一种介质损耗因数测量装置制造方法
【专利摘要】一种介质损耗因数测量装置，包括220V整流电路、电流互感器、电压互感器、全桥功率逆变驱动电路、24位同步高速模数转换电路1、数字控制器供电电路I、无数通信收发电路1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、光线通信收发电路1、输出可变高频高压变压器、无线通信收发电路2、标准电容器、改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、光纤通信收发电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2、光纤供电电路、数字控制器供电电路2和嵌入式电脑显示器。本实用新型操作简单，显示界面友好，整个介质损耗和阻抗测量过程通过智能显示终端实现并自动存储，应用广泛，智能高效。
【专利说明】一种介质损耗因数测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电器测量【技术领域】，具体涉及一种基于变频高压变压器电桥矢量算法的介质损耗因数测量装置，本装置适用于电力系统中变压器、电压互感器、电容式电压互感器、电流互感器、高压套管、电抗等部件的绝缘性能计算及评估，该装置能够有效避免Garton效应对绝缘介质损耗的影响；该装置也可用于评估和测量高压器件(如电力电缆和附件)、旁路电感、电容、固体和液体绝缘的介损耗和阻抗(介损和功率因数)；该装置也能为电力绝缘设备绝缘性能评估提供一套高效的智能测试仪器和一套完整有效的绝缘性能试验操作方法。
【背景技术】
[0002]由于测量介质损耗因数具有较高的灵敏度，所以在电工制造及电力设备交接和预防性试验中都得到了广泛的应用。高压电气设备损坏事故中很大一部分是绝缘故障，绝缘介质损耗测量则是预警绝缘故障最有效的手段之一，通过测量介质损耗，可以反映出高压电气设备绝缘的一系列缺陷，例如:绝缘受潮、老化变质、绝缘中有气隙发生放电等。长期以来，介质损耗和电容的测量较普遍地采用西林电桥，但由于高压电气设备的介质损耗一般都很小。对测量精度要求高，现场测量又容易受到各种干扰，因此，准确稳定地在现场测量高压电气设备的介质损耗有较大难度，特别是随着输变电电压等级的提高，强电场干扰严重，使变电站高压电气设备的介质损耗测量误差过大，甚至变得不可信。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:解决上述现有技术存在的问题，而提供一种介质损耗因数测量装置，该装置操作简单，显示界面友好，整个介质损耗和阻抗测量过程通过智能显示终端实现并自动存储，为设备安装和检修工艺提供参考依据，应用广泛，智能高效。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种介质损耗因数测量装置，包括220V整流电路、电流互感器、电压互感器、全桥功率逆变驱动电路、24位同步高速模数转换电路1、数字控制器供电电路1、无线通信收发电路1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、光纤通信收发电路1、输出可变高频高压变压器、无线通信收发电路2、标准电容器、改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、光纤通信收发电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2、光纤供电电路、数字控制器供电电路2和嵌入式电脑显示器；市电交流电源220V输入同时连接至220V整流电路、数字控制器供电电路1、光纤供电电路和嵌入式电脑显示器；220V整流电路输出直流电压连接至全桥功率逆变驱动电路，电流互感器和电压互感器安装在输出可变高频高压变压器输入回路上，电流互感器输出和电压互感器输出都连接至24位同步高速模数转换电路1，24位同步高速模数转换电路I输出连接高速32位单片机加32位数字信号处理电路I ;高速32位单片机加32位数字信号处理电路I输出连接全桥功率逆变驱动电路，全桥功率逆变驱动电路输出连接至输出可变高频高压变压器；数字控制器供电电路I输出直流电压连接24位同步高速模数转换电路1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、无线通信收发电路1、光纤通信收发电路I和全桥功率逆变驱动电路；无线通信收发电路I通过串行通信口与高速32位单片机加32位数字信号处理电路连接，无线通信收发电路I与无线通信收发电路2无线通信连接；高速32位单片机加32位数字信号处理电路I通过光纤通信收发电路I和光纤通信收发电路2与高速32位单片机加32位数字信号处理电路2连接通信，无线通信收发电路2与嵌入式电脑显示器连接，标准电容器两端分别连接输出可变高频高压变压器的高压输出端和皮安级信号处理电路，被测试品两端则分别连接输出可变高频高压变压器的高压输出端和改进型双级电流感应磁调制处理电路，改进型双级电流感应磁调制处理电路输出又连接至皮安级信号处理电路，皮安级信号处理电路输出通过24位同步高速模数转换电路2后连接至高速32位单片机加32位数字信号处理电路2 ;光纤供电电路输出连接数字控制器供电电路2，数字控制器供电电路2输出直流电压分别连接改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2和光纤通信收发电路2。
[0006]上述技术方案中，所述的各电路均为现有电子电路的成熟技术。
[0007]工作原理:
[0008]本实用新型装置采用高速32位单片机加32位数字信号处理电路I控制全桥功率逆变驱动电路，全桥功率逆变驱动电路驱动高频高压变压器产生500v-100kv可调电压输出，同时实现输出的电压信号频率可调，其可调信号频率范围:20hz-5khz。装置输出的高压变频电压信号连接到被测试品和标准电容器上端，从而为测试品和标准电容器提供可变频高压源。被测试品下端连接到改进型双级电流比较仪，标准电容器下端连接到数字信号调理电路，改进型双级电流比较仪输出连接到数字信号调理电路，数字信号调理电路将接收到电流比较仪输出电流和标准电容器输出电流进行滤波放大处理，滤波放大处理后的信号输入到24位同步高速模数转换电路2，高速同步模数转换器将接收到的双通道模拟信号转换为数字信号，转换后的数字信号输入到高速32位单片机加32位数字信号处理电路2，高速32位单片机加32位数字信号处理电路2将接收到的数字信号再次进行快速有限冲击响应滤波处理，处理后的信号通过电桥矢量算法计算出被测试品的介质损耗值，通过介质损耗值、被测试品电流值、标准电容器电流值计算出被测试品的电容值、功率因素，测量到的介质损耗值、被测试品电容值、功率因数，同时高速32位单片机加32位数字信号处理电路2具有测量测试样品温湿度及环境温湿度功能，计算后的相关参数和测量的温湿度值通过光纤通信电路传输到高速32位单片机加32位数字信号处理电路1，高速32位单片机加32位数字信号处理电路I将收到的相关数据通过无线通信收发电路发送到嵌入式电脑显示器进行显示，嵌入式电脑显示器安装有装置显示控制软件，该软件主要实现调节控制高压变压输出的电压、频率值大小，同时将显示调节控制和测量反馈回的相关数据进行显示、存储、曲线显示，该软件还具有强大的数据分析处理功能，例如:通过内建不同绝缘材料温度数据库来对参考温度进行自动校准；预定义的曲线设定能够被用户方便的扩展和更改；参数曲线、图谱分析、信号变换提取，同时显示用户所选测量值的缓慢走势。
[0009]本实用新型电路结构主要包括电脑显示器、220V输入、220V整流电路、电流互感器、电压互感器、全桥功率逆变驱动电路、24位同步高速模数转换电路1、数字控制器供电电路1、无线通信收发电路1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、光纤通信收发电路1、输出可变高频高压变压器、无线通信收发电路2、测试样品、标准电容器、改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、光纤通信收发电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2、光纤供电电路和嵌入式电脑显示器。
[0010]220V输入电路主要是提供交流220V电源输入给220V整流电路、数字控制器供电电路1、嵌入式电脑显示器、光纤供电电路，同时为装置提供足够的测试功率。
[0011]220V交流整流电路主要是将输入220V交流电压转换为直流电压提供给全桥功率逆变驱动电路供电。
