廖建庆

(宁德师范学院 物理与电气工程系，福建 宁德 352100 )

0 引言

介质损耗因数即介质损耗角正切值tanδ，是反映电容型电气设备中绝缘介质损耗程度的一个很重要的指标，通过测量tanδ可及时发现事故隐患，对电力系统安全、可靠运行具有十分重要的意义.

目前tanδ测量方法主要有硬件法和软件法，硬件法主要有过零比较法[1]和绝对测量和过零比较法相结合的新方法[2]等，由于硬件法容易受到频率波动、谐波、脉动信号等因素的影响，测量准确度不够理想.为了改善tanδ测量精度，以相关系数法[3]、傅里叶分析法[4]和高阶正弦拟合法[5]等软件方法测量介质损耗应运而生，这些方法虽然在一定程度上改善了介质损耗的测量，但在非同步采样下或采样数据长度为非整周期时会产生频谱泄漏和栅栏效应，对此文献[6]采用加Hanning窗算法，这些加窗插值算法较大程度上减少了频谱泄漏和栅栏效应，但其效果受到窗函数固定旁瓣性能的制约，使介质损耗的测量精度受到一定的影响.

为此文章提出一种复三角函数和Hilbert变换相结合的信号采样算法，高精度、快速性DSP加外设A/D采样模块为主要硬件的介质损耗测量装置设计方案，运用这种方法能减少电网频率波动以及非整周期采样下介质损耗因数测量时带来的测量误差，较好地解决了实际信号测量中存在的非同步采样问题.

1 介质损耗因数测量原理

(a)等效电路 (b)向量图图1 绝缘介质等效电路及相量图

(1)

2 复三角函数和Hilbert变换原理

设通过电容型设备的无谐波工频电流信号为