[go: up one dir, main page]

RU2215296C2 - Device establishing dissipation factor of dielectric - Google Patents

Device establishing dissipation factor of dielectric Download PDF

Info

Publication number
RU2215296C2
RU2215296C2 RU2002100545/09A RU2002100545A RU2215296C2 RU 2215296 C2 RU2215296 C2 RU 2215296C2 RU 2002100545/09 A RU2002100545/09 A RU 2002100545/09A RU 2002100545 A RU2002100545 A RU 2002100545A RU 2215296 C2 RU2215296 C2 RU 2215296C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
transformer
winding
dielectric loss
additional
Prior art date
Application number
RU2002100545/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002100545A (en
Inventor
Г.М. Михеев
Original Assignee
Михеев Георгий Михайлович
Михеев Геннадий Михайлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михеев Георгий Михайлович, Михеев Геннадий Михайлович filed Critical Михеев Георгий Михайлович
Priority to RU2002100545/09A priority Critical patent/RU2215296C2/en
Publication of RU2002100545A publication Critical patent/RU2002100545A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2215296C2 publication Critical patent/RU2215296C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

FIELD: electric measurement technology. SUBSTANCE: invention can be employed to measure dissipation factor of solid and liquid dielectric materials, such as transformer oil. Device includes measurement computation complex, storage and indication unit and measurement circuit with two outputs. Device can determine both difference of phase angles between input signals and amplitudes of their voltages. EFFECT: increased accuracy of establishment of dissipation factor of tested object on various frequencies of applied voltage. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении тангенса угла диэлектрических потерь твердых электроизоляционных материалов, жидких диэлектриков, например, трансформаторного масла. The invention relates to electrical equipment and can be used to measure the dielectric loss tangent of solid electrical insulation materials, liquid dielectrics, for example, transformer oil.

Известно устройство для измерения тангенса угла диэлектрических потерь [1] , содержащее высоковольтный трансформатор, имеющий отпайку на высоковольтной обмотке для подключения измерительных приборов: вольтметра, ваттметра и амперметра. A device for measuring the dielectric loss tangent [1], comprising a high voltage transformer having a tap on the high voltage winding for connecting measuring instruments: voltmeter, wattmeter and ammeter.

Однако известное устройство имеет большие габариты, множество соединительных проводов, требует дополнительной обработки измеренных величин, а по точности измерения пригодна лишь для объектов с большой емкостью, например, для турбогенераторов. However, the known device has large dimensions, many connecting wires, requires additional processing of the measured values, and the accuracy of the measurement is suitable only for objects with a large capacity, for example, for turbogenerators.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее высоковольтный трансформатор, с дополнительным выводом на высоковольтной обмотке, первый основной вывод которого через последовательно соединенные испытуемый конденсатор и резистор соединен со вторым основным выводом и подключен к общей точке схемы, источник синусоидального сигнала, подключенный к первичной обмотке высоковольтного трансформатора, блок индикации, схема измерения разности фаз, один вход которой подключен к общей точке соединения резистора и испытуемого конденсатора, другой - к дополнительному выводу высоковольтной обмотки трансформатора, а выход соединен с блоком индикации, который измеряет тангенс угла диэлектрических потерь по формуле:
tgδ = tg(π/2-α-γ),
где δ - угол диэлектрических потерь испытуемого конденсатора,
α - угол между векторами напряжений на высоковольтной обмотке трансформатора и на резисторе,
γ - угол между векторами напряжений на высоковольтной обмотке трансформатора и на испытуемом конденсаторе [2].
The closest in technical essence to the proposed device is a device containing a high-voltage transformer, with an additional output on the high-voltage winding, the first main output of which is connected in series through the test capacitor and resistor connected to the second main output and connected to a common point in the circuit, a sinusoidal signal source connected to the primary winding of a high voltage transformer, display unit, phase difference measurement circuit, one input of which is connected to a common point e connection of the resistor and the tested capacitor, the other to the additional output of the high-voltage winding of the transformer, and the output is connected to the display unit, which measures the dielectric loss tangent by the formula:
tanδ = tan (π / 2-α-γ),
where δ is the dielectric loss angle of the tested capacitor,
α is the angle between the voltage vectors on the high-voltage winding of the transformer and on the resistor,
γ is the angle between the voltage vectors on the high-voltage winding of the transformer and on the tested capacitor [2].