[0012]电流互感器主要是把负载输出电流转换为数值较小的二次电流提供给24位同步高速模数转换电路1，24位同步高速模数转换电路I将接收到的电流互感器输出电流转换为数字信号提供给高速32位单片机加32位数字信号处理电路1，该电路I依据接收到的数字信号对装置进行保护判断，判断装置是否过流，如装置出现过流，则处理电路I进入相应的装置保护程序，同时作出语音声光报警提示。
[0013]电压互感器主要是把负载输出电压转换为数值较小的二次电压提供给24位同步高速模数转换电路1，该模数转换电路I将接收到的电压互感器输出电压转换为数字信号提供给高速32位单片机加32位数字信号处理电路1，处理电路I将反馈回的电压信号对装置进行保护判断，判断装置是否过压，如装置出现过压，则处理电路I进入相应的装置保护程序，同时作出语音声光报警提示，同时处理电路I通过反馈回的电压信号作依据来调节装置输出高压的幅值。
[0014]全桥功率逆变驱动电路主要驱动高频高压变压器，为高频高压变压器提供足够的驱动功率，全桥功率逆变驱动电路接收来自高速32位单片机加32位数字信号处理器供电电路I输出的调频调压脉宽调制信号，通过脉宽调制信号控制全桥功率逆变驱动电路实现将整流电路输出的直流转换为频率幅值可变的交流信号输出到高频高压变压器。
[0015]24位同步高速模数转换电路I主要是接收电流互感器、电压互感器输出的电流电压信号，同时将接收到的电流电压信号转换为数字信号提供给高速32位单片机加32位数字信号处理器供电电路I。
[0016]数字控制器供电电路I主要是将输入的220V交流电源转换为直流电压+3.3V三组、+5V三组、+12V两组、-12V 一组，其中一组+12V、-12V、+5V、+3.3V输出提供给24位同步高速模数转换电路I ;一组+5V、+3.3V输出提供给高速32位单片机加32位数字信号处理电路I ;一组+3.3V输出提供给无线通信收发电路I ;一组+5V输出提供给光纤通信收发电路I ;一组+12V、+5V输出提供给全桥功率逆变驱动电路。
[0017]无线通信收发电路I主要是通过串行通信口接收高速32位单片机加32位数字信号处理电路I发送出的控制显示数据，接收到的控制显示参数数据通过电路无线数据发送方式发送出去，同时无线通信收发电路I也接收无线通信收发电路2返回的相关控制参数数据，无线通信收发电路I将接收到的控制参数数据通过串行通信口发到高速32位单片机加32位数字信号处理电路I。
[0018]高速32位单片机加32位数字信号处理电路I主要是接收高速同步24位模数转换电路I反馈回的的数字信号，处理电路I将接收到的数据进行有限冲击响应数据滤波平滑处理，处理后的数据输入到处理电路I积分分离PID控制算法进行闭环控制，积分分离PID控制算法计算输出的控制量通过高速32位单片机加32位数字信号处理电路I内部脉宽调制电路，经过脉宽调制计数电路处理后转换为方波信号输出到功率控制电路。高压变压器输出的可变电压信号的调节大小是通过反馈回的电压信号结合积分分离PID控制算法闭环控制实现，通过积分分离PID计算后的输出结果去调节脉宽计数电路的占空比大小来实现输出电压大小调节。高压变压器输出信号频率则是通过改变高速32位单片机加32位数字信号处理电路I内部脉宽调制电路定时器周期来改变输出电压的频率。高速32位单片机加32位数字信号处理电路I也协调处理来自光纤接收电路和无线接收电路I的相关数据信息，光纤电路与处理电路I之间是通过独立媒体接口建立信息交互，采用独立媒体接口可大大提高高速32位单片机加32位数字信号处理电路I和高速32位单片机加32位数字信号处理电路2之间数据交互的实时性及可靠性，高速32位单片机加32位数字信号处理电路I通过光纤通信电路I接收来自于高速32位单片机加32位数字信号处理电路2的介质损耗值、电容值、温度值、湿度值、电流值、频率值、功率因数值。无线通信电路I与处理电路I之间则是采用串行通信方式进行数据传输与数据信息交互，高速32位单片机加32位数字信号处理电路I通过串行通信接口将自身处理参数及来自于光纤通信电路的介质损耗值、电容值、温度值、湿度值、电流值、频率值、功率因数值传输到无线通信电路I。
[0019]光纤通信电路I主要实现将高速32位单片机加32位数字信号处理电路I与高速32位单片机加32位数字信号处理电路2之间进行通信连接，同时负责将高速32位单片机加32位数字信号处理电路I通信数据电信号转换为光信号，然后通过光纤电缆将信号传输出去。光纤电路I与高速32位单片机加32位数字信号处理电路2之间的信息交互是通过独立媒体接口进行。
