[实用新型]介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电力设备在线测试技术领域，尤其是涉及一种介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路。

背景技术

介质损耗角、泄漏电流和绝缘介质电容Cx是衡量电气设备绝缘程度的三个特征量。由于介质损耗角正切值(即tanδ)仅取决于材料的特性而与材料的尺寸和形状无关，故把tanδ作为设备整体绝缘状况的参数是非常有效的。

近年来，随着状态检测技术的发展，介质损耗(以下简称介损)在线检测技术也日益受到重视，并逐渐开发出多种检测方法，主要形成以下两大分支：其一是主要靠“硬件”实现的检测方法，以电桥法、过零点相位比较法为代表，此方法依靠硬件装置来实现，受硬件本身的影响较大，准确度难以保证；其二是主要靠“软件”实现的方法，主要有相关函数法、高阶正弦拟合法、离散傅里叶变换算法等，通常借助传感器等装置分别测量运行电压和流经试品的电流，再将测量出的模拟信号转化为数字信号，然后采用相关分析方法提取出电压和电流的基波相位差信息，从而估计出介损角。软件法以其较好的抗干扰性和稳定性，成为目前较为理想的检测方法。

采用软件法对介质损耗角正切值(即tanδ)进行测试时，需先对被测试电气设备的工作电压和工作电流分别进行检测，并根据所检测出的电压值和电压值计算介质损耗角正切值(即tanδ)。因而，电压与电流信号的检测精度至关重要，其直接影响计算得出介质损耗角正切值(即tanδ)的准确性。目前，对介质损耗角正切值进行计算时，信号干扰问题一直是影响在线绝缘检测系统安全可靠运行的重要因素，尤其是一些复杂的电磁干扰环境中微弱信号的检测难度更大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路，其电路简单、设计合理且投入成本低、使用效果好，能对所检测电流与电压信号进行有效滤波处理，实现对微弱的电流与电压信号进行有效检测，并且检测精度高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路，其特征在于：包括对被测试电气设备的工作电流进行实时检测的电流检测单元、对被测试电气设备的工作电压进行实时检测的电压检测单元和对电流检测单元所检测的电流信号与电压检测单元所检测的电压信号分别进行采集的信号采集电路，所述被测试电气设备的工作电流为三相电流，所述电流检测单元为三相电流检测单元；所述被测试电气设备的工作电压为三相电压，所述电压检测单元为三相电压检测单元；所述电流检测单元包括三个分别对所述被测试电气设备的三相工作电流分别进行实时检测的电流互感器、三个分别与三个所述电流互感器相接的第一信号调理电路和三个分别与三个所述第一信号调理电路相接的第一低通滤波电路，三个所述第一低通滤波电路均与信号采集电路相接；所述电压检测单元包括三个分别对所述被测试电气设备的三相工作电压分别进行实时检测的电压互感器、三个分别与三个所述电压互感器相接的第二信号调理电路和三个分别与三个所述第二信号调理电路相接的第二低通滤波电路，三个所述第二低通滤波电路均与信号采集电路相接；三个所述第一低通滤波电路和三个所述第二低通滤波电路均为二阶低通滤波电路，所述二阶低通滤波电路与信号采集电路相接。

上述介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路，其特征是：所述信号采集电路为A/D转换器。

上述介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路，其特征是：还包括与信号采集电路相接的数据处理器。

上述介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路，其特征是：所述数据处理器为DSP芯片。

上述介质损耗角正切值测试用电流与电压检测电路，其特征是：所述二阶低通滤波电路包括芯片U3和芯片U4，所述芯片U3和芯片U4均为运算放大器；

所述芯片U3的正相输入端分两路，一路经电容C2后接地，另一路经电阻R8、电容C1和电阻R10后与其反相输入端相接，电阻R8与电容C1之间的接线点为所述二阶低通滤波电路的输入端；所述芯片U3的反相输入端经电阻R9后接地；

所述芯片U4的正相输入端分两路，一路经电容C4后接地，另一路经电阻R12、电容C3和电阻R14后与其反相输入端相接，电阻R12与电容C3之间的接线点经电阻R11后与所述芯片U3的输出端相接；所述芯片U4的反相输入端经电阻R13后接地，所述芯片U4的输出端为所述二阶低通滤波电路的输出端且其与信号采集电路相接。