介損測試原理及應(yīng)用

1、測量介質(zhì)損耗因素的意義被測試品的無功功率被測試品的有功功率介質(zhì)損耗因數(shù)100QP)tg(測量介質(zhì)損耗因素的意義 西林電橋 （如QS1）介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 電流比較儀電橋 （如QS30） 數(shù)字型高壓介損測試儀（目前廣泛使用的介損儀）介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg QS1QS1電橋是電橋是8080年代以前廣泛使用的現(xiàn)年代以前廣泛使用的現(xiàn)場介損測試儀器。試驗時需配備外部標(biāo)準(zhǔn)場介損測試儀器。試驗時需配備外部標(biāo)準(zhǔn)電容器（如電容器（如BR16BR16型標(biāo)準(zhǔn)電容器），以及型標(biāo)準(zhǔn)電容器），以及10kV10kV升壓器及電源控制箱。需要調(diào)節(jié)平衡，升壓器及電源控制箱。需要調(diào)節(jié)平衡，結(jié)果需要換算，使用不太方便

2、。結(jié)果需要換算，使用不太方便。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 高壓西林電橋是由：交流阻抗器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、檢流計、高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器等組成。 調(diào)節(jié)R3、C4使電橋平衡，此時a、b兩點電壓幅值相位完全相等，即R3、C4兩端電壓相等。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg因為交流電路中電容阻抗為電路中R4、C4的并聯(lián)阻抗為兩者倒數(shù)和的倒數(shù)按阻抗元件分壓原理，不難得到：介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg經(jīng)過運(yùn)算，按復(fù)數(shù)相等實部、虛部分別相等的規(guī)定可得到： 按串連模型介損定義：由于R4是固定的3184，頻率是50Hz、C4單位為F時，tg=C4，因此可以在C4刻度盤上讀出介損，通過R3、R4、Cn可以計算Cx。 現(xiàn)場使用QS1

3、電橋時，需要先將升壓裝置，標(biāo)準(zhǔn)電容器和電橋等進(jìn)行連線，然后調(diào)節(jié)R3和C4，使得檢流計指示為零。這時電橋平衡。讀得C4值即為tg值，R3值經(jīng)過計算可得出被試品電容值?？傊F(xiàn)場操作使用都比較麻煩，抗干擾能力差，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在電氣試驗工作的需要。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 電流比較儀電橋的工作原理是采用安匝平衡的原理。平衡過程見右圖，當(dāng)交流電源加在試品、標(biāo)準(zhǔn)電容器和電橋及地之間，在試品上產(chǎn)生一個電流Ix，在標(biāo)準(zhǔn)電容器上也產(chǎn)生一個電流In，當(dāng)兩個電流流過Wx、Wn時，由于Ix、In兩個電流的相位、幅值不相同，使Wd 有電流Id產(chǎn)生，通過調(diào)整Wx、Wn、C、R使Ix、In兩個電流的幅值相同，相位相反

4、。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 數(shù)字高壓介損測試儀基本測量原理是基于傳統(tǒng)西林電橋的原理基礎(chǔ)上，測量系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)側(cè)R4和被試側(cè)R3分別將流過標(biāo)準(zhǔn)電容器和被試品的電流信號進(jìn)行高速同步采樣，經(jīng)模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換裝置測量得到兩組信號波形數(shù)據(jù)，再經(jīng)計算處理中心分析系統(tǒng)，分別得出標(biāo)準(zhǔn)側(cè)和被試側(cè)正弦信號的幅值、相位關(guān)系，從而計算出被試品的電容量及介損值。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 智能型電橋的測量回路還是一個橋體。R3、R4兩端的電壓經(jīng)過A/D采樣送到計算機(jī)，求得:進(jìn)一步可求得被試品介損和電容量介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 顯示控制單元人機(jī)界面，控制儀器的測量過程可程控的電子調(diào)壓10kV高壓電源產(chǎn)生測量用