[0020]输出可变高频高压变压器主要实现将低压转换为高电压，其组成为铁芯和初次级绕组。在装置中使用输出可变高频高压变压器主要是减小设备的重量和设备的体积，采用高频高压变压器设计的体积是工频高压变压器体积的一半。
[0021]无线通信收发电路2主要是接收无线数据收发电路I发送出的相关控制参数数据，无线通信收发电路2接收到的相关数据通过串行通信接口发送到嵌入式电脑显示器进行显示。同时无线通信收发电路2也通过串行通信口接收嵌入式电脑显示器返回的控制参数，接收到的控制参数通过无线通信收发电路2自带无线通信发送到无线通信收发电路I。
[0022]测试样品主要是在高频高压变压器输出高压作用下测试电流，此电流信号主要是为计算测试样品的介质损耗值、电容值提供计算条件。
[0023]标准电容器主要是在高频高压变压器输出高压作用下产生产生一标准电流，此标准电流中主要是容性电流，其阻性电流可以忽略不计。
[0024]改进型双级电流感应磁调制处理电路主要是由非晶铁基纳米晶环形铁芯、初级线圈、双级次级线圈组成，装置使用的改进型双级电流感应磁调制处理电路采用独特的双层屏蔽及磁调制技术能效的滤除外部干扰、减小外部输入小信号传输损耗，从而使得装置中的改进型双级电流感应磁调制处理电路能有效的传输皮安级电流小信号，装置使用的改进型双级电流感应磁调制处理电路也能有效地规避CT和互感器引入的不确定因素带来介质损耗测量的不确定性。
[0025]皮安级信号处理电路主要是将改进型双级电流感应磁调制处理电路及标准电容器输出电流小信号进行信号放大及滤波处理，同时将处理后的信号输入到24位同步高速模数转换电路2。
[0026]24位同步高速模数转换电路2主要是信号处理电路输出的改进型双级电流感应磁调制处理电路及标准电容器电流信号、标准电容器输出的电流信号，同时将接收到的电流信号转换为数字信号提供给高速32位单片机加32位数字信号处理器供电电路2。
[0027]高速32位单片机加32位数字信号处理电路2主要实现采集高速同步24位模数转换电路2输出的数字信号、测试样品的温度值、测试环境的温湿度值；实现有限冲激响应滤波滤波算法，该算法进一步滤除信号中的噪声及干扰信号；实现电桥式矢量算法进行信号的提取，从电桥式矢量过程中计算出介质损耗值和阻抗(介损和功率因数)。高速32位单片机加32位数字信号处理电路2采集及计算得出的相关数据通过电路自身的独立媒体接口发送到光纤转换器，通过光纤转换器实现高速32位单片机加32位数字信号处理电路2与高速32位单片机加32位数字信号处理电路I之间的信息交互。
[0028]光纤通信电路2主要实现将高速32位单片机加32位数字信号处理电路2与高速32位单片机加32位数字信号处理电路I之间进行通信连接，同时负责将高速32位单片机加32位数字信号处理电路2通信数据电信号转换为光信号，然后通过光纤电缆将信号传输出去。光纤电路2与高速32位单片机加32位数字信号处理电路2之间的信息交互是通过独立媒体接口进行。
[0029]数字控制器供电电路2主要是将输入光信号转换为直流电压+3.3V三组、+5V三组、+12￥两组、-12￥—组，其中一组+12￥、-12￥、+5￥、+3.3￥输出提供给24位同步高速模数转换电路2 ;—组+5V、+3.3V输出提供给高速32位单片机加32位数字信号处理电路2 ；一组+5V输出提供给光纤通信收发电路2 ;—组+12V、+12V输出提供给皮安级信号处理电路进行放大处理；一组+12V、+12V输出提供给改进型双级电流感应磁调制处理电路。
[0030]光纤供电电路主要实现电能量转换为光能量，转换后的光能量通过光缆传输到供电部件。装置中使用此电路主要是实现测量电路与高频高压电源电路之间电源隔离，从而保证测量电路供电稳定性。
[0031]嵌入式电脑显示器主要实现电源调节过程及测量过程图形化显示软件，同时实现数据分析及信号处理功能及通过串行接口与无线通信收发电路2进行数据收发。其中电源调节过程主要显示控制量、控制频率、电源输出电压及电源输出电压变化曲线；其中测量过程主要显示测试样品的介质损耗值、测样品的电容值、测试频率，测量信号中谐波成份，视在功率S，有功功率P，无功功率Q、环境温度，绝缘体温度，相对湿度，显示界面全面直观反映了测试过程各参数值及相关参数曲线。其次面显示界面具备完善的数据存储、数据分析、打印、测试参数查询为高压电气设备的运行状态及质量提供了可追溯依据，PC机数据存储周期长，测试过程中产生的数据直接存储为用户所需的标准电子文档形式，这样就便于试验客户为高压电气设备提供单位开具产品运行报告。
[0032]本实用新型主要功能如下:
