本发明专利技术公开了一种测试高压大容量电气设备介质损耗角正切值的装置，包括相串联的加压装置、变压器以及电抗器，上述三者与相并联的被测试电气设备和标准电容相串联组成串联ＬＣ谐振回路，所述被测试电气设备为被试品；所述串联ＬＣ谐振回路中的被试品和标准电容分别串接有一个电流互感器，所述电流互感器与对其所采集的电流信号进行检测、分析和处理的测试分析系统相接。本发明专利技术结构简单合理、使用操作简便，能大大减小试验所用高压加压装置的功率容量，能在现场直接、方便、准确地对高压大容量电气设备的介质损耗角正切值进行测试。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电气设备高压方面的试验装置，尤其是涉及一种能在 现场直接、方便测试高压大容量电气设备介质损耗角正切值的装置。
技术介绍
对已安装好或已运行的高压电气设备(或称现场电气设备)，有关电 气规程中规定，要定期或不定期地对该电气设备进行各种电气参数的测试或试验，其中，介质损耗角正切值即tan5值的测试是所测试的重要电气参数之一。目前，通常对tan5值进行测试的方法是采用一套能输出很大功率 和足够高电压的较大容量的50Hz交流加压装置，给被测试电气设备外加 由0V至电气设备额定电压V。的50Hz交流电压；再通过连接在测试回路中 的介质损耗专用测量仪器测量出电气设备在某一电压下的tan5值。在其 测试过程中，50Hz交流加压装置的功率容量P可由下式计算得到P-2^c。r2, 式中/=50&, C。为是被测试电气设备的等效电容量(单位为nF), r为被 测试电气设备所要求的试验电压(单位kv)。而实践中，对于大型发电机及 长距离大截面高压电缆等的电气设备，要求交流加压装置的功率容量P至 少在几十千瓦，最大几十兆瓦，因而，其实际装置的体积和重量都较大， 都不能满足方便移动的目的。因此，无法对电容量C。较大的电气设备的tan5值，在现场进行方便测试。实践中，为满足在一定电压下对被测试电气设备tan5值进行测试的 需要，且能在现场直接、方便地进行测试，需要则要求产生交流的高压装 置即交流加压装置的体积要小、重量要轻，这样，才能满足在现场方便移 动的目的。曾经，有一家国外公司生产过一种仪器，其在被测试电气设备等效电压V。下，通过一套频率为0. 1HZ的超低频加压装置给被测试电气设备加高压，由公式P-2^C。)/2可知，在同样电压V下，当频率/由50Hz 变为O. 1Hz时，功率P值则将减少500倍；在理论上，高压装置的体积和 重量也相应地能减少500倍。这样，先通过测量频率在0. 1Hz下的电气设 备的tan5值，再通过分析计算对应得出同电压V下，频率在50Hz下电气 设备的tan5值。但是，这种频率为0. 1Hz的超低频加压装置存在以下两 个缺点①目前，试验电压V最高只能做到100kv左右，不能再高；②频 率在0. 1Hz下的tan5值，与人们习惯的频率在50Hz下所测得的tan5值 是否完全对应还未确定，缺少理论依据以及更多的实际数据。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种测试高压大容量电气设备介质损耗角正切值的装置，其结构简单合理、 使用操作简便，能大大减小试验所用高压加压装置的功率容量，能在现场 直接、方便、准确地对高压大容量电气设备的tan5值进行测试。为解决上述技术问题，本专利技术釆用的技术方案是 一种测试高压大容量 电气设备介质损耗角正切值的装置，其特征在于包括相串联的加压装置、 变压器以及电抗器，上述三者与相并联的被测试电气设备和标准电容相串 联组成串联LC谐振回路，所述被测试电气设备为被试品；所述串联LC谐 振回路中的被试品和标准电容分别串接有一个电流互感器，所述电流互感 器与对其所采集的电流信号进行检测、分析和处理的测试分析系统相接。所述电流互感器与测试分析系统之间通过同轴电缆进行连接。 所述测试分析系统由两路信号初步处理电路、同步AD釆集及控制电 路、存储器以及处理器组成，所述信号初步处理电路由滤波电路、电流负 反馈电路和放大电路组成；所述两个电流互感器所釆集的两路信号分别经 各自的滤波电路、电流负反馈电路和放大电路后，同时输入至同步AD釆 集及控制电路，同步AD釆集及控制电路分别与存储器和处理器相接。所述加压装置为变频谐振试验装置。 所述电抗器为可调式电抗器。