tanδ在线监测的原理方法主要有两种:一种是硬件直接测量相位角,主要有过零点相位比较法、电压比较器法等;另一种是采用软件实现的方法,主要是通过A/D转换把监测信号变成数字量,然后使用数字信号处理的方法求得tanδ,主要有谐波分析法。
由于XLPE电缆的δ角极小,在额定电压下,110kV和220kV电缆最大介质损耗角正切值分别为0.0033%和0.0030%。如果采用过零点比较法时,在过零点稍有干扰,就会严重影响tanδ的测量准确度。因此在XLPE电缆tanδ测量中多采用谐波分析法,谐波分析法的测量原理是:使用高灵敏度的电流传感器测量接地线电流信号,从电压互感器二次侧抽取电压信号,经整形放大(消除共模干扰)、低通滤波、程控放大后的电流和电压模拟信号经过同步A/D转换器采样后变为数字信号,然后利用计算机对电流和电压数字信号进行快速傅里叶变换(FFT),得到两个信号的基波傅里叶系数,进一步求出两个基波的相位差,从而得到被测电缆的tanδ。