[0033](I)、装置输出高压电压自动调节，器调节采用智能PID自动控制实现。
[0034](2)、装置高压输出信号频率自动调节。
[0035](3)、装置具有过流过压保护功能。
[0036](4)、装置具有谐波测量功能。
[0037](5)、装置测量电路具有精确同步测量功能。
[0038](6)、装置测量电路与控制电路之间使用光纤通信，从而很好实现信号隔离。
[0039](7)、控制电路与嵌入式电脑电路之间采用无线通信。
[0040](8)、嵌入式显示器与控制电路之间采用无线自动调频技术，能很好的避开电磁干扰，从而保证无线数据收发的可靠性。
[0041](9)、装置测量电路供电采用光供电。
[0042](10)、装置具有改进型双级屏蔽磁反馈补偿。
[0043](11)、装置具有温度自动校准功能。
[0044](12)、嵌入显示软件具有强大的信号处理及信号分析功能。其信号处理功能有系统分析曲线、图谱并显示用户所选测量值的缓慢走势。信号分析功能一段时间内测试数据趋势对比分析、不同样品测试参数对比分析、测试参数阈值设定等。
[0045]本实用新型是随着电子测量技术和电力工业的高速发展，随之应运而生的精确变频高压变压器电桥矢量全自动介质损耗测量装置，此装置操作简单、显示界面好友，整个介质损耗测和阻抗测量过程通过智能显示终端控制实现，智能显示终端可以对被测量设备的绝缘状态参数进行自动存储，并可作为设备的安装和检修工艺参考依据。此种装置应用范围广泛，为实施设备绝缘老化状态检修提供一种重要测试评估手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1为本实用新型结构框图。
【具体实施方式】
[0047]参见图1，本实用新型的介质损耗因数测量装置，包括220V整流电路、电流互感器、电压互感器、全桥功率逆变驱动电路、24位同步高速模数转换电路1、数字控制器供电电路1、无线通信收发电路1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、光纤通信收发电路1、输出可变高频高压变压器、无线通信收发电路2、标准电容器、改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、光纤通信收发电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2、光纤供电电路、数字控制器供电电路2和嵌入式电脑显示器；市电交流电源220V输入同时连接至220V整流电路、数字控制器供电电路1、光纤供电电路和嵌入式电脑显示器；220V整流电路输出直流电压连接至全桥功率逆变驱动电路，电流互感器和电压互感器安装在输出可变高频高压变压器输入回路上，电流互感器输出和电压互感器输出都连接至24位同步高速模数转换电路I，24位同步高速模数转换电路I输出连接高速32位单片机加32位数字信号处理电路I ;高速32位单片机加32位数字信号处理电路I输出连接全桥功率逆变驱动电路，全桥功率逆变驱动电路输出连接至输出可变高频高压变压器；数字控制器供电电路I输出直流电压连接24位同步高速模数转换电路1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、无线通信收发电路1、光纤通信收发电路I和全桥功率逆变驱动电路；无线通信收发电路I通过串行通信口与高速32位单片机加32位数字信号处理电路连接，无线通信收发电路I与无线通信收发电路2无线通信连接；高速32位单片机加32位数字信号处理电路I通过光纤通信收发电路I和光纤通信收发电路2与高速32位单片机加32位数字信号处理电路2连接通信，无线通信收发电路2与嵌入式电脑显示器连接，标准电容器两端分别连接输出可变高频高压变压器的高压输出端和皮安级信号处理电路，被测试品两端则分别连接输出可变高频高压变压器的高压输出端和改进型双级电流感应磁调制处理电路，改进型双级电流感应磁调制处理电路输出又连接至皮安级信号处理电路，皮安级信号处理电路输出通过24位同步高速模数转换电路2后连接至高速32位单片机加32位数字信号处理电路2 ;光纤供电电路输出连接数字控制器供电电路2，数字控制器供电电路2输出直流电压分别连接改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2和光纤通信收发电路2。
[0048]上述各电路均为现有电子电路的成熟技术。