Недостатком существующего устройства является то, что измерение тангенса угла диэлектрических потерь осуществляется с помощью идеального резистора, не обладающего емкостной составляющей. Известно, что таких резисторов нет. При измерении тангенса угла диэлектрических потерь на частоте промышленной сети, а также на других частотах менее 1 кГц индуктивной составляющей специально подобранного резистора можно пренебречь, но емкостной составляющей пренебрегать нельзя. Поэтому с целью уменьшения систематической погрешности измерений целесообразно заменить резистор активно-емкостной нагрузкой. A disadvantage of the existing device is that the dielectric loss tangent is measured using an ideal resistor that does not have a capacitive component. It is known that there are no such resistors. When measuring the dielectric loss tangent at the frequency of an industrial network, as well as at other frequencies less than 1 kHz, the inductive component of a specially selected resistor can be neglected, but the capacitive component cannot be neglected. Therefore, in order to reduce the systematic measurement error, it is advisable to replace the resistor with an active-capacitive load.

Другим недостатком существующего устройства является то, что измерение тангенса угла диэлектрических потерь производится при фиксированном значении угла γ. При фиксированных параметрах измерительного устройства для упрощения вычислений угол γ принимается постоянной величиной. Однако значение угла (γ) зависит от значения самого измеряемого угла диэлектрических потерь (δ). Пренебрежение этой зависимостью приводит к дополнительной систематической погрешности. Следующей причиной, приводящей к уменьшению точности измерения тангенса угла диэлектрических потерь, является невозможность точно поддерживать величину напряжения, приложенного к испытуемому объекту. Это может приводить к увеличению случайной погрешности. Например, [3] при определении тангенса угла диэлектрических потерь трансформаторного масла требует, чтобы значение напряженности электрического поля между электродами испытуемой жидкости равнялось 1 кВ/мм. Существующее устройство не позволяет измерять значение тангенса угла диэлектрических потерь при различных частотах. Это является еще одним недостатком известного устройства. Кроме того, при наладке существующего устройства возникают дополнительные сложности настройки. Another disadvantage of the existing device is that the dielectric loss tangent is measured at a fixed angle γ. With fixed parameters of the measuring device, to simplify the calculations, the angle γ is taken as a constant value. However, the value of the angle (γ) depends on the value of the measured dielectric loss angle (δ) itself. Neglect of this dependence leads to an additional systematic error. The next reason leading to a decrease in the accuracy of measuring the dielectric loss tangent is the inability to accurately maintain the magnitude of the voltage applied to the test object. This can lead to an increase in random error. For example, [3] when determining the tangent of the dielectric loss angle of transformer oil, it requires that the electric field strength between the electrodes of the test liquid be equal to 1 kV / mm. The existing device does not allow measuring the value of the dielectric loss tangent at different frequencies. This is another disadvantage of the known device. In addition, when setting up an existing device, additional configuration difficulties arise.

Техническим результатом является существенное увеличение точности определения тангенса угла диэлектрических потерь, упрощение процесса настройки устройства, а также определение тангенса угла диэлектрических потерь испытуемого объекта при различных частотах приложенного напряжения. The technical result is a significant increase in the accuracy of determining the dielectric loss tangent, simplifying the device setup process, as well as determining the dielectric loss tangent of the test object at different frequencies of the applied voltage.

