介質損耗角正切值的測量方法

1、 4.2 介質損耗角正切值的測量 上節(jié)的基本內容： 絕緣預防性試驗：絕緣特性試驗 耐壓試驗 絕緣電阻的測量：數字兆歐表 所能發(fā)現的缺陷：總體絕緣質量下降 絕緣整體受潮 存在貫穿性導電通道 介質損耗：電介質在電壓作用下有能量損耗， 電介質的能量損耗簡稱介質損耗 電介質的等值電路： 當絕緣介質劣化時，介質損耗增加，但介質損耗 難以形成標準 tan 介質損耗角 為功率因數角的余角，其 正切值 又稱為介質損耗因數，常用 百分比(%)表示 RCCU R U I I C R 1 tan 介質損耗角正切值只與介質材料本身屬性 有關，與電氣設備的尺寸和絕緣的結構無關， 所以對介質損耗的測量主要是指測量介質損耗

2、 角正切 tan的測量方法：西林電橋法 測量設備：(a)QS-1型西林電橋 (b)智能型介質損耗測量儀 (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為被測試樣的等效并聯電容與電阻， R3、R4表示電阻比例臂，Cn為平衡試樣電容Cx的標準， C4為平衡損耗角正切的可變電容。 4.2.1 西林電橋測量法的基本原理 43xn Z ZZ Z根據電容平衡原理，當: 式中Zx、Zn、Z3、Z4分別是電橋的試樣阻抗，標 準電容器阻抗以及橋臂Z3和Z4的阻抗 11 x xx jC ZR w=+ 1 N N Z j Cw = 33 ZR= 4 44 11 j C ZR

3、w=+ 4 2 3 1 1tan xN x R CC R 解所得方程式，得 (4-6) （4-7） （4-8） （4-9） 44 1 tanCR CRCU R U I I xxx x C R x 為了讀數方便，取 4 4 10 R 6 44 4 44 10 10 100tanCCCR x 若 以 計，則 的讀數就為 的值。 4 C 4 CF x tan 當 時，試樣電容可近似地按下式計算： tan0.1 x 4 3 xN R CC R （4-10） 因此，當橋臂電阻R3，R4和電容CN，C4已知時 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

4、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伏。 這種接線方式稱為正接線。 為了確保人身和設備安全，在低壓臂上并聯 有放電管（A、B兩點對地），以防止在R3、C4等需 要調節(jié)的元件上出現高壓。 由于絕大多數電氣設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。這時就不能用上述正接線來測量它 們的tan，而應改用圖4-8所示的反接線法進行測 量。 圖4-8 西林電橋反接線原理圖 返回返回 在現場進行測量時，試品和橋體往往處在周 圍帶電部分的電場作用范圍之內，雖然電橋本體 及連接線都如前所述采取了屏蔽，但對試品通常 無法做到全部屏蔽。這時

5、等值干擾電源電壓就會 通過對試品高壓電極的雜散電容產生干擾電流， 影響測量。 圖4-9 外接電源引起的電磁干擾 4.2.2 西林電橋測量法的電磁干擾 消除或減小由于電場干擾引起的誤差，可 以采取下列措施 ： （1）加設屏蔽，用金屬屏蔽罩或網把試品與 干擾源隔開。 返回返回 因為被試品的阻抗比 和變壓器漏抗大得多， 所以干擾電流 流過 和變壓器形成回路。 3 R 3 R 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，干擾電流 和 原電流 同時通過驗流計G， 設該電流為 。 x I I x I 調節(jié)移相器，改變電源相 位，使電流 最小，此時干 擾

6、電流與原電流相位相同，不 影響介質損耗角正切值的測量。 撤消BD短接，再調節(jié)測量 介質損耗角正切值。 x I （3）倒相法 不用移相器，接一反向開 關，分別測量開關正向和開關 反向時的介質損耗角正切值。 CX RX I I tan 1 CX RX I I tan 2 被試品實際介質損耗角正切值為： XX XX CXCX CXCX CXCX RXRX CX RX CC CC II II II II I I tantan tantan )( 2 1 )( 2 1 tan 21 21 2 1 2 XX X CXCX X CX X CC U II U I C 4.2.3 西林電橋測量法的其他影響因素

7、1.溫度的影響 溫度對tan值的影響很大，具體的影響程度隨 絕緣材料和結構的不同而異。一般來說，tan隨溫 度的增高而增大。現場試驗時的絕緣溫度是不一定 的，所以為了便于比較，應將在各種溫度下測得的 tan值換算到20時的值。 圖4-11 與試驗電壓的典型關系曲線 1良好的絕緣 2絕緣中存在氣隙 3受潮絕緣 2. 試驗電壓的影響 3. 試品電容量的影響 對于電容量較小的試品(例如套管、互感器 等)，測量tan能有效地發(fā)現局部集中性缺陷和整 體分布性缺陷。但對電容量較大的試品(例如大 中型發(fā)電機、變壓器、電力電纜、電力電容器等) 測量tan只能發(fā)現整體分布性缺陷 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，顯然會影響所測得的tan值，這在試品的Cx較 小時尤需