局部放電測量儀校準裝置的研制與應用
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2 關鍵技術及解決方案
(1)采用虛擬數(shù)據(jù)采集技術，進行數(shù)字積分，按照q=It的方法來實現(xiàn)對局部放電量的測量，這是本項目的首創(chuàng)。過去都采用電壓幅值乘電容的方法，按照q=UC的方法來實現(xiàn)對局部放電量的測量。
(2)采用阻抗替換的方法測量內(nèi)阻，也是本項目的獨創(chuàng)。
2．1 標準內(nèi)阻測試方法
已有測試方法采用標準DL／T 846．4-2004((高電壓測試設備通用技術條件第4部分：局部放電測量儀》6．13．1(原標準編號)校準脈沖發(fā)生器內(nèi)阻的測試。
測試接線如圖3(原標準圖號)所示。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/194959.htm
斷開圖3中開關S，將被檢校準脈沖發(fā)生器輸出脈沖通過電容C接到示波器的輸入端，讀出示波器顯示的電壓波形峰值Up，將開關S合上，調(diào)節(jié)可變電阻器Rw，使示波器顯示的電壓波形峰值降為Up／2。此時可變電阻器Rw的值即為校準脈沖發(fā)生器的內(nèi)阻值。本項目的研究發(fā)現(xiàn)，上述標準的規(guī)定是不能準確測量內(nèi)阻的。這是因為校準脈沖信號發(fā)生器所發(fā)生的信號是頻率為1 000～1 200 Hz的方波，其上升時間小于等于
60 ns，它的帶寬經(jīng)頻譜分析儀分析為30 MHz左右，它需要測量的不是直流電阻，而是相應頻率下的交流阻抗。由于電容的影響，普通可調(diào)電阻組成的測量電路，其時間常數(shù)很大，所以無法對高頻電路進行準確測量。
2．2 阻抗替換的內(nèi)阻測試方法
本項目采用階躍電壓發(fā)生器內(nèi)阻的測量方法，階躍電壓發(fā)生器內(nèi)阻的測量接線如圖4所示。
圖4中，階躍脈沖電壓發(fā)生器是能產(chǎn)生上升時間小于60 ns，衰減時間大于100μs脈沖電壓的信號發(fā)生器；示波器為帶寬大于50 MHz的數(shù)字示波器；C為分度電容器；BNC為同軸連接器；R1，R2，R3，Rn為可以替換的無感電阻。
按圖4連接，連接時，使用BNC同軸連接器。設備之間連接用同軸電纜。
從圖4中可以看出，由于本項目使用的連接導體都是屏蔽電纜，使用的連接器都是BNC同軸連接器，所以電路的電容非常小，這樣就能對高頻電路進行準確的測量。測量中使用的替換電阻都是經(jīng)過嚴格調(diào)整的，電感和電容的電阻都非常小，它們的直流電阻和交流阻抗非常接近，這樣替換測量的結果就是階躍脈沖電壓發(fā)生器的真正內(nèi)阻，符合測量要求。
測量時，給階躍脈沖電壓發(fā)生器的電壓輸出端并聯(lián)一個電阻R1，連接示波器，示波器的輸入阻抗值為1 MΩ，測量的階躍脈沖電壓發(fā)生器的輸出電壓為U2，按照下式計算階躍電壓發(fā)生器的內(nèi)阻：
式中：U1為階躍脈沖電壓發(fā)生器輸出端沒有接并聯(lián)電阻R1時的輸出電壓；U2為階躍脈沖電壓發(fā)生器輸出端連接并聯(lián)電阻R1時的輸出電壓；R1為階躍脈沖電壓發(fā)生器輸出端連接的并聯(lián)電阻，應使其盡量接近階躍電壓發(fā)生器內(nèi)阻；Rx為階躍電壓發(fā)生器內(nèi)阻。
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