在线测量介质损耗的方法与误差分析

以电压,电流过零相位差原理为基础。分析了测量的误差来源,给出了计算公式;利用单片计算机和配套的软件,作为信号采集,数据处理和计算的工具,实现了对高电压电容型设备介质损耗、等效电容和系统频率的在线测量。     

基于虚拟仪器的电容性设备介损在线监测系统

介绍了一种基于虚拟仪器的容性电气设备介质损耗正切值虚拟测量系统,利用National Instruments公司的软件平台LabVIEW和ADLINK公司硬件平台实现电信号的实时采集、分析、处理和存储,经过实验室模拟测试和变电站实际测试表明,该系统对电容性设备介质损耗的测量精度高,实测数据稳定,实测的介损值相误差小于5%,能满足实际在线监测的要求.     

介质损耗角的数字化测量

研究了两种介质损耗角的数字化测量方法即过零点时差法和正弦波参数法，分析了影响测量准确度的因素。在研制的介质损耗角在线监测装置中，由８０９８单片机来测量过零点时差以简化电路。从测量结果中扣除电流、电压通道间的附加相位差；多次测量后，剔除异常值，将平均值作为结果给出，以提高测量准确度。对正弦波参数法，研究了基于最小二乘法和基于三角函数正交性的两种算法，仿真试验说明正弦波参数法具有较高的准确度。据此研制的绝缘参数测量仪的试验结果说明，其性能是满意的。     

电压型变频调速系统滤波电容介质损耗因数的监测

根据介质损耗因数对电容器进行故障诊断时需要准确提取同频率电压和电流信号的相位信息,而对于电压型变频调速系统而言,由于整流器及逆变电路会使直流侧滤波电容器外加电压、电流波形发生畸变,导致相位信息提取难度加大。为此,本文在同步采集滤波电容端电压和电流的基础上,使用加海明窗插值FFT算法计算电压、电流给定频率分量的相位,进而得出介质损耗因数。仿真分析及实验结果表明,所提出的监测方法具有较高的精确度以及较强的抗干扰能力。     

数字信号发生器介质损耗角测试仪

为准确判别电容型设备的绝缘状况,采用数字波形合成技术和数字模拟混合乘法技术,设计一种利用接地漏电流正交分解法测量介质损耗角tanδ的测试仪。该测试仪由128倍频电路、函数发生器、采样保持电路、模拟数字乘法器构成的正交矢量分解器组成。仿真结果表明,损耗角测量方法理论误差为0.00001%。该测试仪测量准确度、可信度较高,可用于在线实时测量。     

基于Hanning窗插值FFT的介损测量装置设计

 介质损耗是反映高电压电气设备绝缘受潮、劣化变质或气体放电等绝缘状况的重要指标,其准确测量对于电力系统安全、经济运行有着重要意义。针对高电压电气设备介质损耗在线监测的技术要求,本文提出了ADS8364＋TMS320F2812的介损测量装置构成方案,详细介绍了六路同步采样ADC的数据采集单元和以TMS320F2812为核心的数据处理单元电路设计。传统FFT方法进行介损测量容易产生频谱泄漏和栅栏效应,影响测量的精度,而加窗插值FFT修正算法可以明显提高测量结果的准确性,消除频谱泄漏和栅栏效应引起的误差。为此本装置采用基于Hanning窗插值FFT算法实现介损准确测量与分析。仿真结果表明,基于Hanning窗插值FFT算法的介损测量装置能有效克服谐波干扰、基波频率波动、采样点数变化及噪声干扰的影响,试验结果验证基于Hanning窗插值FFT算法的介损测量装置测试介损结果精确,且受频率波动的影响较小。     

基于小波树的电容型设备异常检测方法

针对电力系统中电容型设备的异常检测问题,以介质损耗因数为主要监测参数,提出一种基于小波树的设备绝缘性异常检测方法,以解决异常的自动检测问题.该方法利用在线监测获得的介质损耗因数数据,采用二层小波树方法进行异常检测,通过检测介质损耗因数的突发性和持续性突变异常,分析得到设备的绝缘性异常检测结果.根据对变电所电容型设备实测数据的分析,验证了该方法的有效性和实用性,为设备的异常预警提供了辅助支持.     