Увеличение точности, упрощение процесса настройки устройства, а также возможность измерения тангенса угла диэлектрических потерь испытуемого объекта при различных частотах приложенного напряжения достигается тем, что в известное устройство, содержащее высоковольтный трансформатор с дополнительным выводом на высоковольтной обмотке, первый основной вывод которого соединен с первым зажимом испытуемого конденсатора, а второй зажим подключен к общей точке схемы, источник синусоидального сигнала, подключенный к первичной обмотке высоковольтного трансформатора, измерительная схема, один вход которой соединен со вторым зажимом испытуемого конденсатора, другой - с дополнительным выводом высоковольтной обмотки трансформатора, дополнительно введена активно-емкостная нагрузка, первый вывод которой подключен ко второму зажиму испытуемого конденсатора, а второй - к общей точке схемы, причем измерительная схема включает в себя измерительно-вычислительный блок, блок памяти и индикации, которая измеряет не только разность фаз α между входными сигналами, но и их амплитуду напряжений, а тангенс угла диэлектрических потерь определяется по формуле:
tgδ = tg(δ1-α-γ) при (α+γ)≤δ1,
tgδ = tg(δ1+α+γ) при (α+γ)>δ1,
где δ1 - значение угла диэлектрических потерь активно-емкостной нагрузки на частоте синусоидального сигнала, заложенное в блоке памяти измерительной схемы;
α - угол между векторами напряжений на высоковольтной обмотке трансформатора и на активно-емкостной нагрузке;
γ - угол между векторами напряжений на высоковольтной обмотке трансформатора и на испытуемом конденсаторе, причем угол (γ) определяется по формуле:

Figure 00000002

где U2 - падение напряжения на активно-емкостной нагрузке,
Uoтп - напряжение на дополнительном выводе высоковольтной обмотки, k - отношение общего числа витков высоковольтной обмотки трансформатора к числу витков дополнительного вывода, а источник синусоидального сигнала выполнен с возможностью регулирования, как амплитуды напряжения, подаваемого на первичную обмотку высоковольтного трансформатора, так и частоты и имеет дополнительный управляющий вход, подключенный к выходу измерительной схемы, и дополнительный выход, соединенный с дополнительным управляющим входом измерительной схемы.An increase in accuracy, simplification of the device setup process, as well as the ability to measure the dielectric loss tangent of the test object at different frequencies of the applied voltage is achieved by the fact that in a known device containing a high-voltage transformer with an additional output on a high-voltage winding, the first main output of which is connected to the first test clip capacitor, and the second clamp is connected to the common point of the circuit, the source of the sinusoidal signal connected to the primary winding is high voltage transformer, a measuring circuit, one input of which is connected to the second terminal of the tested capacitor, and the other with an additional terminal of the high-voltage winding of the transformer, an additional capacitive load is introduced, the first terminal of which is connected to the second terminal of the tested capacitor, and the second to the common point of the circuit, moreover, the measuring circuit includes a measuring and computing unit, a memory and indication unit, which measures not only the phase difference α between the input signals, but also their amplitude expressions, and the dielectric loss tangent is determined by the formula:
tanδ = tan (δ 1 -α-γ) for (α + γ) ≤δ 1 ,
tanδ = tan (δ 1 + α + γ) for (α + γ)> δ 1 ,
where δ 1 is the value of the dielectric loss angle of the active capacitive load at the frequency of the sinusoidal signal embedded in the memory of the measuring circuit;
α is the angle between the voltage vectors on the high-voltage winding of the transformer and on the active-capacitive load;
γ is the angle between the voltage vectors on the high-voltage winding of the transformer and on the tested capacitor, and the angle (γ) is determined by the formula:
Figure 00000002

where U 2 is the voltage drop on the active capacitive load,
U OTP is the voltage at the additional output of the high voltage winding, k is the ratio of the total number of turns of the high voltage winding of the transformer to the number of turns of the additional output, and the source of the sinusoidal signal is configured to control both the amplitude of the voltage supplied to the primary winding of the high voltage transformer and the frequency and has an additional control input connected to the output of the measuring circuit, and an additional output connected to an additional control input of the measuring circuit.

Сущность изобретения заключается в увеличении точности измерения тангенса угла диэлектрических потерь, за счет измерения угла (γ) и за счет поддержания амплитуды напряжения на испытуемом объекте постоянной величины, измерения его диэлектрических потерь при разных частотах, а также в применении специальной программы для вычислений измеряемых параметров и настройки устройства. The essence of the invention is to increase the accuracy of measuring the dielectric loss tangent, by measuring the angle (γ) and by maintaining the voltage amplitude of the test object at a constant value, measuring its dielectric loss at different frequencies, as well as using a special program for calculating the measured parameters and device settings.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Figure 1 shows the structural electrical diagram of the proposed device.