本专利技术与现有技术相比具有以下优点，1、结构简单合理，使用操作简便；2、通过釆用变频串联谐振装置，再外加一套对电气设备的介质损耗角正切值即tanS进行检测的测试分析系统，组合成一套完整的试验检 测装置，在给电气设备做交流耐压试验的同时，可方便地检测出在不同交 流电压下电气设备的主要电气性能参数tanS; 3、能大大减小试验所用高 压加压装置的功率容量，因而能在现场直接、方便、准确地对高压大容量 电气设备的介质损耗角正切值进行测试，最终达到测试目的；4、通过小 范围内调节可调式电抗器的阻抗值，将变频串联谐振的谐振频率调整在 50Hz或60Hz频率的工频范围内，此时所测得电气设备的tanS值即为工频 50Hz或60Hz条件下测出的标准值；实际应用中，因为变频串联LC谐振试 验的谐振频率几乎都控制在30-70Hz范围内，因此，也可通过实际测试， 方便得出本试验频率与50Hz或60Hz工频下所测得tan5之间的对应关系， 即最终得出工频50Hz或60Hz条件下测出的tan5的标准值。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明图l为本专利技术的结构框图。图2为本专利技术的信号釆集及测试分析系统部分的结构框图。 附图标记说明l一电抗器； 4一标准电容； 7 —电流互感器二； IO—处理器； 13—电流负反馈电路 16—电流负反馈电路2—变压器； 5—被试品； 8—同轴电缆；ll一存储器；14一放大电路一；17—放大电路二；3—变频谐振试验装置；6—电流互感器一；9一测试分析系统；12 —滤波电路一；15 —滤波电路二； 18 —同步AD釆集及控制电路。具体实施例方式如图1所示，本专利技术包括相串联的加压装置、变压器2以及电抗器1， 上述三者分别与相并联的被测试电气设备和标准电容4相串联组成串联 LC谐振回路，而所述被测试电气设备为被试品5。另外，串联LC谐振回 路中的被试品5和标准电容4分别串接有一个电流互感器，所述电流互感 器与对其所釆集的电流信号进行检测、分析和处理的测试分析系统9相接。所述加压装置为变频谐振试验装置3,所述电抗器1为可调式电抗器。 由于被试品5与标准电容4相并接，也就是说，加压装置、变压器2、电 抗器1和相并接的被试品5及标准电容4组成 一个变频串联LC谐振回路。 另外，与呈容性的被试品5和标准电容4分别串接的两个电流互感器均与 测试分析系统9相接，测试分析系统9对两个电流互感器所釆集的两路电 流信号进行检测、分析和处理。而且两个电流互感器与测试分析系统9之 间通过同轴电缆8进行连接，具体是，与标准电容4相串接的电流互感器 二 7通过同轴电缆8,将其所釆集的电流波形信号iE2 ( t)传送至测试分 析系统9;而与被试品5相串接的电流互感器一 6也同样通过同轴电缆8, 将其所釆集的电流波形信号iE1 (t)传送至测试分析系统9。其中，变频谐振试验装置3为加压装置，其为被试品5提供试验时所 需的高压电压，变压器2主要用于隔离以及进行电压升压匹配，以满足对 不同被试品5进行测试的要求。也就是说，在本测试装置的实际测试过程 中，被试品5上所加测试电压的电压值U ,由变频谐振试验装置3和变压 器2来共同决定。根据串联谐振LC回路的谐振工作原理，串联谐振LC回路的固有频率 /o=^4r=,其中L为电抗器的电感，C为谐振电容的电容量；而要使所加交流电源U。的频率/与串联谐振LC回路的谐振频率/。相等，则有以下 关系式成立，US=QU。，其中Q为串联谐振LC回路的品本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测试高压大容量电气设备介质损耗角正切值的装置，其特征在于：包括相串联的加压装置、变压器（２）以及电抗器（１），上述三者与相并联的被测试电气设备和标准电容（４）相串联组成串联ＬＣ谐振回路，所述被测试电气设备为被试品（５）；所述串联ＬＣ谐振回路中的被试品（５）和标准电容（４）分别串接有一个电流互感器，所述电流互感器与对其所采集的电流信号进行检测、分析和处理的测试分析系统（９）相接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩伯锋，王军强，
申请(专利权)人：西安四方机电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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