介质损耗试验Word格式文档下载.docx
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如果取得试品的电流相量’和电压相量U,那么可以得到如下相量图:
含损耗的实际试品
純电阻R
IC
純电容c
总电流可以分解为电谷电流
Ic和电阻电流Ir合成,因此:
介质雌因麹加討峽喘仙尬存贬
这正是损失角S=(90°
-①)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲,是通过测量S或者①得到介损因数。
有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:
cos
①),而不是介质损耗因数(DF:
tgS)。
一般cos①<tgS,在损耗很小时这两个数值非常接近。
三试验方法
根据试品的具体情况确定试验接线方式方法。
试验方法有外施和内施两种。
外施是使用外部高压试验电源和标准电容器进展试验,对介损仪的示值按一定的比例关系进展计算得到测量结果的方法。
内施
是使用介损仪内附高压电源和标准器进展试验,直接得到测量结果的方法。
试验的接线方式有正接线和反接线两种。
正接线是用于测量不接地试品的方法,测量时介损仪测量回路处于地电位,而反接线是用于测量接地试品的方法,测量时介损仪测量回路处于高电位,他与外壳之间承受全部试验电压参考接线方式:
1正接线、内标准电容、内高压〔常规正接线〕:
高压屏蔽高压芯线
高压
exa
CnO
接地•
3屏蔽广f詹醱环
正内Un5-Hz10kVTestHV-RD
2反接线、内标准电容、内高压〔常规反接线〕:
高压屏蔽
CXO
GnQ
高压芯线高压屏範环
Cx
反内cn6<
H210kV"
st
开內高压允讦
高压算蔽
CX
高压芯统鬲压屏蔽环
4反接线、外标准电容、内高压:
反外crt5-HZ10kV丁总或H兰用口
开內高压允祥
5正接线、内标准电容、外高压:
高压芯线
咼压
CXOCnO接地•
——外加高压(最大10KV/1A)
1彩产二屏蔽环
I■
Cx芯线|正内5外u
Test
6反接线、内标准电容、外高压:
髙压
芯线\
屏蔽环外加高压t最大10J<
V<
1A)
Cx°
CnO接地•
反内cr»
外u
Tst
关内高压允许
四使用仪器及工作原理
高压介质损耗测量仪〔简称介损仪〕是指采用电桥原理,应用数字测量技术,对介质损耗角正切值和电容量进展自动测量的一种新型仪器。
一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三局部。
现常用介损仪有西林型和M型两种
〔1〕西林电桥
调节R3、C4使电桥平衡,此时a、b
两点电压相等,即R3、C4两端电压相等。
1
因为交流电路中电容阻抗为。
jwC
电路中R4、C4的并联阻抗为两者倒
数和的倒数
]]R4
丄卄丄二工市品R4]R4
jwC4
按阻抗元件分压原理,不难得到:
TT葩
Ua-—
U-Ub-
1+j«
R4C4
M一1l-i-jwR4C4
1Rs1十j®
R4C4IC41==1两边取倒数得:
/_...1.4.'
i.|.止屮……
按复数相等实部、虚局部别相等的规定得到'
Cn
〔2〕M型电桥
将试品改为并联模型。
注意到Ir与
Icx、Icn差90度:
J(I亡11论-I腮心尸4(1丫巴『
调节R4使Uw最小。
这时IcnR4=IcxR3,
Uw=IrR3,因此:
Uw
1也&
小介损时电压很低,难以保证测量精度。
本公司使用的介损仪AI-6000型。
AI-6000使用西林电桥,利用变频抗干扰原理,采用傅立叶变化数字波形分析技术,对标准电流和试品电流进展计算,抑制干扰能力强,测量结果准确稳定。
AI-6000介损仪的主要技术指标准确度:
电容量CX土〔读数X1%+1pF介质损耗因数tgS:
±
〔读数X〕
CX范围:
内置高压3pF~60000pF/10kV60pF~1卩F/0.5kV
外加高压卩F/10kV
分辨率:
最高,4位有效数字tgS范围:
不限,
0.001%
电容、电感、电阻三种试品自动识别。
试验电流范围:
10卩A~1A
内施高压:
设定范围:
0.5~10kV
最大输出电流:
200mA
测量时间:
约30秒〔与测量方式有关〕
输入电源:
180V~270VAC50Hz/60Hz土1%〔市电或发电机供电〕
抗干扰指标:
在200斯扰〔即I干扰/I试品w2〕下仍能到达上述准确度注:
抗干扰指标为满足仪器准确度的前提下,干扰电流与试验电流的最大比例,比例越大,
抗干扰性能越好。
在介质损耗测量中常见抗干扰方法有三种:
倒相法、移相法和变频
法。
AI-6000采用变频法抗干扰,同时支持倒相法测量。
五:
试验过程
1施加测量电压前准备工作:
1.1按该测量设备的使用说明书进展接线,并检查是否正确。
1.2检查主桥与放大器及自动跟踪联线,是否正确。
1.3CX试品及CF标准,电缆长度,由测量电压决定。
1.4电桥要有良好的接地线。
1.5指示表调好机械指零。
1.6指示器灵敏度拨段开关旋转到最小位置。
1.7检查桥臂电阻器与试品的电容及测量电压是否适应。
1.8桥臂电阻测量电流不得超过电路规定的最大电流强度。
1.9电桥C4R3,R4旋钮放在试样估算的位置上。
2试验操作步骤:
2.1接通电源,观察放电管有无放电现象,如有放电现象那么必须切除电源,
检查原因,消除故障。
2.2接通电源开关,将放大器与自动跟踪器予热5-10分钟。
2.3稍加电压及低灵敏度下,电桥进展予平衡。
2.4在工作电压下,将变换开关置桥体位置,从高档开场反复调整R4C4旋
钮,使指零仪指示趋零,顺时针旋转灵敏度开关,逐渐增高灵敏度,细
调R4及C4,使指零仪归零,然后将变换开关置到屏蔽位置,观察辅助支路归零情况。
2.