Устройство для определения тангенса угла диэлектрических потерь содержит измерительную схему 1 с двумя входами, один из которых - 2 подключен к общей точке соединения испытуемого конденсатора 3 (Сх) и активно-емкостной нагрузки Z0 (4), другой - 5, к дополнительному выводу высоковольтной обмотки трансформатора 6, а выход 7 измерительной схемы 1 подключен к дополнительному управляющему входу 8 источника синусоидальных сигналов 9. Источник синусоидальных сигналов 9 своим выходом подключен к первичной обмотке высоковольтного трансформатора 6 и имеет дополнительный выход 10, который соединен с дополнительным управляющим 11 входом измерительной схемы 1.The device for determining the dielectric loss tangent contains a measuring circuit 1 with two inputs, one of which is 2 connected to a common connection point of the tested capacitor 3 (Cx) and active capacitive load Z 0 (4), the other 5, to an additional high-voltage output transformer winding 6, and the output 7 of the measuring circuit 1 is connected to an additional control input 8 of the source of sinusoidal signals 9. The source of sinusoidal signals 9 is connected with its output to the primary winding of the high voltage transformer 6 and has There is an additional output 10, which is connected to an additional control 11 input of the measuring circuit 1.

На фиг.2 приведена векторная диаграмма работы устройства при (α+γ)≤δ1, а на фиг.3 - векторная диаграмма работы устройства при (α+γ)>δ1.Figure 2 shows a vector diagram of the operation of the device at (α + γ) ≤ δ 1 , and figure 3 is a vector diagram of the operation of the device at (α + γ)> δ 1 .

Электрическая структурная схема и векторные диаграммы имеют следующие обозначения:
U - напряжение на высоковольтной обмотке трансформатора 6,
U1 - падение напряжения на испытуемом конденсаторе 3,
UR, Uc - соответственно напряжение на активной и реактивной составляющих испытуемого объекта 3 при последовательной схеме замещения,
U2 - падение напряжения на активно-емкостной нагрузке Z0 - (4),
I - ток, проходящий через высоковольтную обмотку трансформатора 6, испытуемый объект 3 и активно-емкостную нагрузку 4,
δ - угол диэлектрических потерь испытуемого объекта,
δ1 - угол диэлектрических потерь активно-емкостной нагрузки,
UR0, Uco - соответственно напряжение на активной и реактивной составляющих активно-емкостной нагрузки Z0 при последовательной схеме замещения,
γ - угол между векторами напряжений U и U1,
α - угол между векторами напряжений U и U2 или угол между векторами тока I и напряжения U.
The electrical block diagram and vector diagrams have the following notation:
U is the voltage on the high voltage winding of the transformer 6,
U 1 - voltage drop across the tested capacitor 3,
U R , Uc - respectively, the voltage on the active and reactive components of the test object 3 with a sequential equivalent circuit,
U 2 - voltage drop on the active capacitive load Z 0 - (4),
I is the current passing through the high voltage winding of the transformer 6, the test object 3 and the active capacitive load 4,
δ is the dielectric loss angle of the test object,
δ 1 - angle dielectric loss of the active capacitive load,
U R0 , Uco - respectively, the voltage on the active and reactive components of the active-capacitive load Z 0 with a sequential equivalent circuit,
γ is the angle between the stress vectors U and U 1 ,
α is the angle between the voltage vectors U and U 2 or the angle between the current vectors I and voltage U.

На фиг.2 θ = (α+δ1).
На фиг.3 θ = (γ+α).
Устройство работает следующим образом.
2, θ = (α + δ 1 ).
In Fig. 3, θ = (γ + α).
The device operates as follows.

