电力设备介质损耗测量方法研究

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1、第32卷第4期四川I电力技术Vo1．32．No．42009年8月SichuanElectricPowerTechnologyAug．．2OO9电力设备介质损耗测量方法研究曾伟，李建国(1．达州电业局，四川达州635000；2．四川电力建设二公司，四JiI成都610051)摘要：对电容型设备绝缘在线检测技术进行了综述，并对通过硬件和软件实现的几种检测方法进行了比较和分析，指出了各种方法的优缺点及适用范围。关键词：绝缘在线检测；介质损耗；正切Abstract：Thediferentonlineinsul

2、ationmonitoringtechniquesofcapacitiveequipmentareoverviewed．Andseveralmonito-ringmethodsrealizedbyhardwareandsoftwaretechnologyarecomparedandanalyzed．Atthesametime，thevirtuesandshortcomingsofeverymethodaregivenaswellasthescopeofitsapplication．Keywords：

3、onlineinsulationmonitoring；dielectricloss；tangent中图分类号：TM855文献标识码：A文章编号：1003—6954(2009)04—0062—03电容型设备绝缘在线检测是电力系统中开展最的不同形成了两大分支：主要靠“硬件”实现的检测早的项目之一，国外在这方面的研究始于20世纪6O方法和主要靠“软件”实现的检测方法。年代初，国内也于同时期展开了早期研究工作。电容型设备绝缘在线检测方法是由离线测试方法演变而1靠“硬件”实现的检测方法来的，早期普遍采用的带电

4、测量介质损耗因数的西林电桥法便采用了传统停电预防性试验中测量介质损1．1过零点时差比较法耗因数的QS一1型高压西林电桥的测量原理。由于过零点时差比较法是一种将相位测量变为时间这种电桥法必须另配耐压性更高的高压标准电容器，测量的方法。在时域中，通过过零比较电路和脉冲计并对原有电桥进行改进等原因，难以在现场推广。随数技术来测量电流、电压这两个波形的由负变正过零着研究的近一步深入，电容型设备绝缘在线检测技术点的时间差△，再换算为电流超前电压的相位差，已发展到了一个新的水平。目前，电容型设备的介质进而得到介

5、质损耗角。己知正弦波的周期，测得损耗因数在线检测方法基本上采用数字化的测量方过零点时差△，得到法，所不同的是如何获取数字化的测量信号以及采用何种信号处理方法。由于介质损耗角就是流经试『cp=2~(AT／T)1品的电流和运行电压的向量之间夹角的余角，如果能【6=仃／2—2仃(AT／T)J测量或计算出电流信号和电压信号之间的相位差，也这种方法具有测量分辨率高、线性好、易数学化就得到设备的介质损耗角正切，电流和电压两个参量的优点，但对过零点测量的要求较高，所以波形畸变都可以通过传感器在运行现场测得，因此目

6、前电容型对测量精度的影响很大。变电站中的各种干扰相当设备的在线检测都采用了这个原理。方框图见图1。严重，并且在线检测大多数在露天现场进行，所以以百分之零点零几的误差稳定地检测过零点有很大的难度，限制了这种方法的可行性。信号分析切n1．2过零点电压比较法处繇统切n过零点电压比较法是测量两个正弦波在过零点附近的电压差，并由电压差来计算相位差的方法。该方法在测量正弦波的相位差时，不用测量和计算两个图1tan8在线监测原理图正弦波过零点的时差，而采用在过零点附近测量两个由于对得到的数字信号进行处理和分析等方

7、面正弦波电压差值的方法。该方法具有电路简单、对过·62·第32卷第4期四川电力技术Vo1．32，No．42009年8月SiehuanElectricPowerTechnologyAug．。2009零点的定位要求不高的特点，有较强的抗干扰能力。位等未知参数，再求取相位差。该方法基本不受频率但该方法也存在一些不足，如很难保持两个被测信号波动、谐波、直流漂移的影响，但运算量大，受随机干的幅值相等，波形畸变对测量有较大的影响等。扰的影响也较大。2靠“软件"实现的检测方法3应用简介2．1正弦波参数法用硬件法对

8、电容型设备绝缘的介质损耗因数进正弦波参数法是假设被测量的电压电流信号都行在线检测时，易受外界干扰的影响，会降低整个测试系统的稳定性和测量精度；而要使测量的性能有所是理想的工频正弦信号，因而采样得到的若干信号点提高，又将增加硬件电路设计的难度和复杂性。鉴于必定符合三角函数关系，进而可以建立方程来推导得硬件法的这些缺点，介质损耗因数在线检测方法逐渐出介质损耗角正切来。但是在现场测得的信号中，除向着软件化的方向发展。软件法简化了硬件电路，而了工频基波分量还包含有许多高频谐波