高电压技术 教学课件 作者 吴广宁4.2.ppt

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1、4.2介质损耗角正切的测量tanδ能反映绝缘的整体性缺陷(例如全面老化)和小电容试品中的严重局部性缺陷。由于tanδ随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。但是，测量tanδ不能灵敏地反映大容量发电机、变压器和电力电缆(它们的电容量都很大)绝缘中的局部性缺陷，这时应尽可能将这些设备分解成几个部分，然后分别测量它们的tanδ。4.2.1西林电桥测量法的基本原理4.2.2西林电桥测量法的电磁干扰4.2.3西林电桥测量法的其他影响因素本节内容返回4-6西林电桥原理接线图图中Cx，Rx为被测试样的等效并联电容

2、与电阻，R3、R4表示电阻比例臂，Cn为平衡试样电容Cx的标准，C4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Zx、Zn、Z3、Z4分别是电桥的试样阻抗，标准电容器阻抗以及桥臂Z3和Z4的阻抗解所得方程式，得(4-6)（4-7）（4-8）（4-9）当时，试样电容可近似地按下式计算：（4-10）因此，当桥臂电阻R3，R4和电容CN，C4已知时就可以求得试样电容和损耗角正切，计算出Cx后，根据试样与电极的尺寸在计算其相对介电常数。通常桥臂阻抗要比Z3和Z4大得多，所以工作电压主要作

3、用在桥臂阻抗上，因此它们被称为高压臂，而Z3和Z4为低压臂，其作用电压往往只有数伏。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R3、C4等需要调节的元件上出现高压。电桥达到平衡时的相量图见图4-7，其中电桥的平衡是通过R3和C4来改变桥臀电压的大小和相位来实现的。在实际操作中，由于R3和Z4相互之间也有影响，故需反复调节R3和C4，才能达到电桥的平衡。图4-7西林电桥平衡时的相量图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

4、线来测量它们的tanδ，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。（2）采用移相电源（3）倒相法图4-10移相电源

5、消除干扰的接线图返回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tanδ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，tanδ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tanδ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tanδ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

6、机、变压器、电力电缆、电力电容器等)测量tanδ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Rx并联，显然会影响所测得的tanδ值，这在试品的Cx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。