一种介质损耗测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高精度的介质损耗测量方法。
【背景技术】
[0002] 智能介质损耗测量仪是测量介质损耗角正切和电容值的自动化仪器，其可以在工 频高电压下，现场测量各种绝缘材料、绝缘套管、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压 设备的介质损耗角正切和电容值。该仪器也适用于车间、试验室、科研单位测量高压电器设 备的介质损耗角正切及电容值；配以绝缘油杯可测量绝缘油介质损耗。
[0003] 智能介质损耗测量仪的工作原理：当电介质上施加交流电压时，电介质中的电压 和电流间成在相角差的余角S称为介质损耗角，S的正切tgS称为介质损耗角正 切。tgS值是用来衡量电介质损耗的参数。该仪器的测量线路包括一路标准回路（Cn)和 一路被试回路（Cx)。标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成，被试回路由被 试品和测量线路。测量线路由取样电阻与前置放大器和A/D转换器组成，由于并联在取样 电阻两端的前置放大器输入电阻远远大于取样电阻，因此可认为回路电流全部流过取样电 阻。通过测量线路将电流信号转换为数字信号，再由单片机运用数字化实时采集方法，分别 测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位差，通过矢量运算便可得出试品的电容值 和介质损耗。
[0004] 谐波分析技术在电能质量监控、电子产品生产检验、电器设备监控等众多领域应 用广泛，是进行电网监控、质量检验、设备监控的重要技术手段。目前谐波分析应用最广泛 的技术是离散傅里叶变换（DFT)和快速傅里叶变换（FFT)。准同步采样技术和DFT技术相 结合的谐波分析技术能够提高谐波分析的精度，其算式为：
【主权项】
1. 一种介质损耗测量方法，其特征在于包括w下步骤： (1) 等间隔同步采样被试件上施加的电压信号V和电流信号I的W+2个采样点数据： (fv(i)，fi(i)，i=〇，l，...，W+l}; (2) 从所述电压信号V的采样点i= 0开始应用准同步DFT公式：
分析W+1个数据获得所述电压信号V的基波 信息GU〇巧日巧(0); 从所述电压信号V的采样点i= 1应用准同步DFT公式：
，分析W+1个数据获得所述电压信号V的基波 信息巧(山和巧(化 应用公式
十算所述电压信号V的频率漂移Uv; 应用公
十算所述电压信号V的基波初相角； 应用公式巧71 = +n口-沪,，)汪线性修正所述电压信号V的基波初相角； (3) 从所述电流信号I的采样点i= 0开始应用准同步DFT公式：
分析W+1个数据获得所述电流信号I的基波 信息巧印抑带货)； 从所述电流信号I的采样点i= 1应用准同步DFT公式：
>析胖+1个数据获得所述电流信号I的基波 信息巧(-1佩咕尚； 应用公式：
-算所述电流信号I的频率漂移yI; 应用公式
计算所述电流信号I的基波初相角； 应用公式二窜/ITn(i 线性修正所述电流信号I的基波初相角。 (4) 根据公式
I计算介质损耗角正切。
2. 根据权利要求1所述的一种介质损耗测量方法，其特征在于；所述的等间隔采样是 根据进行谐波分析的理想信号的周期T和频率f，在一个周期内采样N点，即采样频率为t =Nf,且N> 64。
3. 根据权利要求1或2所述的一种介质损耗测量方法，其特征在于：所述的采样W+2个 采样点数据是根据所选择的积分方法而作相应选择，然后根据采样频率f；=Nt获得采样 点数据序列；n为迭代次数，n> 3。
4. 根据权利要求3所述的一种介质损耗测量方法，其特征在于：所述的采样W+2个采 样点数据是采用复化梯形积分方法，则W=nN。
5. 根据权利要求3所述的一种介质损耗测量方法，其特征在于：所述的采样W+2个采 样点数据是采用复化矩形积分方法，则W=n(N-1)。
6. 根据权利要求3所述的一种介质损耗测量方法，其特征在于：所述的采样W+2个采 样点数据是采用复化辛普森积分方法，则W=n(N-l)/2。
7. 根据权利要求1或2或3所述的一种介质损耗方法，其特征在于：0 =理此为所有 加权系数之和。
【专利摘要】本发明涉及一种介质损耗测量方法，该方法在准同步DFT基础上改进实现，包括如下步骤：同时采样被试件上施加的电压信号V和流过的电流信号I；应用准同步DFT谐相角线性修正方法获取施加电压的基波相角应用准同步DFT谐相角线性修正方法获取被试件中流过的电流信号基波初相角根据公式计算介质损耗角正切。本发明的介质损耗测量方法，适于有效改进准同步DFT谐波分析技术的分析误差，获得高精度的谐相角分析结果，从而提高介质损耗测量的可靠性。
【IPC分类】G01R27-26
【公开号】CN104849569
【申请号】CN201510258036
【发明人】傅中君, 王建宇, 欧云, 陈鉴富, 侯雪亚
【申请人】江苏理工学院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月19日