CnR4
5通过以上测量步骤后,指示仪在较高的灵敏率为零时,读取数值,并记录。
并且测量不用分流器时,
介质损耗率tg计算公式为:
tgR4C4电容公式为:
3试品测量完毕后将电压降到零并分闸,试验人员进入试验场地对试品放电后,方可接触试品。
六结果评判
在排除外界干扰,正确地测出tg值后,还需对tg的数值进展正确的分析。
tg值与介质的温度、湿度、内部有无气泡、缺陷局部体积等有关。
tg以及电容量的合格范围参看有关产品试验标准或运行规程。
1温度的影响
温度对tg有直接影响。
一般情况,tg随温度上升而增加。
因此为便于比拟,应将各种温度下测量结果都换算至20C下的数值。
应当指出,由于试品的
真实的平均温度是很难准确测定的,换算系数也是近似的,仍有很大的误差。
因此,尽可能在10〜30C的温度下进展测量。
有些绝缘材料的温度低于某一临界值时,其tg可能随温度的降低而上升。
故过低的温度下测出的tg不能反映真实的绝缘情况。
测量tg应在不低于5C时进展。
2试验电压影响
良好绝缘的tg不遂电压的变化而明显变化,假设绝缘中确有缺陷,那么其
tg将随电压的升高而明显增加。
3测量tg与试品电容的关系
对电容较小的设备,测tg能有效地发现局部集中性和整体分布性的缺陷。
但对于大电容量的设备,测tg只能发现绝缘整体分布性缺陷。
事实上,设备绝缘构造总是由许多部件构成并包含多种材料,可看成是由许多串并联回路所组成。
七常见问题和考前须知
1•常见问题:
1试品尺寸较大,各局部开用分别试验时,应单独测量各局部的介质损耗,以提高发现缺陷的灵敏度。
2现场试验时,假设没有高压标准电容器,可用tg较小、数值、且电容量适宜的其它高压电气设备来代替,这时被试品的tg值为数值的tg与电桥上读数之和。
3外界有电场干扰时,将使电桥无法平衡或带来严重误差。
在现场试验时,应尽量远离漏磁大的设备。
检流计要注意磁屏蔽,必要时可将检流计的极性转换开关倒换一下,取两次读数的平均值。
4被试品和标准电容器的高压连接线不应出现电晕,否那么tgS增高;
被试品的测量极的外部绝缘有脏污或受潮,将分流流过桥体的电流,导致tgS偏小甚至出现负值。
2•考前须知:
1检查各种接线是否正确,绝缘距离一定要能耐受试验电压值。
2仪器测量电缆通用,建议用高压线连接此插座。
高压插座和高压线有危险电压,绝对制止碰触高压插座、电缆、夹子和试品带电部位!
确认断电后接线,测量时务必远离!
3应保证高压线与试品高压端零电阻连接,否那么可能引起误差或数据波动,也可能引起仪器保护。
4强干扰下撤除接线时,应在保持电缆接地状态下断开连接,以防感应电击。
5测量中严禁拔下插头,防止试品电流经人体入地!
6尽管仪器有接地保护,但无论何种测量,仪器都应可靠独立接地。
7保证零电阻接地。
应仔细检查接地导体不能有油漆或锈蚀,否那么应将接地导体刮干净。
轻微接地不良可能引起误差或数据波动,严重接地不良可能引起危险!
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- 介质 损耗 试验