Напряжение источника синусоидального сигнала 9 подается через высоковольтный трансформатор 6 на испытуемый объект 3. Сигнал, снимаемый с дополнительного вывода 5 высоковольтной обмотки трансформатора 6, и сигнал 2, снимаемый с активно-емкостной нагрузки 4, подаются на измерительную схему. Измерительная схема включает в себя измерительно-вычислительный блок, блок памяти и индикации. Она может определять не только разность фаз α углов между входными сигналами, но и их амплитуду напряжений, а также вычисляет угол (γ) - по следующей формуле:

Figure 00000003

где U2 - падение напряжения на активно-емкостной нагрузке,
Uoтп - напряжение на дополнительном выводе высоковольтной обмотки,
k - отношение общего числа витков высоковольтной обмотки трансформатора к числу витков дополнительного вывода.The voltage of the sinusoidal signal source 9 is supplied through the high-voltage transformer 6 to the test object 3. The signal taken from the additional output 5 of the high-voltage winding of the transformer 6, and the signal 2, taken from the active-capacitive load 4, are fed to the measuring circuit. The measuring circuit includes a measuring and computing unit, a memory and indication unit. It can determine not only the phase difference α of the angles between the input signals, but also their voltage amplitude, and also calculates the angle (γ) according to the following formula:
Figure 00000003

where U 2 is the voltage drop on the active capacitive load,
U OTP - voltage at the additional output of the high-voltage winding,
k is the ratio of the total number of turns of the high-voltage winding of the transformer to the number of turns of the additional output.

Измерительная схема также вычисляет тангенс угла диэлектрических потерь (tgδ) испытуемого объекта по формуле:
tgδ = tg(δ1-α-γ) при (α+γ)≤δ1,
tgδ = tg(δ1+α+γ) при (α+γ)>δ1,
где δ1 - значение угла диэлектрических потерь активно-емкостной нагрузки на частоте синусоидального сигнала, заложенное в блоке памяти измерительной схемы.
The measuring circuit also calculates the dielectric loss tangent (tanδ) of the test object using the formula:
tanδ = tan (δ 1 -α-γ) for (α + γ) ≤δ 1 ,
tanδ = tan (δ 1 + α + γ) for (α + γ)> δ 1 ,
where δ 1 is the value of the dielectric loss angle of the active capacitive load at the frequency of the sinusoidal signal embedded in the memory of the measuring circuit.

Значение тангенса угла диэлектрических потерь выводится на блоке индикации измерительной схемы, а также сохраняется в ее блоке памяти под условным номером. The value of the dielectric loss tangent is displayed on the display unit of the measuring circuit, and is also stored in its memory unit under a conditional number.

При изменении условий нахождения испытуемого конденсатора, например, (температура) значение угла потерь испытуемого объекта также меняется. Поэтому изменится и напряжение, приложенное к испытуемому конденсатору. Однако, в данном устройстве предусмотрена возможность поддержания постоянного значения напряжения на испытуемом конденсаторе. Оно реализовано следующим образом. When the conditions for finding the tested capacitor, for example, (temperature), the value of the loss angle of the tested object also changes. Therefore, the voltage applied to the capacitor under test will also change. However, this device provides the ability to maintain a constant voltage value on the tested capacitor. It is implemented as follows.

В блоке памяти измерительной схемы, кроме δ1 - угол диэлектрических потерь активно-емкостной нагрузки, дополнительно заложены значения напряжения U1 и k, где
U1 - напряжение, которое необходимо приложить на испытуемый конденсатор,
k - отношение общего числа витков высоковольтной обмотки трансформатора к числу витков дополнительного вывода.
In the memory block of the measuring circuit, in addition to δ 1 is the dielectric loss angle of the active capacitive load, the voltage values U 1 and k are additionally stored, where
U 1 is the voltage that must be applied to the test capacitor,
k is the ratio of the total number of turns of the high-voltage winding of the transformer to the number of turns of the additional output.

Измерительная схема позволяет вычислить значение напряжения U1. Оно может быть измерено по формуле (см. фиг.2, 3):

Figure 00000004

где U1 - падение напряжения на испытуемом конденсаторе 3,
U2 - падение напряжения на активно-емкостной нагрузке Z0 - (4),
Uотп - напряжение на дополнительном выводе высоковольтной обмотки,
k - отношение общего числа витков высоковольтной обмотки трансформатора к числу витков дополнительного вывода.The measuring circuit allows you to calculate the voltage value U 1 . It can be measured by the formula (see figure 2, 3):
Figure 00000004

where U 1 is the voltage drop across the tested capacitor 3,
U 2 - voltage drop on the active capacitive load Z 0 - (4),
U OTP - voltage at the additional output of the high-voltage winding,
k is the ratio of the total number of turns of the high-voltage winding of the transformer to the number of turns of the auxiliary output.

