介损测试原理及应用(2014-03).ppt

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1、电压作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗或介质损失。如果介质损耗很大，会使电介质温度升高，促使材料发生老化，如果介质温度不断上升，甚至会把电介质融化、烧焦，丧失绝缘能力，导致热击穿，因此，电介质损耗的大小是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。然而不同设备由于运行电压、结构尺寸等不同，不能通过介质损耗的大小来衡量对比设备好坏。因此引入了介质损耗因数tgδ（又称介质损失角正切值）的概念。介质损耗因数的定义是：介质损耗因数tgδ只与材料特性有关，与材料的尺寸、体积无关，便于不同设备之间进行比较。『测

2、量介质损耗因素的意义』测量介质损耗因素的意义等效模型：当对一绝缘介质施加交流电压时，介质上将流过电容电流I1、吸收电流I2和电导电流I3，如图所示。其中反映吸收过程的吸收电流，又可分解为有功分量和无功分量两部分。电容电流和反映吸收过程的无功分量是不消耗能量的，只有电导电流和吸收电流中的有功分量才消耗能量。『测量介质损耗因素的意义』测量介质损耗因素的意义为了讨论问题方便，可进一步将等值电路简化为由纯电容和纯电阻组成的并联和串联电路。并联模型串联模型『测量介质损耗因素的意义』测量介质损耗因素的意义『

3、测量介质损耗因素的意义』测量介质损耗因素的意义测量介质损耗因数tgδ判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。它能反映出绝缘的一系列缺陷，如绝缘受潮，油或浸渍物脏污或劣化变质，绝缘中有气隙发生放电等。这时流过绝缘的电流中有功分量IRX增大了，tgδ也加大。按照电力设备预防性试验规程的规定，对多种电力设备（如电力变压器、发电机组、高压开关、电压电流互感器、套管、耦合电容等）都需要做介质损耗因素（tgδ）的测量。所以tgδ试验是一项必不可少而且非常有效的试验。能较灵敏地反映出设备绝缘情况，

4、发现设备缺陷。tgδ试验与发现缺陷的关系对绝缘的分布性缺陷反映很灵敏。介质损耗因素试验所测定的是整体的tgδ值，能对绝缘的整体受潮、劣化变质等分布性缺陷产生直接的，明显的反映。因此，电气设备交接和预防性试验中，介质损耗因素（tgδ）项目已得到广泛的应用。对大体积绝缘的集中性缺陷反映不灵敏，试品的体积越大，就越不灵敏。因此，对大容量的变压器、整个发电机绕组以及较长的电力电缆进行tgδ试验时，只能发现它们的分布性缺陷，而不容易发现可能存在的集中性缺陷。对小体积绝缘的集中性缺陷和可以分解成部件的试品，

5、tgδ试验仍然有一定的效果。『测量介质损耗因素的意义』测量介质损耗因素的意义西林电桥（如QS1）『介质损耗因数（tgδ）原理』介质损耗因数（tgδ）试验仪器及测量原理电流比较仪电桥（如QS30）数字型高压介损测试仪（目前使用的介损仪）介质损耗测量电桥分类『介质损耗因数（tgδ）原理』介质损耗因数（tgδ）试验仪器及测量原理西林电桥BR16高压标准电容器QS1高压电容电桥QS1电桥是80年代以前广泛使用的现场介损测试仪器。试验时需配备外部标准电容器（如BR16型标准电容器），以及10kV升压器及电

6、源控制箱。需要调节平衡，结果需要换算，使用不太方便。『介质损耗因数（tgδ）原理』介质损耗因数（tgδ）试验仪器及测量原理西林电桥工作原理高压西林电桥是由：交流阻抗器、转换开关、检流计、高压标准电容器等组成。调节R3、C4使电桥平衡，此时a、b两点电压幅值相位完全相等，即R3、C4两端电压相等。『介质损耗因数（tgδ）原理』介质损耗因数（tgδ）试验仪器及测量原理西林电桥工作原理电桥平衡时：其中：代入化简后得到：『介质损耗因数（tgδ）原理』介质损耗因数（tgδ）试验仪器及测量原理西林电桥工作原

7、理按复数相等实部、虚部分别相等的规定可得到：按并联模型介损定义：由于R4是固定的3184Ω，频率是50Hz、C4单位为μF时，tgδ=C4，因此可以直接在C4刻度盘上读出介损测量值。『介质损耗因数（tgδ）原理』介质损耗因数（tgδ）试验仪器及测量原理西林电桥工作原理按复数方程中虚部相等可得到：由于tgδ很小，所以可以写成：总结：现场使用QS1电桥时，需要先将升压装置，标准电容器和电桥等进行连线，然后调节R3和C4，使得检流计指示为零。这时电桥平衡。读得C4值即为tgδ值，R3值经过计算可得出被

8、试品电容值。现场操作使用比较麻烦，抗干扰能力差，已经不能满足当前电气试验工作的需要。『介质损耗因数（tgδ）原理』介质损耗因数（tgδ）试验仪器及测量原理电流比较仪电桥工作原理电流比较仪电桥的工作原理是采用安匝平衡的原理。平衡过程见右图，当交流电源加在试品、标准电容器和电桥及地之间，在试品上产生一个电流Ix，在标准电容器上也产生一个电流In，当两个电流流过Wx、Wn时，由于Ix、In两个电流的相位、幅值不相同，使Wd有电流Id产生，通过调整Wx、Wn、C、R使IxWx、InWn幅值相同，相位相反