高压电气设备绝缘介质损耗测量,是判断设备绝缘受潮、老化等整体劣化状况的一种有效的预防性试验.随着电力系统的发展,面临现场tanδ测量的突出问题,有效克服现场电磁场干扰(主要是电网强电场干扰)就成为现场环境下tanδ测量的重要要求.随着电子测量技术的进步,对现场介质损耗测量装置的小型化、高效率和智能化的要求已成为现代介质损耗测量装置的发展趋势.这些因素促进了对自动测量方法和新型测量装置的研究.这也是该文进行介质损耗变频测量方法研究的出发点.新型介质损耗自动测量装置采用与传统测量方法有很大区别的"绝缘介损在线检测技术",该文认为其由两个部分组成:一是主要依靠"硬件"的检测方法(以"过零检测鉴相法"为代表);二是以"软件"为主的检测方法即介损测量的数字频谱分析方法,但以"软件"为主的检测方法是介损在线检测技术发展的趋势.该文正是从这方面进行高压电气设备介损测量方法的研究.该文对现代流行的介损在线检测的数字频谱分析与计算技术进行了深入的理论分析和比较,包括基本的"离散傅立叶变换法"、"谐波分析法"、"正弦波参数法",重点阐述了"相关函数法"及其改进算法,讨论了它们各自的优缺点,并分别给出了tanδ值的具体计算公式.该文分析了MCS-51系列单片机的低功耗设计方法和并行互连技术,探讨了它们在该系统硬件设计中的适用性,然后提出了以W78LE516单片机为核心的控制处理测量系统的硬件设计方法.该文对各主要功能部分进行了讨论,并给出了整个单片机控制处理系统的参考电路原理图.论文中详细分析的几个部分是:同步采样及控制电路,A/D转换器件的选取方法及数据采样量化误差对介质损耗测量精度的影响,LCD显示器及键盘接口电路,以及电路板内部和在装置整体安装上的硬件抗干扰措施等.测量系统的软件实现新型介损测量装置的整体测量控制、数据采集及数据处理、显示和人机接口等功能.该文首先提出了基于二进正交小波变换的信号消噪理论及其在该系统的应用,然后讨论了用C51语言进行单片机软件编程的总体方法,其涉及到的主要方面是:A/D同步采样子程序设计;基于二进正交小波变换的采样信号预消噪子程序的编程方法:用"基于二次插值的快速相关函数算法"进行采样数据变换处理,实现介质损耗参数计算的程序设计方法;以及LCD液晶显示器的编程,键盘中断服务程序设计,软件设计中应采取的安全措施等等.最后该文列出了该装置在实验室进行的模拟实验结果并加以分析,对该文的研究工作进行了总结和提出了对下一步工作的展望.