[发明专利]电力设备高电压时/频域介电响应特性测量系统及方法

权利要求书

1.电力设备高电压时/频域介电响应特性测量系统，其特征在于：包括供电单元、测量单元、高压功率放大器、标准电容或电感、被测试品、分压器以及示波器；

供电单元：在频率50Hz下220V的交流电源，为时/频域介电响应测试系统供电；

测量单元：为商业化设备IDAX300或DIRANA，或介电响应特性测量设备；设备的输出交流电压不超过500V，直流电压不超过200V，输出电流峰值为0-50mA，测试频率范围为10^-3-10³Hz；

输出小信号测量电压U，供给高压功率放大器进行电压放大；测量单元采集被测试品的介电响应电流；

高压功率放大器：美国Trek公司生产的20/20C型高压功率放大器，最大输出电压20kV，在0至±20kV直流或交流峰值范围内对输出电压进行准确控制，输出电流范围为0至±10mA直流或±40mA峰值交流；

高压功率放大器：将测量单元设备所提供的小信号电压U进行放大n倍至nU，将放大的电压nU施加至被测试品和标准电容或电感；

标准电容或电感：为高压介电测量时提供无相位偏差的参考电流信号；

分压器：分压比k为1000:1，用于将施加的高电压进行缩小并连接至示波器，用示波器监测标准电容或电感，以及被试品所施加的高电压电压波形；

示波器：示波器选用TBS1000数字存储示波器，用于实时监测电压波形，分别是测量单元设备输出的小电压信号和高压功率放大器再经过分压器所测得的电压信号。

2.电力设备高电压时/频域介电响应特性测量方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：高压时域介电响应测量：

S11：将各个单元进行高电压时域介电响应测量系统进行接线；

S12：连接电源；打开测量单元即IDAX300设备，此时选择直流电压，根据实际需求选择0-10V直流电压作为待被放大的输出电压信号；

S13：打开高压功率放大器；在电脑操作界面设置测量单元设备输出的直流电压数值U，高压功率放大器将输出电压nU；开始测量被测样品的极化电流；

S14：测量样品的去极化电流；将已选择的直流电压信号置零，关闭高压功率放大器，测量设备开始采集被测样品的去极化电流；

S15：记录数据；重复S13和S14，进行下一个高电压等级极化去极化电流的测量；

S16：测试结束，断开电源，并接地放电；

S2：高压频域介电响应测量：

S21：将高电压频域介电响应测量系统进行接线；

S22：连接电源；打开测量单元，将交流电压峰值设置为10V，根据需求分别设置0-10V交流电压作为待被放大的输出电压信号；

S23：在电脑操作界面设置高电压频域介电测量的频域范围，建议测量频率范围选择70Hz至10-3Hz；

S24：打开高压功率放大器；在电脑操作界面设置测量单元设备输出的交流电压幅值U，高压功率放大器将输出电压nU；开始进行高电压频域介电响应测量；

S25：记录数据；重复S23和S24，进行下一个高电压等级频域介电响应特性的测量；

S26：测试结束，断开电源，并接地放电。