一种带电测量电容型电气设备介质损耗的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带电测量电容型电气设备介质损耗的方法及其装置，适于带电测量电容型电气设备的介质损耗，它采用平衡电桥原理和电容、电阻联合取样，避开了以往测量需要高精度、高稳定性的电流互感器ＣＴ、滤波器、放大器、移相器、过零点检测器的技术难点，具有很高的测量精度和稳定度，且使用安全、简单，有很高的实用价值，彻底解决了以往测量介质损耗精度和稳定性难以保证的缺陷。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种带电测量电容型电气设备介质损耗的方法及其装置，适于带电测量电容型电气设备的介质损耗，属电气测量领城。介质损耗是表征绝缘材料电气性能好坏的重要指标之一，在电力系统中，为了发现电气绝缘方面的缺陷，常通过测量绝缘电阻、直流泄漏电流、介质损耗等参数，来评价高压电气设备的绝缘状况好坏。高压电气设备的介质损耗一般都很小，对测量的精度要求高，在现场测量时，又容易受到各种形式的干扰，因此要精确和稳定地在现场测量高压电气设备的介质损耗难度较大。长期以来，人们一直没能很好地解决这一难题。目前，带电测量电容型电气设备介质损耗的方法很多，常用和典型的有以下两种一、过零检测法。其测量原理如附图说明图1所示。该方法利用一个特制的电流互感器CT取流经被测电容型电气设备X的电流信号经电阻R取电压0后，经放大器1-1、移相器1-2、滤波器1-3后形成一电压1，经电压互感器PT取母线标准电压信号2，经过零点检测器1-4比较两个电压正弦波1、2在过零点a、b的时间差l，通过计算电路1-5由频率和时间差计算出介质损耗角δ；该方法需要高精度、高稳定性的电流互感器CT、放大器、移相器、滤波器、过零点检测器，而元器件的老化、环境温度的变化、谐波的干扰，很难使上述器件达到人们需要的高精度和高稳定性，因此，很难精确、稳定地测量出介损值。虽然，人们一直在致力于研究高精度、高稳定性的电流互感器CT、放大器、移相器、滤波器、过零点检测器工作，但结果均不尽人意，依此方法而得的装置存在着上述缺点。二、另一种方法是用电阻R来代替电流互感器CT取样，此方法也需要高精度和高稳定性的器件，也未能从根本上解决或绕开需要高精度和高稳定性器件的技术难点，测量结果也不尽人意。本专利技术的目的是提供一种带电测量电容型电气设备介质损耗的方法及依该方法而得的装置。本专利技术的目的是这样实现的一种带电测量电容型电气设备介质损耗的方法，其步骤是(1).在带电的被测电容型电气设备的接地端串联地接入一组标准电容C0和损耗调节电阻R0；(2).被测电容型电气设备的带电端已经接有电压互感器，在电压互感器的二次侧接入一个可调电阻R1；(3).在可调电阻R1的调节端与标准电容C0和被测电容型电气设备联接点之间接上检流计J；(4).调节可调电阻R1和损耗调节电阻R0，使检流计J显示为零；(5).测量出标准电容C0和损耗调节电阻R0上的电压值UC0与UR0，则该被测设备的介质损耗角tgδ-UR0/UC0。依该方法而得的装置，它有标准电容C0、损耗调节电阻R0、可调电阻R1、端子A、P、Q、M、N、Y1、Y2、Y3；端子A是接被测设备原接地端的端子，端子P、Q是接检流计输入端的端子，端子M、N是接电压互感器二次侧输出的端子且分别接至可调电阻R1的两个固定端，端子Y1、Y2、Y3是读取标准电容C0和损耗调节电阻R0电压的端子；标准电容C0的一端与端子A、Q、Y1联接，标准电容C0的另一端与损耗调节电阻R0的一端联接，在标准电容C0和损耗调节电阻R0间引出端子Y2，损耗调节电阻R0的另一端与端子Y3、N联接并接地，可调电阻R1的调节端接至端子P。本定明与已有方法及装置相比具有如下优点本专利技术采用平衡电桥原理和电容、电阻联合取样，不需要高精度、高稳定性的电流互感器CT、放大器、移相器、滤波器、过零点检测器等组件，避开了以往测量介损的技术难点，具有很高的测量精度和稳定度，且使用安全、简单，有很高的实用价值，彻底解决了以往测量介质损耗精度和稳定性难以保证的缺陷。具体说明如下1、由于本专利技术来用了电桥平衡方式，使得本装置具有很高的测量精度。电桥的平衡是靠可调电阻R1调节PT1电压、标准电容C0和损耗调节电阻R0调节被测电容型电气设备侧的损耗进行的，当调节损耗调节电阻R0和可调电阻R1使电桥低压臂的等效介质损耗与被测电容型电气设备的实际介质损耗相等时，电桥达到平衡。