介質(zhì)損耗角測(cè)量方法

1、 4.2 介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量 上節(jié)的基本內(nèi)容： 絕緣預(yù)防性試驗(yàn)：絕緣特性試驗(yàn) 耐壓試驗(yàn)絕緣電阻的測(cè)量：數(shù)字兆歐表所能發(fā)現(xiàn)的缺陷：總體絕緣質(zhì)量下降 絕緣整體受潮 存在貫穿性導(dǎo)電通道介質(zhì)損耗：電介質(zhì)在電壓作用下有能量損耗，電介質(zhì)的能量損耗簡(jiǎn)稱介質(zhì)損耗電介質(zhì)的等值電路：當(dāng)絕緣介質(zhì)劣化時(shí)，介質(zhì)損耗增加，但介質(zhì)損耗難以形成標(biāo)準(zhǔn)tan 介質(zhì)損耗角 為功率因數(shù)角的余角，其正切值 又稱為介質(zhì)損耗因數(shù)，常用百分比(%)表示RCCURUIICR1tan 介質(zhì)損耗角正切值只與介質(zhì)材料本身屬性有關(guān)，與電氣設(shè)備的尺寸和絕緣的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，所以對(duì)介質(zhì)損耗的測(cè)量主要是指測(cè)量介質(zhì)損耗角正切 tan的測(cè)量方法：西林電橋法 測(cè)量

2、設(shè)備：(a)QS-1型西林電橋 (b)智能型介質(zhì)損耗測(cè)量?jī)x(a)(b)QS-1型西林電橋原理接線圖4-6 西林電橋原理接線圖 圖中Cx，Rx為被測(cè)試樣的等效并聯(lián)電容與電阻，R3、R4表示電阻比例臂，Cn為平衡試樣電容Cx的標(biāo)準(zhǔn)，C4為平衡損耗角正切的可變電容。 4.2.1 西林電橋測(cè)量法的基本原理 43xnZ ZZ Z根據(jù)電容平衡原理，當(dāng): 式中Zx、Zn、Z3、Z4分別是電橋的試樣阻抗，標(biāo)準(zhǔn)電容器阻抗以及橋臂Z3和Z4的阻抗 11xxxjCZRw=+1NNZj Cw=33ZR=44411j CZRw=+42311tanxNxRCCR解所得方程式，得 (4-6) （4-7） （4-8） （4-

3、9） 441tanCRCRCURUIIxxxxCRx 為了讀數(shù)方便，取 4410R6444441010100tanCCCRx若 以 計(jì)，則 的讀數(shù)就為 的值。4C4CFxtan當(dāng) 時(shí)，試樣電容可近似地按下式計(jì)算： tan0.1x43xNRCCR（4-10） 因此，當(dāng)橋臂電阻R3，R4和電容CN，C4已知時(shí)就可以求得試樣電容和損耗角正切。 通常被試品阻抗要比Z3和Z4大得多，所以工作電壓主要作用在被試品上，因此它們被稱為高壓臂，而Z3和Z4為低壓臂，其作用電壓往往只有數(shù)伏。這種接線方式稱為正接線。 為了確保人身和設(shè)備安全，在低壓臂上并聯(lián)有放電管（A、B兩點(diǎn)對(duì)地），以防止在R3、C4等需要調(diào)節(jié)的元

4、件上出現(xiàn)高壓。 由于絕大多數(shù)電氣設(shè)備的金屬外殼是直接放在接地底座上的，換言之，被試品的一極往往是固定接地的。這時(shí)就不能用上述正接線來(lái)測(cè)量它們的tan，而應(yīng)改用圖4-8所示的反接線法進(jìn)行測(cè)量。 圖4-8 西林電橋反接線原理圖 返回返回 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，試品和橋體往往處在周圍帶電部分的電場(chǎng)作用范圍之內(nèi)，雖然電橋本體及連接線都如前所述采取了屏蔽，但對(duì)試品通常無(wú)法做到全部屏蔽。這時(shí)等值干擾電源電壓就會(huì)通過(guò)對(duì)試品高壓電極的雜散電容產(chǎn)生干擾電流，影響測(cè)量。 圖4-9 外接電源引起的電磁干擾 4.2.2 西林電橋測(cè)量法的電磁干擾 消除或減小由于電場(chǎng)干擾引起的誤差，可以采取下列措施 ：（1）加設(shè)屏蔽，用金屬

5、屏蔽罩或網(wǎng)把試品與干擾源隔開。返回返回 因?yàn)楸辉嚻返淖杩贡?和變壓器漏抗大得多，所以干擾電流 流過(guò) 和變壓器形成回路。3R3R I圖4-10 移相電源消除干擾的接線圖 （2）采用移相電源法（2）采用移相電源法短接BD點(diǎn)，干擾電流 和原電流 同時(shí)通過(guò)驗(yàn)流計(jì)G，設(shè)該電流為 。xIIxI調(diào)節(jié)移相器，改變電源相位，使電流 最小，此時(shí)干擾電流與原電流相位相同，不影響介質(zhì)損耗角正切值的測(cè)量。撤消BD短接，再調(diào)節(jié)測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值。xI（3）倒相法 不用移相器，接一反向開關(guān)，分別測(cè)量開關(guān)正向和開關(guān)反向時(shí)的介質(zhì)損耗角正切值。CXRXIItan1CXRXIItan2被試品實(shí)際介質(zhì)損耗角正切值為：XXXXCXC

6、XCXCXCXCXRXRXCXRXCCCCIIIIIIIIIItantantantan)(21)(21tan2121212XXXCXCXXCXXCCUIIUIC4.2.3 西林電橋測(cè)量法的其他影響因素 1.溫度的影響 溫度對(duì)tan值的影響很大，具體的影響程度隨絕緣材料和結(jié)構(gòu)的不同而異。一般來(lái)說(shuō)，tan隨溫度的增高而增大。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)的絕緣溫度是不一定的，所以為了便于比較，應(yīng)將在各種溫度下測(cè)得的tan值換算到20時(shí)的值。 圖4-11 與試驗(yàn)電壓的典型關(guān)系曲線1良好的絕緣 2絕緣中存在氣隙 3受潮絕緣 2. 試驗(yàn)電壓的影響 3. 試品電容量的影響 對(duì)于電容量較小的試品(例如套管、互感器等)，測(cè)量tan能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性缺陷和整體分布性缺陷。但對(duì)電容量較大的試品(例如大中型發(fā)電機(jī)、變壓器、電力電纜、電力電容器等)測(cè)量tan只能發(fā)現(xiàn)整體分布性缺陷 4. 試品表面泄漏的影響 試品表面泄漏電阻總是與試品等值電阻Rx并聯(lián)，顯然會(huì)影響所測(cè)得的tan值，這在試品的Cx較小時(shí)尤需注意