【摘 要】
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随着对能源利用效率的要求不断提高,各国对电力变压器产品的能效要求做出了相关规定。在提高变压器能效的过程中,开展变压器损耗测量系统（TLMS）的溯源工作能验证其能效测量的准确性和可靠性。此外,对TLMS在不同功率因数下进行校准,需要试验源输出不同相位差的高压大电流信号。因此,针对TLMS校准中,对功率因数可调高压大电流信号源的需要,开展了移相技术研究及装置研制。本文主要进行了以下研究工作:1)针对T
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随着对能源利用效率的要求不断提高,各国对电力变压器产品的能效要求做出了相关规定。在提高变压器能效的过程中,开展变压器损耗测量系统（TLMS）的溯源工作能验证其能效测量的准确性和可靠性。此外,对TLMS在不同功率因数下进行校准,需要试验源输出不同相位差的高压大电流信号。因此,针对TLMS校准中,对功率因数可调高压大电流信号源的需要,开展了移相技术研究及装置研制。本文主要进行了以下研究工作:1)针对TLMS的系统校准方案设计。详细介绍了TLMS校准的主要工作,对比了目前国内外变压器损耗测量系统校准已开展的研究,提出了“系统校准”的校准方案。通过让校准过程中电流和电压之间的相位角可调,来模拟不同的电力变压器损耗水平,信号处理灵活和方便,从而实现在不同的损耗水平下验证TLMS的准确性。2)基于Compact RIO的高精度移相装置设计。根据所设计的校准方案搭建并实现了Compact RIO平台的移相装置,装置在机理上利用希尔伯特（Hilbert）变换,对输入信号进行卷积运算,得到正交参考信号,然后通过双参数的矢量合成技术生成相位可调的输出。结合高性能的硬件平台实现装置的高稳定性和高分辨率,实现了装置的分辨率优于0.001°。通过该装置控制试验中高电压和大电流信号之间的相位差,从而产生不同功率因数的试验信号,以模拟不同的电力变压器损耗水平。3)高精度相位测量装置的设计。为进一步提高实验数据的可靠性,利用Compact RIO可实现多通道独立信号采集的优点,令其作为硬件平台、Lab VIEW软件实现可视化操作,设计了相位测量装置。装置通过与高精度的相位角电压表比对,可实现相位的高精度测量,分辨率优于0.0001°。4)装置的搭建及性能测试。在测试非常低的功率因数时,装置的稳定性和分辨率是测量精度最重要的参数。利用自制的相位测量装置,并结合相角电压表Clark-Hess 2600对移相装置的稳定性和分辨率进行实验验证。
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