Если величина напряжения U1, вычисляемая измерительной схемой 1, окажется меньше значения U1, заданного в блоке ее памяти, то на его выходе 7 измерительной схемы появится положительный сигнал (+). Этот сигнал воздействует на управляющий вход 8 источника синусоидальных сигналов 9 так, что на его выходе и, значит, на первичной обмотке высоковольтного трансформатора 6 амплитуда синусоидального сигнала увеличится до тех пор, пока падение напряжения на испытуемом конденсаторе 3 - U1 не станет равным значению U1, заложенного в блоке памяти измерительной схемы 1.If the voltage value U 1 calculated by the measuring circuit 1 turns out to be less than the value of U 1 specified in the block of its memory, then a positive signal (+) will appear at its output 7 of the measuring circuit. This signal acts on the control input 8 of the sinusoidal signal source 9 so that at its output and, therefore, on the primary winding of the high-voltage transformer 6, the amplitude of the sinusoidal signal increases until the voltage drop across the tested capacitor 3 - U 1 becomes equal to the value U 1 embedded in the memory of the measuring circuit 1.

Если величина напряжения U1, вычисляемая измерительной схемой 1, окажется больше значения U1, заданного в блоке ее памяти, то на его выходе 7 измерительной схемы 1 появится отрицательный сигнал (-). Этот сигнал, в свою очередь также воздействует на управляющий вход 8 источника синусоидальных сигналов 9 таким образом, что на его выходе амплитуда синусоидального сигнала уменьшится до тех пор, пока падение напряжения на испытуемом конденсаторе 3 - U1 не станет равным значению U1, заложенному в блоке памяти измерительной схемы 1.If the voltage value U 1 calculated by the measuring circuit 1 is greater than the value of U 1 specified in the block of its memory, then a negative signal (-) will appear at its output 7 of the measuring circuit 1. This signal, in turn, also affects the control input 8 of the source of sinusoidal signals 9 in such a way that at its output the amplitude of the sinusoidal signal decreases until the voltage drop across the tested capacitor 3 - U 1 becomes equal to the value of U 1 embedded in memory unit of the measuring circuit 1.

В устройстве также предусмотрено измерение тангенса угла диэлектрических потерь испытуемого конденсатора в зависимости от частоты напряжения, приложенного к нему. Источник синусоидального сигнала 9 выполнен таким образом, что он может генерировать напряжение, приложенное к первичной обмотке высоковольтного трансформатора в широких пределах по частоте. Своим дополнительным выходом 10 он воздействует на дополнительный управляющий вход 11 измерительной схемы 1 и с блока ее памяти выбирает то значение угла δ1, которое соответствует данной частоте. В этом случае тангенс угла диэлектрических потерь испытуемого конденсатора будет определяться в зависимости от частоты синусоидального сигнала, с учетом (δ1), измеренной при данной частоте. Значение тангенса угла диэлектрических потерь, в зависимости от частоты приложенного напряжения, также будет сохранено в блоке памяти измерительной схемы под условным номером.The device also provides for the measurement of the dielectric loss tangent of the tested capacitor depending on the frequency of the voltage applied to it. The source of the sinusoidal signal 9 is designed so that it can generate a voltage applied to the primary winding of a high voltage transformer over a wide range of frequencies. With its additional output 10, it acts on the additional control input 11 of the measuring circuit 1 and selects from the block of its memory the value of the angle δ 1 that corresponds to a given frequency. In this case, the dielectric loss tangent of the tested capacitor will be determined depending on the frequency of the sinusoidal signal, taking into account (δ 1 ) measured at a given frequency. The value of the dielectric loss tangent, depending on the frequency of the applied voltage, will also be stored in the memory of the measuring circuit under a conditional number.

