[发明专利]换流变压器阀侧套管的频域介电响应测量装置及方法

权利要求书

1.一种换流变压器阀侧套管的频域介电响应测量系统，其特征在于：所述测量系统包括控温模块和高压频域介电响应测量模块，其中：

所述控温模块，用于控制所述系统内的温度以及湿度；

所述高压频域介电响应测量模块包括信号输出单元、信号放大单元、信号采集单元和信号监测分析单元：

所述信号输出单元，用于输出不同频率的交流电压激励信号；

所述信号放大单元，用于将所述交流电压激励信号放大，并将放大的交流电压激励信号施加给待测对象，并发送给所述信号监测分析单元；

所述信号采集单元，用于测量所述待测对象被施加所述放大的交流电压激励信号后出现的交流响应电流；

所述信号监测分析单元，用于采集接收到的所述放大的交流电压激励信号的电压值和电压相位，并采集所述待测对象产生的电流值和电流相位，根据采集到的电压值和电压相位、以及电流值和电流相位，得到高压频域介电响应数据；

所述高压频域介电响应测量模块设置在所述换流变压器阀侧套管旁,高压频域介电响应测量模块输出交流电压激励信号给所述换流变压器阀侧套管,所述换流变压器阀侧套管输出被施加高电压激励后出现的交流响应电流信号给所述高压频域介电响应测量模块,所述高压频域介电响应测量模块用于实现宽范围变温下高压频域介电响应测量。

2.如权利要求1所述的换流变压器阀侧套管的频域介电响应测量系统，其特征在于，所述控温模块包括螺旋管式加热器、温度传感器、湿控装置、湿度传感器和透明控温罩单元，

所述螺管式加热器和温度传感器：用于将所述透明控温罩单元内的温度范围设置在设定范围内；

所述湿控装置和湿度传感器：用于将所述透明控温罩单元内的湿度控制在设定范围内；

所述透明控温罩单元：设置在换流变压器阀侧套管本体和油箱处,使所述换流变压器阀侧套管的管芯和绝缘护套外部全部罩在所述透明控温罩单元内,所述透明控温罩单元用于控制换流变阀侧套管外部环境温度；

所述换流变压器阀侧套管的油箱内部设置有螺旋管式加热器。

3.如权利要求2所述的换流变压器阀侧套管的频域介电响应测量系统，其特征在于，所述温度范围设置在25℃至80℃，所述湿度控制在1％至70％之间。

4.如权利要求1所述的换流变压器阀侧套管的频域介电响应测量系统，其特征在于，所述高压频域介电响应测量模块包括：

信号输出和采集单元：用于输出稳定电压信号、采集去噪电流功能，信号输出单元输出不同频率的交流电压激励信号，采集单元测量阀侧套管被施加高电压激励后出现的交流响应电流，所述信号输出和采集单元包括开关电源、滤波电容、微电流前置放大器以及电流计；

信号放大单元和信号监测分析单元：所述信号放大单元是利用高压放大器将信号输出单元提供的微小电压信号放大，将放大后的电压信号施加给被测样品模块和信号监测分析单元，高压放大器的放大倍数根据待施加的测量高电压值和小信号输出电压值计算，所述施加的测量高电压的范围为1kV-20kV；所述信号监测分析单元：包括分压器、标准电容和示波器,所述信号监测分析单元对施加给被测阀侧套管的高电压激励信号数值和相位以及阀侧套管产生的响应电流的数值和相位进行采集处理；对采集到的电压信号和电流信号进行复电容和介质损耗计算，获得高压频域介电响应数据。

5.一种利用权利要求1-4任一项所述的换流变压器阀侧套管的频域介电响应测量系统的测量方法，所述测量方法包括如下步骤：

将控温模块设置在换流变压器阀侧套管本体和油箱处，将控温模块温度设置为所需温度；

高压频域介电响应测量模块中的信号输出单元输出不同频率的交流电压激励信号；

信号放大单元将所述交流电压激励信号放大，并将放大的交流电压激励信号施加给待测对象，并发送给所述信号监测分析单元；

信号采集单元测量所述待测对象被施加所述放大的交流电压激励信号后出现的交流响应电流；

信号监测分析单元采集接收到的所述放大的交流电压激励信号的电压值和电压相位，并采集所述待测对象产生的电流值和电流相位，根据采集到的电压值和电压相位、以及电流值和电流相位，得到高压频域介电响应数据。