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时间:2018-10-30
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1、四川大学电气信息学院高电压技术实验报告姓名:XXXXX学号:07430XXX专业:电气工程及其自动化实验二介质损耗角正切值的测量.实验目的:学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法,相关知识:介质极化、偶极子、漏导。实验任务:1.正接线测试2.反接线测试.接线方式:a)高压试验源(b)正接线(c)反接线图2-1QS1西林电桥试验接线图QS1电桥在使用中有多种接线方式,即图2-1(b)所示的正接线,图2-1(c)所示的反接线,图2-1(d)所示的对角接线,另外还有低压测量接线等。正接线适用于所测设备两端都对地绝缘的情况,此时电桥的D点接地,试验高电压在
2、被试品及标准电容上形成压降后,作用于电桥本体的电压很低,测试操作很安全也很方便,而且电桥的三根引出线(CX、CN、E)也都是低压,不需要与地绝缘。反接线适用于所测设备有一端接地的情况,这时是C点接地,试验高电压通过电桥加在被试品及标准电容上,电桥本体处于高电位,在测试操作时应注意安全,电桥调节手柄应保证具有15kv以上的交流耐压能力,电桥外壳应保证可靠接地。电桥的三根引出线为高压线,应对地绝缘。对角接线使用于所测设备有一端接地而电桥耐压又不够,不能使用反接线的情况,但这种接线的测量误差较大,测量结果需逬行校正。低压接线可用来测量低压电容器的电容量及tgS值,
3、标准电容可选配O.OOlpf(可测Cx范围为3OOpf〜1O
4、Jf)或O.Olpf(可测Cx范围为3000pf~100pf)3.分流电阻的选择及tgS值的修正:QS1电桥可测试品范围很广,试品电容电流变化范围也很广,但电桥中R3的最大允许工作电流为0.01A,如果试品电容电流超过此值,则必须投入分流器,以保证R3的安全工作,分流器挡位的选择可按表2-1所列数据进行。在投入分流器后所测tgS值很小的情况下,测量值应进行校正,其校正式如下:tg6为实测值,△tg5为校正量,tg5x为校正后的值。表2-1分流器挡位选择表试品电容量(pf)3000800019400
5、48000400000分流开关刻度(A)0.010.0250.060.151.25分流系数n100+Rs6025104五.工作原理:1、绝缘介质中的介质损耗(P=u)CU2tg6)以介质损耗角S的正切值(tgS)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgS值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的,因而被广泛采用,它能发现下述的一些绝缘缺陷:(IX绝缘介质的整体受潮;(2X绝缘介质中含有气体等杂质;(3浸溃物及油等的不均匀或脏污。测量介质损耗正切值的方法较多,主要有平衡电桥法(QS1),不平衡电桥法及瓦特表法。目前,我国多采用®®0S©®®
6、平衡电桥法,特别是工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电压为10Kv#电桥面板如2-1所示,其工作原理及操作方法简介如下:⑴•检流计调谐钮⑶•C4电容箱(tgS)⑸.微调电阻p(R3桥臂)⑵.检流计调零钮⑷.R3电阻箱⑹.灵每娘调节钮⑺.检流计电源开关(8).检流计标尺框⑼.+tg6/-tg6及接通I/断开/接通n切换钮(11).接地(13).分流器选择钮⑽.检流计电源插座(12).低压电容测量(14).桥体引出线图2-2QS1西林电挢面板I原理接线图如图2-2所示,桥臂BC接入标准电容CN(—般CN=50pf),桥臂BD由固定的无感电阻FU和可调
7、电容C4并联组成,桥臂AD接入可调电阻R3,对角线AB上接入检流计G,剩下一个桥臂AC就接被试品Cx<高压试验电压加在CD之间,测量时只要调节R3和C4就可使G中的电流为零,此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有:即:(式2-1)各桥臂阻抗分别为:ZCA=ZX~1+jGJCx^RxAD1+jGJCA-R41将各桥臂阻抗代入式2-?,并使等式两边的实部和虚部分别相等,可得CxtgS=GJC4R,(式2-2)在电桥中,R4的数值取为=1OOOO/TI=3184(Q),电源频率co=100tt,因此:tg6=C4(pf)(式2-3)即在C4电容箱的刻度盘上完全可以将C
8、4的电容值直接刻度成tgS值(实际上是刻度成tgS(%)值),便于直读。六.仪器设备:1、50/5试验装置—套2、水阻—只3、电压表4、QS1电桥一套5、220KV脉冲电容器(被试品)一只七.实验步骤:⑴.首先按图2-3所示的正接线法接好试验线路;(2).将R3、C4以及灵敏度旋钮旋至零位,极性切换开关放在中间断开位置;(3).根据被试品电容量确定分流器挡位;⑷.检查接线无误后,合上光偏式检流计的光照电源,这时刻度板上应出现一条窄光带,调节零位旋钮,使窄光带处在刻度板零位上;(5).合上试验电源,升至所需试验电压;⑹•把极性切换开关转至"+tgS"位置的"接
9、通I"上;(7).把灵敏度旋钮旋至1或2位置,调节检
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