[0049]下面结合附图对本实用新型电原理作进一步的详细说明:
[0050]如图1所示本实用新型结构的电原理框图，本实用新型简化高压电气设备绝缘性能评估方法及高压电气设备介质损耗测量过程。提高了高压电气设备绝缘性能测试的准确性及介质损角测量的精度；提高了高压电气设备绝缘性能测试效率。本实用新型实现无需人工干预的高压电气设备绝缘性能测试，减小了人为因素参与带来的测量误差。本实用新型测试过程中所需的高压电源电压是由装置自动调节控制产生，高压输出电压值由装置自身带有的互感器反馈电压闭环控制实现，从而实现输出电压自动连续精确可调。本实用新型中采用的电流比较仪为改进型多级感应式结构设计，其结构中包含有磁路屏蔽、磁通调制补偿器、分布参数补偿器。本实用新型采用高速32位单片机加32位数字信号处理器实现高压输出电压闭环控制调节。该装置电压调节范围宽，电压范围:500V-100KV;电压调节分辨率为:0.4V、电压调节精度高，其精度:±0.2% rdg ±0.3V。本实用新型采用高速32位单片机加32位数字信号处理器实现高压输出电压信号频率调节。该装置频率调节范围为:20HZ-5KHZ，其频率调节精度为:1HZ。本实用新型采用高速高精度同步24位模数转换器采集试品电流和标准电容器电流。装置中采用的模数转换器采样速率高，同时该模数转换器输入带有电磁干扰滤波器及增益可调放大器，从而大大减小外部干扰。本实用新型高压电源采用高频变压器通过全桥逆变方式产生，此方式设计的电源体积小质量轻，非常适合于便携式现场测试仪器使用。由于装置输出电压为高压，同时又要保证测量精度，因此装置采用高压电源与控制电路和测量电路隔离设计，控制电路与测量电路之前采用光纤通信及光纤供电进行光电隔离处理，后台电脑与控制电路之间采用无线通信方式进行数据通信处理，通过以上方式的处理保证测量过程安全可靠。本实用新型提供的上位机软件显示测试样品的介质损耗值、被测样品的电容值、高压电源输出电压值、测试频率，线频率，视在功率S，有功功率P，无功功率Q、环境温度，绝缘体温度，相对湿度，显示界面全面直观反映了测试过程各参数值及相关参数曲线。本实用新型提供友好的人机界面显示，具有完善的数据存储、数据分析、打印、测试参数查询为高压电气设备的运行状态及质量提供了可追溯依据，PC机数据存储周期长，测试过程中产生的数据直接存储为用户所需的标准电子文档形式，这样就便于试验客户为高压电气设备提供单位开具产品运行报告。本实用新型采用远控制方式加载高压通过上位机软件实现输出电压远程连续调节，当前加载在测试样品和标准电容器上的电压大小在上位机软件上有独立窗口进行显示设置。
[0051]本实用新型的操作方法为:
[0052]通过解析无线通信电路2传回的数据包，根据返回测量数据包分析计算，设置控制处理电路相关控制参数，设置控制参数后，同步测量电路把收到的测量参数反馈回控制处理电路，控制处理电路将返回的测量数据和接收到的设置参数通过智能积分分离控制算法计算输出结果传输到驱动电路，驱动电路产生驱动信号输出到高压电源电路进行频率幅值调节，高压电源输出到测试样品及标准电容电路。精密同步测量电路同步测量测试样品及标准电容器输出的电流大小，精密同步测量电路测量到的数据传送到测量处理分析电路，测量处理分析电路通过电桥矢量算法计算出介质损耗因数结果，计算后的结果通过光纤电路传送到控制处理电路，控制处理电路通过无线通信收发电路发送到嵌入式电脑显示器进行显示。
[0053]同步控制测量电路同步采集谐波电源电路和三角波脉冲电源电路的电压、电流信号，同步控制测量电路中的高速数据处理器结合接收到的设置参数及同步控制测量电路采集到的电压电流参数，通过同步控制测量电路自带人工智能模糊控制算法控制谐波电源电路、三角波脉冲电源电路、可调精密电容电路、可调精密电阻电路，从而实现同步调节谐波电源电路和三角脉冲电源电路输出信号状态。当调节谐波电源和三角脉冲电源电路输出信号幅值及相位相等，则同步控制测量电路将控制参数及测量参数通过光纤传回计算控制平台主机，以此同时，计算控制平台任务数据处理中心自动跟踪调节可调精密电容电路、可调精密电阻电路，精密电流测量电路实时测量上面调节过程中容性电流和阻性电流值，容性电流和阻性电流值数据通过光纤传回计算控制平台主机进行显示及波形绘制。以上是完成一个电压幅值下的阻性电流调节，如果要实现多个电压幅值下阻性电流调节，则重复设置以上调节过程。
[0054]本实用新型主要性能参数如下:
[0055](I)、高压电源输出电压范围为:500V-100KV。
