高电压技术_西南交通大学8 9 1--课件6 6_W

1、6.3介质损耗角正切的在线检测6.3.1高压电桥法本节内容6.3.2相位差法6.3.3全数字测量法）6.3.1高压电桥法当电桥平衡时，而R4= 104 /，C4的单位为pF时，有：tand = wC4 R4 = C4（6-16）R4RKR图6-13 电桥法tan测原理接线图C= kC=（6-17）xN C 、R 、R ：低压桥臂；33443 S2：切换开关；S1：选相开关； R1、C1：移相回路对PT1的角差校正；式中，k为参与平衡的电压互感器PT1 、PT2构成的电压比；CN、R4是固定值：K = kCN R43 S3：在测时使设备末屏直接接地； PT2：隔离用的变压器（58V/100V）；

2、 PT1：与被测设备同相的电压互感器（127kV/35V6.3.1高压电桥法检测前，先调整桥路平衡，即调节C4、R3，使指零仪G指零，C4即等于设备的tan。检测时不再调节R3，只调节C4，使得G指示值最小，此时C4仍等于实时的tan，G的指示值则相当于实时的CX和调试时电容值的差值CX，CX和C4的值可分别接单片机或微机作存储或记录、打印。缺点：接入R3改变了设备原有优点：是较准确可靠，与电源波形频率无关，数据重复性好。的运行状态，其他元件的接入也增加了PT1 发生故障的概率。46.3.1高压电桥法本节内容6.3.2相位差法6.3.3全数字测量法6.3.2 相位差法电流信号电压信号b）a）图

3、6-14相位差法检测tan原理框图电桥法是一种间接测量法，而相位差法则是直接测量介质损耗角的正切值tan。电压信号由同相的电压互感器提供，并再经电阻器分压后输出。电流信号由设备末屏接地线或设备本身接地线上的低频电流传感器经转换为电压信号后输入检测系统。6整形放大低通整形放大低通微型计算机相位鉴别6.3.2 相位差法两路信号通过低通滤波器，信号得到适当放大并滤去高次谐波。而后，信号送入预处理单元，信号幅值调整到必要的数值，进入过零整形电路。电流信号经正相整形，而电压信号经反相整形。可能的误差来源频率 f 引起的误差；电压互感器引起的固有误差； 谐波的影响；两路信号在处理过程中存在时延差。.IX.

4、U相位差法优缺点.I X U优点是不更改设备的运行情况 ； 缺点是对电子器件的要求较高，否则会影响检测数据的重复性，甚至出现由于重复性差而无法正确诊断的情况。图6-15相位差法检测tan原理波形图易知，电流和电压的相角差为，则tan=0.5-。通过相位鉴别单元，用计数脉冲进行计数，计数值和tan成正比。76.3.1高压电桥法本节内容6.3.2相位差法6.3.3全数字测量法6.3.3 全数字测量法数字测量方法过零时差比较法对谐波干扰十分敏感，过零电压比较法的抗干扰能力得到了加强，但所要求的条件十分苛刻。过零点电压比较法过零点时差比较法自由矢量法和正弦波参数法在方法设计时把被试品上的电压、电流理想

5、化为标准的正弦波。自由电压矢量法正弦波参数法而谐波分析法和异频电源法在设计时就充分考虑到在实际电压、电流中含有干扰成分，因而有广泛的应用前景。谐波分析法异频电源法96.3.3 全数字测量法任意周期性函数 f(t)只要能满足狄里赫利条件，对于基波，其系数为：则f(t)均可分解为由直流分量和各次谐波所组成的傅立叶级数：= 1f (t)cos(vt)d(vt) = 22pTf (t)cos(vt)dt (6-21)ap1p1T00lf (t) = a0 + ak cos(kv t ) + bk sin (kv t )(6-18)2T2pTf (t)sin(vt)d(vt) =f (t)sin(vt)

6、dt (6-22)b =k =1100根据三角函数的正交性质：经过变换，基波电压信号的系数a1u、b1u为：12pp 0f (t) cos(kv t)d(v t)a=(6-19)a= Asinf = 2TAcos(vt)dtAsin (vt )dtk1u1mAT0(6-28)12p2p 0f (t) sin(kv t)d(v t)b1uTbk = = A1m cosfA =(6-20)T0106.3.3 全数字测量法基波电流信号的系数a1i和b1i为：a= Bsinf = 2 Bcos(vt)dtT1i1mBT0（6-29）= Bcosf = 2 bTBsin(vt)dt1i1mBT0由（6-28）式可得f= arc tan a1u图6-16全数字化tan在线检测原理框图=+ b2a2，A（6-30）A1m1u1ub1u本法主要是通过数字运算得到tan，它完全避免了运算硬件带来的诸多误差因素。同时，通过只对基波作运算，等于对谐波进行了理想滤波，从而排除了谐波对检测的影响。10由（6-29）式可得a1ifB = arc tan b=+ ba22（6-31），B1m1i1i1i则：tand d = 0.5p -(fB -fA )（6-32）小结高压电桥法优点：是较准确、可靠，与电源波形频率无关，数据重复性好。缺点：接入R3后改变设备原有的运行状态，其他元件的接入增加PT1发生故障