该方法调节简单，其有良好的收敛性。同时，本专利技术所述装置的测量精度不使赖桥臂电阻的稳定性，因此工作温升和环境温升引起的桥臂电阻值的变化不影响介质损耗的测量精度；而已有技术电阻值变化会严重影响介质损耗的测量精度。本专利技术电桥平衡时，可使PT1侧的谐波与被测电容型电气设备侧的谐波大小和谐波相位基本相等，有效地抵消了谐波对测量的影响，不需高精度的滤波器；而已有技术必须在双侧使用高精度滤波器滤掉两侧谐波对测量的影响。2、本专利技术用电容、电阻联合取样，采到的信号可达十几伏，后面无需再放大，就可直接进行测量，且电容自身的特性能使其上的电压和电流相差90度，不需要用移相器进行移相，省去了移相器；而已有技术用CT取样，固本身被测的信号只有几十个毫安，必须用放大器进行处理后才能进行测量，另外，当1和2(见图1)比较时，必需先用移相器使0移90度。3、本专利技术电桥上配备的移相器，是用于补偿高压PT、隔离PT1、标准电容C0的固定相移，对PT的角误差和标准电容C0的介质损耗的要求不高(但要保证PT角误差和标准电容C0介质损耗的稳定性)。4、本专利技术使用可调电阻代替电阻箱，可以大大减小和减轻电桥的体积和重量。5、本专利技术使用微功耗有源滤波器和数字式交流毫伏计，是用干电池供电，不用交流电源，可以，免去现场测量时联接仪器供电电源线的麻烦，按每天使用一小时计算，一次更新电池可使用半年以上。图1是已有过零检测法原理图；图2是本专利技术方法原理示意图；图3是实施例1中的装置面板示意图；图4是实施例1装置电气示意图；图5是实施例2中的装置面板示意图；图6是本专利技术方法电桥平衡矢量图；图7是本专利技术装置测量介损接线示意图；下面利用附图，结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明实施例1如图2所示，一种带电测量电容型电气设备介质损耗的方法，其步骤是(1).在带电的被测电容型电气设备X接地端串联地接入一组标准电容C0和损耗调节电阻R0；(2).被测电容型电气设备X的带电端已经接有高压电压互感器PT，在它的二次侧接入一个可调电阻R1(起电压调整器作用)；(3).在可调电阻R1的调节端与标准电容C0和被测电容型电气设备X联接点之间接上检流计J；(4).测量被测电容型电气设备X上的泄漏电流Ix，并根据泄漏电流lx的大小，在一组标准电容中选择出适当的标准电容C0；按常规测量方法，测量出标准电容器C0上的压降，并调节可调电阻R1，把电压互感器上的电压U2调整到与标准电容C0上的压降大体相同；精细调节可调电阻R1和损耗调节电阻R0，使检流计J指针为零，电桥平衡；(5).按常规测量方法，测量出标准电容C0和损耗调节电阻R0上的电压值UC0与UR0，则该被测设备的介质损耗角tgδ-UR0/UC0；对于UR0/UC0也可以用校正除法器处理后，由介质损耗数值显示器直接显示被测设备的介损角正切值tgδ。如图4所示，依上述方法而得的装置，它有标准电容C0、损耗调节电阻R0、可调电阻R1、端子A、W1、W2；端子A是接被测设备原接地端的端子，端子W1、W2是接高压电压互感器PT二次侧的端子；标准电容C0的一端与端子A、滤波器L的一个输入端联接，电容电压读取装置Jc和开关K1串联后与标准电容C0并联，标准电容C0的另一端与损耗调节电阻R0的一端联接，电阻电压读取装置Jr和开关K2串接后与损耗调节电阻R0并联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电测量电容型电气设备介质损耗的方法；其特征是步骤如下：（１）．在带电的被测电容型电气设备的接地端串联地接入一组标准电容Ｃｏ和损耗调节电阻Ｒｏ；（２）．被测电容型电气设备的带电端已经接有电压互感器，在电压互感器的二次侧接入一个可 调电阻Ｒ１；（３）．在可调电阻Ｒ１的调节端与标准电容Ｃｏ和被测电容型电气设备联接点之间接上检流计；（４）．调节可调电阻Ｒ１和损耗调节电阻Ｒｏ，使检流计显示为零；（５）．测量出标准电容Ｃｏ和损耗调节电阻Ｒｏ上的电压值ＵｃＯ与ＵＲｏ ，则该被测设备的介质损耗角ｔｇδ＝ＵＲｏ／ＵＣｏ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡国雄，甄为红，杨晓洪，黄威，杨子强，
申请(专利权)人：电力工业部电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]