Источники информации
1. М. В. Локшин, П. М. СВИ, Измерение диэлектрических потерь высоковольтной изоляции. М.: Энергия, 1973. -144с.
Sources of information
1. M. V. Lokshin, P. M. SVI, Measurement of dielectric losses of high-voltage insulation. M .: Energy, 1973. -144 p.

2. Патент 2115131 РФ. Устройство для определения тангенса угла диэлектрических потерь /Михеев Г.М. //Открытия. Изобретения. 1998. 19. 2. Patent 2115131 of the Russian Federation. Device for determining the dielectric loss tangent / Mikheev G.M. //Discoveries. Inventions 1998.19.

3. ГОСТ 6581-75 Материалы электроизоляционные, жидкие. Методы электрических испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 23с. 3. GOST 6581-75 Electrical insulating materials, liquid. Electrical test methods. - M .: Publishing house of standards, 1986. - 23s.

Claims (3)

1. Устройство для определения тангенса угла диэлектрических потерь, содержащее высоковольтный трансформатор с дополнительным выводом на высоковольтной обмотке, первый основной вывод которого соединен с первым зажимом испытуемого конденсатора, а второй зажим подключен к общей точке схемы, источник синусоидального сигнала, подключенный к первичной обмотке высоковольтного трансформатора, измерительную схему, один вход которой соединен со вторым зажимом испытуемого конденсатора, другой - с дополнительным выводом высоковольтной обмотки трансформатора, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введена активно-емкостная нагрузка, первый вывод которой подключен ко второму зажиму испытуемого конденсатора, а второй - к общей точке схемы, причем измерительная схема выполнена с измерительно-вычислительным блоком, блоком памяти и индикации, которая измеряет разность фаз α между входными сигналами и их амплитуду напряжений, при этом тангенс угла диэлектрических потерь определяется по формуле
tgδ = tg(δ1-α-γ) при (α+γ)≤δ1,
tgδ = tg(δ1+α+γ) при (α+γ)>δ1,
где δ1 - значение угла диэлектрических потерь активно-емкостной нагрузки на частоте синусоидального сигнала, заложенное в блоке памяти измерительной схемы;
α - угол между векторами напряжений на высоковольтной обмотке трансформатора и на активно-емкостной нагрузке;
γ - угол между векторами напряжений на высоковольтной обмотке трансформатора и на испытуемом конденсаторе, который в свою очередь определяется по формуле
Figure 00000005

где U2 - падение напряжения на активно-емкостной нагрузке;
Uomn - напряжение на дополнительном выводе высоковольтной обмотки;
k - отношение общего числа витков высоковольтной обмотки трансформатора к числу витков дополнительного вывода.
1. A device for determining the dielectric loss tangent, comprising a high voltage transformer with an additional terminal on the high voltage winding, the first main terminal of which is connected to the first terminal of the capacitor under test, and the second terminal is connected to a common point in the circuit, a sinusoidal signal source connected to the primary winding of the high voltage transformer , a measuring circuit, one input of which is connected to the second clamp of the tested capacitor, the other to the additional output of the high voltage winding transformer, characterized in that an active capacitive load is additionally introduced into the device, the first output of which is connected to the second terminal of the tested capacitor, and the second to the common point of the circuit, the measurement circuit being made with a measuring and computing unit, a memory and indication unit that measures the phase difference α between the input signals and their voltage amplitude, while the dielectric loss tangent is determined by the formula
tanδ = tan (δ 1 -α-γ) for (α + γ) ≤δ 1 ,
tanδ = tan (δ 1 + α + γ) for (α + γ)> δ 1 ,
where δ 1 is the value of the dielectric loss angle of the active capacitive load at the frequency of the sinusoidal signal embedded in the memory of the measuring circuit;
α is the angle between the voltage vectors on the high-voltage winding of the transformer and on the active-capacitive load;
γ is the angle between the voltage vectors on the high-voltage winding of the transformer and on the tested capacitor, which in turn is determined by the formula
Figure 00000005