[0056](2)、高压输出分辨率为:0.4V,高压输出精度为:±0.3%读数±0.4V。
[0057](3)、高压电源输出频率可调，其频率调节范围为:20hz-5khz，其频率调节精度为:Ihz0
[0058](4)、介质损耗因数测量范围为:0-100，其耗散因子分辨率1*10-6其测量精度为:±0.5% 读数 ±1*10-5。
[0059](5)、功率因数测量范围为:0-1，其耗散因子分辨率1*10-6其测量精度为:±0.5% 读数 ±1*10-5。
[0060](6)、电容测量范围:彡 0.01 pF，分辨率:0.0OlpF，精度:±0.l%*rdg ±0.0lpF。
[0061](7)、测试样品电流测量范围:20uA?700m A,分辨率:0.1 uA，精度:± 1%*读数土 0.1 uA ο
[0062](8)、标准电容器电流测量范围:20uA?12 A，分辨率:0.1 uA，精度:± 1%*读数土 0.1 uA ο
[0063](9)、视在功率S测量范围:彡I MVA,分辨率:0.1 mVA，测量精度:±0.5%读数土ImVA。
[0064](10)、视在功率P测量范围:彡I丽，分辨率:0.1 mw，测量精度:±0.5%读数±1 mw。
[0065](11)、视在功率Q测量范围:彡I mvar，分辨率:0.1 mvar，测量精度:±0.5%读数土 I mvar。
[0066](12)、测量时间为:3s/次。
【权利要求】
1.一种介质损耗因数测量装置，其特征在于，包括220V整流电路、电流互感器、电压互感器、全桥功率逆变驱动电路、24位同步高速模数转换电路1、数字控制器供电电路1、无线通信收发电路1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、光纤通信收发电路1、输出可变高频高压变压器、无线通信收发电路2、标准电容器、改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、光纤通信收发电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2、光纤供电电路、数字控制器供电电路2和嵌入式电脑显示器；市电交流电源220V输入同时连接至220V整流电路、数字控制器供电电路1、光纤供电电路和嵌入式电脑显示器；220V整流电路输出直流电压连接至全桥功率逆变驱动电路，电流互感器和电压互感器安装在输出可变高频高压变压器输入回路上，电流互感器输出和电压互感器输出都连接至24位同步高速模数转换电路I，24位同步高速模数转换电路I输出连接高速32位单片机加32位数字信号处理电路I ;高速32位单片机加32位数字信号处理电路I输出连接全桥功率逆变驱动电路，全桥功率逆变驱动电路输出连接至输出可变高频高压变压器；数字控制器供电电路I输出直流电压连接24位同步高速模数转换电路.1、高速32位单片机加32位数字信号处理电路1、无线通信收发电路1、光纤通信收发电路I和全桥功率逆变驱动电路；无线通信收发电路I通过串行通信口与高速32位单片机加32位数字信号处理电路连接，无线通信收发电路I与无线通信收发电路2无线通信连接；高速.32位单片机加32位数字信号处理电路I通过光纤通信收发电路I和光纤通信收发电路2与高速32位单片机加32位数字信号处理电路2连接通信，无线通信收发电路2与嵌入式电脑显示器连接，标准电容器两端分别连接输出可变高频高压变压器的高压输出端和皮安级信号处理电路，被测试品两端则分别连接输出可变高频高压变压器的高压输出端和改进型双级电流感应磁调制处理电路，改进型双级电流感应磁调制处理电路输出又连接至皮安级信号处理电路，皮安级信号处理电路输出通过24位同步高速模数转换电路2后连接至高速32位单片机加32位数字信号处理电路2 ;光纤供电电路输出连接数字控制器供电电路.2，数字控制器供电电路2输出直流电压分别连接改进型双级电流感应磁调制处理电路、皮安级信号处理电路、24位同步高速模数转换电路2、高速32位单片机加32位数字信号处理电路2和光纤通信收发电路2。
【文档编号】G01R27/26GK204101642SQ201420575845
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】文峰, 胡绍勇, 王宇, 尹贵伦, 胡立信, 刘钦, 吕良飞, 吕良越 申请人:兴义供电局, 长沙市拓兴电子科技有限公司