介质损耗角测量方法

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.2,介质损耗角正切值的测量,上节的基本内容：,绝缘预防性试验：绝缘特性试验,耐压试验,绝缘电阻的测量：数字兆欧表,所能发现的缺陷：总体绝缘质量下降,绝缘整体受潮,存在贯穿性导电通道,介质损耗：电介质在电压作用下有能量损耗，电介质的能量损耗简称介质损耗,电介质的等值电路：,当绝缘介质劣化时，介质损耗增加，但介质损耗难以形成标准,介质损耗角 为功率因数角的余角，其正切值 又称为介质损耗因数，常用百分比,(%),表示,介质损耗角正切值只与介质材料本身属性有关，与电气设备的尺寸和绝缘的结构无关，所以对介质损耗的测量主要是指测量介质损耗角正切,tan,的测量方法：西林电桥法,测量设备：,(a)QS-1,型西林电桥,(b),智能型介质损耗测量仪,(a),(b),QS-1,型西林电桥原理接线图,4-6,西林电桥原理接线图,图中,C,x,，,R,x,为被测试样的等效并联电容与电阻，,R,3,、,R,4,表示电阻比例臂，,C,n,为平衡试样电容,C,x,的标准，,C,4,为平衡损耗角正切的可变电容。,4.2.1,西林电桥测量法的基本原理,根据电容平衡原理，当,:,式中,Z,x,、,Z,n,、,Z,3,、,Z,4,分别是电桥的试样阻抗，标准电容器阻抗以及桥臂,Z,3,和,Z,4,的阻抗,解所得方程式，得,(4-6),（,4-7,）,（,4-8,）,（,4-9,）,为了读数方便，取,若 以 计，则 的读数就为 的值。,当,时，试样电容可近似地按下式计算：,（,4-10,）,因此，当桥臂电阻,R,3,，,R,4,和电容,C,N,，,C,4,已知时就可以求得试样电容和损耗角正切。,通常被试品阻抗要比,Z,3,和,Z,4,大得多，所以工作电压主要作用在被试品上，因此它们被称为高压臂，而,Z,3,和,Z,4,为低压臂，其作用电压往往只有数伏。这种接线方式称为正接线。,为了确保人身和设备安全，在低压臂上并联有放电管（,A,、,B,两点对地），以防止在,R,3,、,C,4,等需要调节的元件上出现高压。,由于绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，换言之，被试品的一极往往是固定接地的。这时就不能用上述正接线来测量它们的,tan,，而应改用图,4-8,所示的反接线法进行测量。,图,4-8,西林电桥反接线原理图,返回,在现场进行测量时，试品和桥体往往处在周围带电部分的电场作用范围之内，虽然电桥本体及连接线都如前所述采取了屏蔽，但对试品通常无法做到全部屏蔽。这时等值干扰电源电压就会通过对试品高压电极的杂散电容产生,干扰电流,，影响测量。,图,4-9,外接电源引起的电磁干扰,4.2.2,西林电桥测量法的电磁干扰,消除或减小由于电场干扰引起的误差，可以采取下列措施：,（,1,）,加设屏蔽，用金属屏蔽罩或网把试品与干扰源隔开。,返回,因为被试品的阻抗比 和变压器漏抗大得多，所以干扰电流 流过 和变压器形成回路。,图,4-10,移相电源消除干扰的接线图,（,2,）采用移相电源法,（,2,）采用移相电源法,短接,BD,点，干扰电流 和原电流 同时通过验流计,G,，设该电流为 。,调节移相器，改变电源相位，使电流 最小，此时干扰电流与原电流相位相同，不影响介质损耗角正切值的测量。,撤消,BD,短接，再调节测量介质损耗角正切值。,（,3,）倒相法,不用移相器，接一反向开关，分别测量开关正向和开关反向时的介质损耗角正切值。,被试品实际介质损耗角正切值为：,4.2.3,西林电桥测量法的其他影响因素,1.,温度的影响,温度对,tan,值的影响很大，具体的影响程度随绝缘材料和结构的不同而异。一般来说，,tan,随温度的增高而增大。现场试验时的绝缘温度是不一定的，所以为了便于比较，应将在各种温度下测得的,tan,值换算到,20,时的值。,图,4-11,与试验电压的典型关系曲线,1,良好的绝缘,2,绝缘中存在气隙,3,受潮绝缘,2.,试验电压的影响,3.,试品电容量的影响,对于电容量较小的试品,(,例如套管、互感器等,),，测量,tan,能有效地发现局部集中性缺陷和整体分布性缺陷。但对电容量较大的试品,(,例如大中型发电机、变压器、电力电缆、电力电容器等,),测量,tan,只能发现整体分布性缺陷,4.,试品表面泄漏的影响,试品表面泄漏电阻总是与试品等值电阻,R,x,并联，显然会影响所测得的,tan,值，这在试品的,C,x,较小时尤需注意。,返回,(,本节完,),小 结,测量 值是判断电气设备绝缘状态地一项灵敏有效的方法。,值的测量，最常用的是西林电桥。,的测量受一系列外界因素的影响。试验中应尽可能采用屏蔽，除污等方法消除这些影响。,