where U 2 - voltage drop on the active capacitive load;
Uomn - voltage at the additional output of the high-voltage winding;
k is the ratio of the total number of turns of the high-voltage winding of the transformer to the number of turns of the additional output.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник синусоидального сигнала выполнен с возможностью регулирования, как амплитуды напряжения, подаваемого на первичную обмотку высоковольтного трансформатора, так и частоты. 2. The device according to claim 1, characterized in that the source of the sinusoidal signal is configured to control both the amplitude of the voltage supplied to the primary winding of the high voltage transformer and the frequency. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что источник синусоидальных сигналов имеет дополнительный управляющий вход, подключенный к выходу измерительной схемы, и дополнительный выход, соединенный с дополнительным управляющим входом измерительной схемы. 3. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the source of sinusoidal signals has an additional control input connected to the output of the measuring circuit, and an additional output connected to an additional control input of the measuring circuit.
RU2002100545/09A 2002-01-03 2002-01-03 Device establishing dissipation factor of dielectric RU2215296C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002100545/09A RU2215296C2 (en) 2002-01-03 2002-01-03 Device establishing dissipation factor of dielectric

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002100545/09A RU2215296C2 (en) 2002-01-03 2002-01-03 Device establishing dissipation factor of dielectric

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002100545A RU2002100545A (en) 2003-07-27
RU2215296C2 true RU2215296C2 (en) 2003-10-27

Family

ID=31988672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002100545/09A RU2215296C2 (en) 2002-01-03 2002-01-03 Device establishing dissipation factor of dielectric

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2215296C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349922C1 (en) * 2007-11-07 2009-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" Method of dielectric losses angle measurement

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4092847A (en) * 1977-06-23 1978-06-06 Texaco Inc. Flash point analyzing means and method
RU2115131C1 (en) * 1994-09-08 1998-07-10 Георгий Михайлович Михеев Device determining loss tangent of dielectric
RU2176786C2 (en) * 2000-02-25 2001-12-10 Михеев Георгий Михайлович Gear determining temperature of flash and loss tangent of combustible liquids

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4092847A (en) * 1977-06-23 1978-06-06 Texaco Inc. Flash point analyzing means and method
RU2115131C1 (en) * 1994-09-08 1998-07-10 Георгий Михайлович Михеев Device determining loss tangent of dielectric
RU2176786C2 (en) * 2000-02-25 2001-12-10 Михеев Георгий Михайлович Gear determining temperature of flash and loss tangent of combustible liquids

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2349922C1 (en) * 2007-11-07 2009-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" Method of dielectric losses angle measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11519794B2 (en) Device and method for the in-situ calibration of a thermometer
JP2003028900A (en) Non-contact voltage measuring method and device
RU2115131C1 (en) Device determining loss tangent of dielectric
Cataliotti et al. Characterization and error compensation of a Rogowski coil in the presence of harmonics
RU2215296C2 (en) Device establishing dissipation factor of dielectric
US6566895B2 (en) Unbalanced three phase delta power measurement apparatus and method
CN106199285B (en) Capacitance characteristic measuring equipment and method under any alternating current carrier
RU2008690C1 (en) Method for measuring of electric capacitance and inductance
RU2025740C1 (en) Method of locating damage of power transmission lines and apparatus for performing the same
JP2007003407A (en) Method and apparatus for measuring impedance
JP2940604B2 (en) Current injection device for harmonic measurement
RU2231800C2 (en) Device determining parameters of complex impedance
EP4657083A1 (en) Small impedances measuring device
SU1541532A1 (en) Method of determining components of internal resistance of electric network
NL2032079B1 (en) Measurement system for dielectrics
JP3421524B2 (en) How to measure capacitance
So et al. A new current-comparator-based high-voltage low-power-factor wattmeter
RU2137146C1 (en) Capacitance and loss measurement technique
SU1171725A1 (en) Method of measuring error of voltage scale converter
SU834599A1 (en) Device for measuring phase shift between non-sine signal harmonic and sine signal of the same frequency
JPH11326410A (en) Dielectric tangent measurement method
KR102014511B1 (en) Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor
SU622025A1 (en) Three-component alternating electric field sensor
RU2099725C1 (en) Measurement of loss angle tangent of high-voltage equipment and device for its implementation
RU1822985C (en) Method for determination of insulation parameters with respect to earth for supply lines having insulated neutral wire

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040104