4和电容C4并联，所述检流计G连接在电桥高压臂和电桥低压臂之间，所述变频电源T连接在电桥两端，通过可调无感电阻R3和可调电容C4调平电桥，即可通过平衡条件计算Cx和电缆介损tanδ。当满足ZxZn＝Z3Z4时，电桥平衡，进而计算：tanδ＝ωCxRx＝ωC4R4其中ω为变频电源的角频率。此时计算可得在该频率下的电缆介损tanδ值。由于电缆的介损值会随着电源频率的不同而变化，频率越低，电缆的测量介损值越大，因此，本专利技术在实施介损测量时，需要固定变频电源的频率。根据实际测算，在实际使用中，采用3档变频测量法比较有效。一种基于电桥法的电缆介损改进测量方法，包括以下步骤：首先，将变频电源T的输出频率设置为0.1Hz，测量近似直流条件下的电缆介损值tanδ。电缆介损值tanδ采用前述公式进行计算。其次，将变频电源T的输出频率设置为1Hz和10Hz，分别测量不同频率下的电缆介损值tanδ。电缆介损值tanδ采用前述公式进行计算。最后，根据三次的测量结果，绘制被测的介损随频率的变化曲线，通过数据拟合的方式，可以与工频50Hz下得到测量结果进行对比。需要强调的是，本专利技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本专利技术包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本专利技术的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路，其特征在于：包括变频电源、标准电容、可调无感电阻、无感电阻、可调电容和检流计：所述标准电容和电缆试品电容组成电桥高压臂，所述可调无感电阻、无感电阻和可调电容组成电桥低压臂，该无感电阻和可调电容并联，所述检流计连接在电桥高压臂和电桥低压臂之间，所述变频电源连接在电桥两端，通过可调无感电阻和可调电容调平电桥，在平衡条件电缆介损。

【技术特征摘要】
1.一种基于电桥法的电缆介损改进测量电路，其特征在于：包括变频电源、标准电容、可调无感电阻、无感电阻、可调电容和检流计：所述标准电容和电缆试品电容组成电桥高压臂，所述可调无感电阻、无感电阻和可调电容组成电桥低压臂，该无感电阻和可调电容并联，所述检流计连接在电桥高压臂和电桥低压臂之间，所述变频电源连接在电桥两端，通过可调无感电阻和可调电容调平电桥，在平衡条件电缆介损。2.一种如权利要求1所述基于电桥法的电缆介损改进测量电路的测量方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、将变频电源的输出频率设置为0.1Hz，测量近似直流条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩鸣，房晟辰，王荣亮，李琳，宋鹏先，李旭，朱明正，于洋，孟峥峥，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，国网天津市电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12