[发明专利]一种电容量和介损标准器

说明书

本发明公开了一种电容量和介损标准器，属于电力设备电容量和介质损耗因数测量领域，要解决的技术问题为如何实现多种电容量可调节、介损能随频率实时调整、可以测量试验电压以及可施加工频干扰电流；其结构包括标准电容C、可调电阻R和补偿电容C1、采样电阻R1、运算放大器OPA、超前补偿电阻R2、超前补偿电容C2、可调电阻网络W、控制器CPU和电源变压器T。该标准器具备多种电容量可调节、介损能随频率实时调整、可以测量试验电压以及可施加工频干扰电流的功能，与传统标准器相比，能更全面更方便地对介损仪进行检定。

技术领域

本发明涉及电力设备电容量和介质损耗因数测量领域，具体地说是一种电容量和介损标准器。

背景技术

电容量和介质损耗因数(下称介损)是电容器或电力电容性设备的重要指标，介质损耗因数测量仪(下称介损仪)是测量电容量和介损的常规仪器，校验介损仪时需要用到电容量和介损标准器。

电阻R和电容C串联，如图1(a)所示，其等效介损为：

tgδ＝ωCR (1)

ω＝2πF，F为测量频率，一般是指电网频率50HZ。实际情况是如果按照(1)式配置R，介损总是偏大的。原因为：电容C的低压端X对大地或屏蔽端N之间存在杂散电容C1，如图1(b)所示，在交流电路中电容C和杂散电容C1是并联关系，此时需要通过下式计算介损：

tgδ＝ω(C+C1)R (2)

传统标准器的稳定性不好，原因之一是杂散电容C1不稳定，之二是高阻值电阻R表面泄露不稳定。(2)式给问题解决带来了突破：如果X和N之间并联一个补偿电容，使得C+C1增加，杂散电容的影响会相对减少，同时还能采用低阻值R，表面泄漏影响也会相对减小，这样会大大提高标准器的稳定性。对C＝100pF标准电容而言，C1大约为20pF，可以增加一个2000pF左右的补偿电容，使得C+C1增加20倍左右。但是增加太多也不好，如果补偿电容取得过大，与R串联的介损仪输入电阻和引线电阻又会引起误差。

同时做出的改进是，R采用11个电阻加电位器串联形成11个介损档位，每个档位两端并联了继电器触点，如图1(c)所示。通过调整电位器，使得每个档位对应下表的介损值：

表1：各档位介损标准值