[發明專利]一種高穩定性的介質損耗因數標準器

在審

• 申請號: 201710687050.5
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107621573A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 呂澤承;吳秋莉;朱時陽;趙堅
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術領域

本發明屬于電氣設備中介質損耗測量設備技術領域，尤其涉及一種高穩定性的介質損耗因數標準器。

背景技術

電氣設備的絕緣結構均由各種絕緣介質所構成，由于介質的電導，極性介質中偶極子轉動時的摩擦以及介質中的氣隙放電，使處在高電壓下的介質（或整個絕緣結構）是有損耗的，這種損耗成為介質損耗，它是電氣設備絕緣性能的重要指標。電力系統中的事故有不少是由于絕緣問題造成的，為了保證電力系統的安全運行，必須進行絕緣試驗，而介質損耗測量試驗是一項靈敏度很高的絕緣檢測試驗。介質損耗因數標準器是一種測量介質損耗正切和電容量的自動化儀器，通過不同檔位來模擬標準介質損耗值，以校驗介損儀的測量精度；介質損耗因數標準器可以在工頻高壓下，現場測量各種絕緣材料、絕緣套管、電力電纜、電容器、互感器、變壓器等高壓設備的介質損耗正切值和電容值，在電力系統中應用極為頻繁，檢定任務也比較繁重。

目前電橋實驗室使用的介質損耗因數標準器，以不同的檔位來模擬標準介損（介質損耗）值，以校驗介損儀的測量精度。一方面，不同的介損值設置需要通過標準器上的按鈕進行切換，因此，每次一組數據試驗結束，都需要工作人員頻繁進入高壓試驗圍欄內設置下一組介質損耗試驗數據，如校驗一臺介損儀全部量程的30組數據，需進入高壓圍欄內進行30次設置才能完成；試驗人員進入高壓圍欄，如果儀器高壓未斷開或高壓放電不充分，還存在被高壓電擊的危險；采用點對點的控制模式，30組數據需要標準器具有30個檔位，因而需要30個分檔子單元，這樣使得標準器的體積和重量增加，提高制作成本。另一方面，傳統的介質損耗因數標準器通常采用RC串聯等值電路，相應的介質損耗計算公式為tanδ=ωRC，這樣對介質損耗模擬電阻R有較高的要求。例如當標準電容C=100PF，介質損耗值為10%時，介質損耗模擬電阻R=3183099Ω，在校驗電壓10KV（50HZ）下，該電阻的電壓接近1000V，發熱功率約為0.31W，為保證穩定性，該電阻的功率應為1W以上。而精度為0.1%的3MΩ的電阻通常要定做，而且該電阻上的電壓接近1000V，已無法滿足電路在低電位工作的要求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種高穩定性的介質損耗因數標準器，采用電容分流式RC介質損耗模型，大大降低介質損耗模擬電阻R的功耗，消除介質損耗模擬電阻R發熱對測量數據穩定性的影響，提高介質損耗因數標準器的穩定性。

本發明是通過如下的技術方案來解決上述技術問題的：一種高穩定性的介質損耗因數標準器，包括高壓接線端、標準電容器、分檔電阻單元、CX接線端、分流電容器、檔位控制及驅動模塊、主控制模塊、無線通訊模塊、顯示模塊、電源模塊以及遙控器；所述標準電容器一端與高壓接線端相連接，另一端分別與分流電容器的一端以及分檔電阻單元的第一接線端相連接；所述分流電容器的另一端接地，分檔電阻單元的第二接線端與CX接線端相連接；所述分檔電阻單元的第三接線端與所述檔位控制及驅動模塊的輸出端相連接；所述檔位控制及驅動模塊的輸入端、顯示模塊、電源模塊以及無線通訊模塊分別與主控制模塊相連接；所述電源模塊還分別與顯示模塊和無線通訊模塊相連接；所述無線通訊模塊與所述遙控器進行無線通信。

進一步的，所述分檔電阻單元是由電阻器和繼電器組成，所述繼電器的觸頭與所述電阻器并聯組成一個分檔子單元，每個分檔子單元依次串聯組成所述分檔電阻單元；所述檔位控制及驅動模塊對主控制模塊發送來的信號進行分析和處理，控制分檔子單元進行檔位組合實現大于分檔子單元個數的介質損耗值檔位模擬。

進一步的，所述分檔電阻單元由11個分檔子單元依次串聯組成，通過檔位控制及驅動模塊控制11個分檔子單元進行檔位組合，實現30個介質損耗值檔位模擬；采用檔位組合控制策略，通過檔位控制及驅動模塊控制分檔子單元的組合投切，僅需11個分檔子單元即可實現30個介質損耗值檔位的模擬，使介質損耗因數標準器的結構更加緊湊、可靠、智能，從電阻器的數量上大幅度的降低了介質損耗因數標準器的體積和重量，降低了制作成本。

進一步的，所述分檔電阻單元的第三接線端通過光耦與所述檔位控制及驅動模塊的輸出端相連接，當通過遙控器發出切換開關的信號時，主控制模塊發出控制信號，該控制信號經檔位控制及驅動模塊的分析和處理，產生組合切換開關控制信號，該組合切換開關控制信號經過光耦來控制繼電器動作，避免形成干擾信號，保證系統的正常運行。