一、介質損耗試驗概述:
任何絕緣材料在電壓作用下,總會流過一定的電流,所以都有能量損耗,把在電壓作用下電介質產生的一切損耗稱為介質損耗。 由于直流電壓下電介質中的損耗主要是漏導損耗,用絕緣電阻或漏導電流就足以充分表示了,所以在交流電壓下引入介質損耗,它表示在交流電壓作用下有功電流和無功電流的比值。介質損耗只與材料特性有關,而與材料尺寸、體積無關的物理量。
二、試驗儀器的選擇及試驗方法:
2.1試驗時使用的儀器
自動介損測試儀、QS1型西林電橋
2.2試驗方法
2.2.1 QS1型西林電橋
2.2.1.1技術特性
QS1型電橋的額定工作電壓為10kV,tgδ測量范圍是0.5%~60%,試品電容Cx是30pF~0.4μF(當CN為50pF時)。 該電橋的測量誤差是:tgδ=0.5%~3%時,絕對誤差不大于±0.3%;tgδ=3%一60%時,相對誤差不大于±10%。被試品電容量CX的測量誤差不大于±5%。如果工作電壓高于10kV,通常只能采用正接線法并配用相應電壓的標準電容器。 電橋也可降低電壓使用,但靈敏度下降,這時為了保持靈敏度,可相應增加CN的電容量(例如并聯或更換標準電容器)。 2.2.1.2接線方式1.正接線法。所謂正接線就是正常接線,如圖一,在正接線時,橋體處于低壓,操作安全方便。 因不受被試品對地寄生電容的影響,測量準確。但這時要求被試品兩極均能對地絕緣(如電容式套管、耦合電容器等),由于現場設備外殼幾乎都是固定接地的,故正接線的采用受到了一定限制。
2.反接線法:
反接線適用于被試品一極接地的情況,故在現場應用較廣。這時的高、低電壓端恰與正接線相反,因而稱為反接線。在反接線時,電橋體內各橋臂及部件處于高電位。 所以在面板上的各種操作都是通過絕緣柱傳動的。此時,被試品高壓電極連同引線的對地寄生電容將與被試品電容Cx并聯而造成測量誤差,尤其是Cx值較小時更為顯著。 當被試品一極接地而電橋又沒有足夠絕緣強度進行反接線測量時,可采用對角接線,在對角接線時,由于試驗變壓器高壓繞組引出線回路與設備對地(包括對低壓繞組)的全部寄生電容均與Cx并聯,給測量結果帶來很大誤差。 因此要進行兩次測量,一次不接被試品,另一次接被試品,然后按式(3-1)計算,以減去寄生電容的影響。tgδ=(C2 tgδ2-C1 tgδ1)/(C2-C1) (3-1)
CX=(C2-C1) (3-2)
式中 tgδ1——未接人被試品時的測得值;
tgδ2——接人被試品后的測得值;
C1——未接人被試品時測得的電容;
C2——接人被試品后測得的電容。 這種接線只有在被試品電容遠大于寄生電容時才宜采用。用QSI型電橋作對角線測量時,還需將電橋后背板引線插頭座拆開,將D點的輸出線屏蔽與接地線斷開,以免E點與地接通將R3短路。 此外,在電橋內裝有一套低壓電源和標準電容器,供低壓測量用,通常用來測量壓(100V)大容量電容器的特性。當標準電容CN=0.001μF時,試品電容 Cx的范圍是300pF~10μF;當CN=0.01μF時,CX的范圍是3000pF~100μF。tgδ的測量精度與高壓測量法相同,Cx的誤差應不大于±5%。 數字式介損測量儀的基本原理為矢量電壓法。數字式介損型測量儀為一體化設計結構,內置高壓試驗電源和BR26型標準電容器,能夠自動測量電氣設備的電容量及介質損耗等參數,并具備先進的于擾自動抑制功能,即使在強烈電磁干擾環境下也能進行精確測量。 電通過軟件設置,能自動施加 10、5kV或2kV測試電壓,并具有完善的安全防護措施。能由外接調壓器供電,可實現試驗電壓在l~10kV范圍內的任意調節。當現場干擾特別嚴重時,可配置45~60HZ異頻調壓電源,使其能在強電場干擾下準確測量。 數字式自動介損測量儀為一體化設計結構,使用時把試驗電源輸出端用專用高壓雙屏蔽電纜 滯插頭及接線掛鉤)與試品的高電位端相連、把測量輸人端(分為“不接地試品” 和“接地試品”兩個輸入端)用專用低壓屏蔽電纜與試品的低電位端相連,即可實現對不接地試品或接地試品(以及具有保護的接地試品)的電容量及介質損耗值進行測量。 測量時根據試品的接地狀況選擇正接線。在有干擾時應設法排除以保證測量結果的可靠性,試驗前應將設備的表面清理干凈。
(1)tgδ值于歷年的數值比較不應有顯著變化(一般不大于30%)
(2)試驗電壓如下:
繞組電壓10kV及以上 10kV
繞組電壓10kV以下 Un
1測量按試驗時使用的儀器的有關操作要求進行。
2應采取適當的措施消除電場及磁場干擾,如屏蔽法、倒相法、 移相法。
3非被試繞組應接地或屏蔽。
4盡量使每次測量的溫度相近。