5、的高壓電源一般可以從0.5kV-10kV連續(xù)平緩升壓測 量 部 分完成對標(biāo)準(zhǔn)回路和被試回路電流信號實時同步采樣，由計算機(jī)分析計算出tg及電容量。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 試品不接地，橋體E端接地，在需要屏蔽的場合，E端也可用于屏蔽。此時橋體處于地電位， R3、C4 可安全調(diào)節(jié)。 各種介損測試儀器正接線接線方法基本一致。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg 這是一種標(biāo)準(zhǔn)反接線接法，在試品接地，橋體U端接地，E端為高壓端，在需要屏蔽的場合，E端也可用于屏蔽。此時橋體處于高電位， R3、C4 需通過絕緣桿調(diào)節(jié)。 這種方式橋體處于高電位，儀器內(nèi)部高低壓之間需要做好絕緣防護(hù)措施。介質(zhì)損耗因數(shù)（因數(shù)（tgtg

6、 由于C1較C2電容量要小，所以測量C2時，C1與Cn串聯(lián)等效的誤差就比較大。為了減小這種測量誤差，我們在測量C2的時候，以C1作為電橋的標(biāo)準(zhǔn)電容器，這樣可測得C2相對C1的容量比及相對介損值，由于第一次已經(jīng)將C1的介損及電容量測出，通過C1就可以推算出C2的值。 另外用于串聯(lián)C1與標(biāo)準(zhǔn)電容器的導(dǎo)線對地電容與C1、Cn形成了T型網(wǎng)絡(luò)，對測量精度有影響。為了減小這種影響，一般可以采用將導(dǎo)線懸空減小對地電容的辦法，目前有些儀器已經(jīng)加了補(bǔ)償算法?？垢蓴_方法 介損測量受到的主要干擾是感應(yīng)電場產(chǎn)生的工頻電流。無論何種測量方式，它都會進(jìn)入橋體：抗干擾方法 測量一次介損，然后將試驗電源倒相180度再測量一次

7、，取平均值。 倒相法是抗干擾最簡單的方法，也是效果最差的方法。因為兩次測量之間干擾電流或試品電流的幅度會發(fā)生波動，會引起明顯誤差?？垢蓴_方法 另一種工頻抗干擾方法是采用大功率移相電源，調(diào)整試驗高壓的相位，使試品電流與干擾電流方向相同或相反，這樣干擾電流影響減小，再配合倒相測量，能大大提高測量精度。 再一種方法是采用小功率調(diào)幅調(diào)相信號源，從R3橋臂上抵消干擾電流（干擾抵償法），再配合倒相測量，能大大提高測量精度。這種方法也是采用工頻抗干擾的最佳方法?？垢蓴_方法 干擾十分嚴(yán)重時，變頻測量能顯示更強(qiáng)的抗干擾能力。例如用55Hz測量時，測量系統(tǒng)采用了數(shù)字濾波技術(shù)，只允許55Hz信號通過，50Hz干擾信

8、號被有效抑制。 變頻測量時，儀器對流過標(biāo)準(zhǔn)電容的電流In和被試品的電流Ix進(jìn)行實時同步采樣。得到兩組包含有干擾及信號源的混合信號，儀器再運(yùn)用快速傅立葉變換算法，將混合信號中信號源的信號（如55Hz信號）與干擾源（如50Hz信號）信號分離。這樣就很容易把我們關(guān)心的信號源信號分離出來。達(dá)到了抗干擾的目的?？垢蓴_方法 由于介損值與試驗頻率有關(guān)，為了更好地與50Hz下的介損值等效，通常儀器分別采用50Hz5Hz進(jìn)行兩次測量，再取平均值得到等效50Hz的介損值。為了使試驗頻率更接近50Hz，有時也采用50Hz2.5Hz進(jìn)行測量。介損測試儀現(xiàn)場使用注意事項Text in hereText in here如正接線、反接線、自激法CVT測量等常規(guī)介損一般10kV，額定電壓介損根據(jù)要求確定常規(guī)介損一般5uA1A，高壓介損需要更大測試電流現(xiàn)場用一般（1%讀數(shù)+0.05%）,實驗室用需要更高要求工頻抗干擾或變頻抗干擾介損測試儀現(xiàn)場使用注意事項Text in hereText in here可能掛鉤或測試夾子接觸不良，接地不良等。儀器接地應(yīng)盡量靠近被試品。另外判斷是否受到強(qiáng)干擾影響。通常測量電容很小的試品時受到T型網(wǎng)絡(luò)影響，通過改變測試線角度，擦拭烘干設(shè)備表面等措施加以改善。另外也可能受干擾影響。檢查設(shè)備接地刀閘是否