儀器核心結構組成如下:
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測量電路:承擔傅里葉變換、復數運算等全部核心計算任務,同時負責量程切換及變頻電源的控制功能。
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控制面板:集成打印機、鍵盤、顯示模塊及通訊中轉單元,實現人機交互與數據傳輸功能。
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變頻電源:采用SPWM(正弦脈沖寬度調制)開關電路拓撲,可輸出大功率正弦波穩壓信號。
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升壓變壓器:用于將變頻電源輸出電壓升壓至測量所需電壓等級,最大無功輸出能力為2kVA/1min。
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標準電容器:內置基準電容器Cn,作為測量基準元件。
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Cn電流檢測單元:專門用于檢測內置標準電容器的電流信號,測量范圍為10μA~1A,輸入電阻≤2Ω。
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Cx正接線電流檢測單元:僅適用于正接線測量模式,測量范圍為10μA~1A,輸入電阻≤2Ω。
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Cx反接線電流檢測單元:僅適用于反接線測量模式,測量范圍為10μA~1A,輸入電阻≤2Ω。
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反接線數字隔離通訊單元:采用精密MPPM(多脈沖位置調制)數字調制解調器,實現反接線電流信號向低壓側的傳輸,隔離電壓等級達20kV。
測量流程及核心工作原理如下:
啟動測量后,高壓設定值被發送至變頻電源,變頻電源通過PID調節算法將輸出電壓緩慢調整至設定值;同時,測量電路實時采集實測高壓信號并反饋至變頻電源,通過微調低壓側輸出參數,實現高壓輸出的精準控制。
根據預設的正/反接線測量模式,測量電路自動選擇對應的電流輸入通道并完成量程切換。通過傅里葉變換算法濾除干擾信號,分離出被測信號的基波分量后,對標準電容器電流與試品(Cx)電流進行矢量運算:基于幅值計算試品電容量,基于角差計算介質損耗角正切值(tgδ)。
為確保測量精度,系統將完成多次重復測量,對測量結果進行排序后選取中間值作為最終測量結果。測量結束后,測量電路發出降壓指令,變頻電源緩慢降壓至0V,完成整個測量周期。
異頻介質損耗測量儀突破了傳統的電橋測量方式,采用了現代化電子技術進行自動頻率變換、模/數轉換和數據運算,操作簡單,抗干擾強、測試速度快、精度高,是電力檢測人員進行介損絕緣試驗的優良儀器。
湖北儀天成電力設備有限公司
2025年12月22日