仪器核心结构组成如下:
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测量电路:承担傅里叶变换、复数运算等全部核心计算任务,同时负责量程切换及变频电源的控制功能。
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控制面板:集成打印机、键盘、显示模块及通讯中转单元,实现人机交互与数据传输功能。
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变频电源:采用SPWM(正弦脉冲宽度调制)开关电路拓扑,可输出大功率正弦波稳压信号。
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升压变压器:用于将变频电源输出电压升压至测量所需电压等级,最大无功输出能力为2kVA/1min。
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标准电容器:内置基准电容器Cn,作为测量基准元件。
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Cn电流检测单元:专门用于检测内置标准电容器的电流信号,测量范围为10μA~1A,输入电阻≤2Ω。
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Cx正接线电流检测单元:仅适用于正接线测量模式,测量范围为10μA~1A,输入电阻≤2Ω。
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Cx反接线电流检测单元:仅适用于反接线测量模式,测量范围为10μA~1A,输入电阻≤2Ω。
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反接线数字隔离通讯单元:采用精密MPPM(多脉冲位置调制)数字调制解调器,实现反接线电流信号向低压侧的传输,隔离电压等级达20kV。
测量流程及核心工作原理如下:
启动测量后,高压设定值被发送至变频电源,变频电源通过PID调节算法将输出电压缓慢调整至设定值;同时,测量电路实时采集实测高压信号并反馈至变频电源,通过微调低压侧输出参数,实现高压输出的精准控制。
根据预设的正/反接线测量模式,测量电路自动选择对应的电流输入通道并完成量程切换。通过傅里叶变换算法滤除干扰信号,分离出被测信号的基波分量后,对标准电容器电流与试品(Cx)电流进行矢量运算:基于幅值计算试品电容量,基于角差计算介质损耗角正切值(tgδ)。
为确保测量精度,系统将完成多次重复测量,对测量结果进行排序后选取中间值作为最终测量结果。测量结束后,测量电路发出降压指令,变频电源缓慢降压至0V,完成整个测量周期。
异频介质损耗测量仪突破了传统的电桥测量方式,采用了现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算,操作简单,抗干扰强、测试速度快、精度高,是电力检测人员进行介损绝缘试验的优良仪器。
湖北仪天成电力设备有限公司
2025年12月22日