电源谐波对介质损耗测量的影响

通过理论分析和试验实测研究了电源中的各种谐波对西林（Ｓｃｈｅｒｉｎｇ）电桥以及数字介质损耗测量系统中各个环节的影响。对西林电桥来说，检流计对谐波具有很强的抑制作用。文中发展了一种介质损耗的数字测量系统，其原理是测量电压和电流过零的时间以求取介质损耗角。在分析了谐波的频率、幅值、相位等对介质损耗测量的影响后，建议采用低通滤波器，以消除谐波所带来的误差。如果将三次、五次和七次谐波分量分别限制在１％、０．３％和０．１％以内，谐波的影响可以忽略不计。     

基于CAV444的电容式油位传感器的设计与优化

在传统电容传感器液位测量的基础上,采用了一种基于CAV444电容-电压转换芯片的液位测量方式,在此基础上提出并验证了一种新的误差补偿方案。综述了电容传感器的工作原理,设计了电容传感器的液位测量电路。误差补偿传感器将高度补偿值转换成相应电容信号再与油位电容信号一起输入到转换电路转换成电压信号输出。实验测试证明,该测量系统性能可靠稳定,最大非线性误差1.14%,测量线性度好;误差补偿后引用误差为1.17%,测量准确度高,应用前景广泛,能够满足大多数工业现场液位测量的需求。     

测量松散颗粒物料局部湿含量的电容探针

本文利用水的介电常数远大于一般介质介电常数的特点，发展了一种测量松散颗粒物料局部湿含量的电容探针。由于采用误差补偿电路和针型传感器探头，并在结构上采用了减小损耗的措施，提高了探针的灵敏度、稳定性和空间分辨率，可以用于松散颗粒物料局部湿含量的测量。     

基于CAN协议开发容性设备绝缘在线监测软件

为了提高变电站电气设备的安全可靠性指标，研发了容性设备绝缘介损在线监测系统。文章对该软件的结构功能、数据采集处理模块、数据库系统、通讯模块等进行了设计，给出了整个处理流程。试验结果表明，同型号设备介损测量值误差≤±0.3％，系统满足在现场应用中的要求。     

基于小波变换的相关函数介质损耗角测量算法

为准确测量容性设备的介质损耗角,采用小波变换进行低频重构的方法分别求出电压、电流的自相关函数及电压与电流的互相关函数,然后再用相关函数法计算介质损耗角。仿真结果表明:该算法的测量误差曲线基本呈线性,为绝缘介质损耗角提供了科学准确的测量方法。     

高精度电压测量回路的研究

对电容式电压互感器与电磁式电压互感器的计量误差进行了分析,提出了一种新的电压互感器二次回路压降补偿方法,采用该方法的二次回路压降补偿装置与进行过空载补偿的电容式电压互感器或电磁式电压互感器配合使用时,可使整个电压测量回路的计量误差非常小.     

双次热冷法用于比热容的高精度测量

提出了一种双次热冷法用于比热容的准确测量.该方法通过对测量系统空载时和放置待测样品时加热和冷却过程中的温度序列进行处理从而计算出比热容,可有效补偿散热因素对测量结果的影响,显著提高测量精度.以小样品水为例进行了比热容测量实验,在正常的散热环境下测量误差小于1%.结果表明:双次热冷法适用于对误差有一定要求的小样品比热容测量,设备简单、操作方便,配合其他测量方法可实现范围更广、精度更高的比热容测量.     

基于DFT频域校正的介质损耗角测量算法

离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)求解容型设备介质损耗角存在较大误差,对引起误差原因的频谱泄漏进行了详细分析和阐述,指出电网频率波动是造成测量介质损耗角不准确的主要因素,其带来的非整周期采样造成信号能量发散,各频率处信号能量相关性不为0.通过加余弦窗函数平滑信号陡度,对DFT相位频谱校正给出了2种不同的方法:加窗插值算法和离散频谱相位差校正法,并通过校正频率偏移量,在频谱峰值最大值处获得信号相位.通过Matlab仿真分析表明,2种算法实现方便,精度高,具有一定的实用性.     

航空整体结构件加工变形的在线测量方法

整体结构件的变形测量是保证其质量的重要手段,但结构件的尺寸大,通常为薄壁结构,往往存在较为严重的变形问题,而传统的测量仪器和测量手段无法准确测量其变形。为了解决整体结构件的变形测量问题,本文提出了结构件的在线测量方法。将结构件划分为若干个区域,每个区域可视为薄板结构,推导出薄板在典型变形下的变形函数,进行仿真验证变形函数的准确性,从而得到整体结构件的变形函数和评价方法,提出整体结构件的在线测量方法。传统测量方法只能在加工后进行变形测量,本文提出的方法可以在工序间进行测量,提高结构件的质量。     

电容式涡街流量计测量方法研究

比较了涡街流量计的测量方法,选用了具有灵敏度高、耐热性强、抗震性强等优点的电容式涡街流量计,介绍了其测量原理与系统组成．通过科学的理论推导,获得涡街力、偏转角与电容的关系,并将电容式涡街流量测量信号处理方法进行分析和比较．最后阐述了电容式涡街流量计研制的技术关键．     

基于CPLD的电网过电压自动记录装置

研制了一种便携式电网过电压记录系统,满足在信号记录、存储和数据处理上的自动化,并能在电网中长时间连续稳定的工作。根据电网电压的波动而自动设置为快采与慢采,采用500ksps的采样转换速率实现对电网信息的高速采集。利用CPLD技术简化了装置的硬件电路,提高了其可靠性。使该装置能够满足在电力系统中测量过电压的需要。