介质损耗因数(tanδ)试验
电磁式电流互感器介质损耗因素(tanδ)测试方法
电桥正 接线 法测 量一 次对 二 次线 圈绝 缘 tn 值 , a 也可 用 Q 1电桥 反 接 线 法 测 量一 次对 二 次及 外 S 壳绝缘 tn6 , 正 接线 法测 量更 准 确 。曾用反 a 值 但 接线法 测 量 一 台 L WD一6 电流 互 感 器 一 次 对 C 0 二次及 外 壳 的 tn6值 , 果 tn6 = 24 (0 a 结 a . % 2
t nf me t t oiv in 1 ̄ sniv a ee ew r gi jd igia lc o g ei t nf m r s r r h siewr gi 1 1 es i tn rvr in g eet ma t s r — a o ap t i s1 0 te h s i n u n fn r n cr o a
收稿 日期 : 0 一I 3 。 201 I一 0
作者简介 : 淑英 ( 93一 , ,9 1 郭 1 6 ) 女 1 8 年毕业 于哈尔滨 电力学校
发 电 厂 及 电力 系统 专 业 , 程 师。 工
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维普资讯
第2 4卷
第 2期
电磁 式 电流 互感 器 运行 中常 因密 封不 良而进 水受潮 , 而造成 绝 缘损 坏 。对 于这类 互感器 , 进 测 量一 次绕组 的介 质 损 耗 因数 tn6能 灵 敏 发现 绝 a 缘受潮 、 劣化 及 套 管绝 缘 损 坏 等 缺 陷 。 由于该 型 互感器 一次 绕组对 二 次 及地 的 电容 量一 般不超 过 10p 所 以测 量 其 t 能 更有效 地检 出绝缘 受 0 F, a n 潮或劣 化 的缺 陷 。
Absr c :Pr v s b cua a urm e t ma e wi p st e n 'v u' wi g o lcr ma n tc u r n ta t o e y a t l me s e n s d t h o iv a d i e  ̄ i e dn f ee to g e i c r e t
介质损失角的正切值测量试验
通过与往年的数据比较变化比较小。 根据与安规的相关规程作比较符合要求。 与相同的设备作比较数据基本相同。 该变压器的介质损耗角符合要求。
操作步骤
1 做好安全防备工作(隔离带) 2首先接好接地线先对设备放电 3拆除原设备的接线 4按照接线图进行接线 5检查接线正确 6进行试验 7记录数据 8实验结束后,断开电源,对设备进行放电 9拆除设备的接线,整理设备和验场地
测量数据
试验四 介质损失角的正切值测量试验
接线图
实验注意事项
1、试验前了解现场,知道带电体地点,做好安全 措施。 2、明确工作人员与带电设备的安全距离:10KV 以下—0.7m 35KV—1.0m 110KV—1.5m 220KV— 3.0m 500KV—5.0m 3、使用正接法进行试验测试时设备对地必须对地 绝缘或将设备悬空。 4、使用反接法进行试验测试时设备必须可靠接地。 5、必须根据根据设备安装情况来选择测试方式的 接线
项目名称
介质损失角的正切值测量试验
实验目的
通过测量介质损耗角的正切值(又称介质损 耗因数)tgδ,反映出绝缘电阻的一系列问题 如绝缘受潮、油或渍浸渍物脏污或变化变质, 绝缘中有气隙发生发电。
实验器材
抗干扰介质损耗测试仪1件 验电棒1件 电源 接地线若干 测试线若干
实验原理
高压西林电桥主要包 括桥体和标准电容器 两部分。
变压器套管介质损耗因数tanδ试验误差分析与控制
变压器套管介质损耗因数tanδ试验误差分析与控制摘要:本文介绍了某核电机组220kV高压备用变压器在进行套管介质损耗因数tanδ试验过程中,出现误差的事例,并分析产生的原因及相应的控制措施,为预防类似工程问题的出现提供借鉴经验。
关键词:电气试验介质损耗因数tanδ误差分析1.对变压器套管进行介质损耗因数tanδ测量的意义在电压的作用下,电介质会产生一定的能量损耗,我们把这部分损耗称为介质损耗或者介质损失,通过测量介质损耗因数可以发现设备一系列绝缘缺陷,如绝缘整体受潮、老化、绝缘气隙放电等。
通常用tanδ来表示介质损耗的大小,当介质损耗tanδ值越大,则对应的有效功率因数降低,能够直观的反映出设备绝缘效果的优劣性,对于同一台设备,绝缘良好,则介质损耗就小,绝缘受潮或者老化,介质损耗就大,通过对介质损耗的测量,从而对设备的绝缘性能进行判断,对设备的安全运行具有重要的意义。
2.套管调试误差事例完成了220kV 高压备用变压器安装工作后,对变压器套管进行相应的电气试验,在进行HV-LV1、HV-LV2、LV1-LV2的介质损耗因数tanδ试验过程中,实测的tanδ值分别为0.00339、0.00348、0.00339(现场试验时油温1℃),出厂试验值分别为0.00312、0.00318、0.00252(出厂试验时油温13.7℃),统一换算到油温20℃时的tanδ值为:0.00576、0.00592、0.00576(现场值换算);0.00368、0.00375、0.00297(出厂值换算),发现三组数值均超出出厂试验值的130%,不满足《电气设备交接试验标准》GB50150-2016中套管连同绕组的tanδ值不应大于出厂试验值的130%的要求。
3.原因分析及控制措施通过事例可以看出,现场试验时的油温为1℃,与出厂试验时的13.7℃油温相差较大,为尽量保证试验的准确性,查找问题的所在,决定在环境温度较高的时候对套管进行重新清理及电加热后,由施工单位与设备厂家自带出厂试验时的仪器分别再进行一次试验发现,两家单位对HV-LV1、HV-LV2、LV1-LV2的测试数据偏差不大,但与出厂试验值存在较大变化,其中LV1-LV2的tanδ值呈偏大趋势;HV-LV1、HV-LV2的tanδ值呈偏小趋势,针对此种情况进行分析发现:现场对HV-LV1、HV-LV2、LV1-LV2的测试采用正接线法,而出厂试验采用是反接线法(出厂试验规程要求为正接线法),属于出厂试验方法错误的原因,设计通过采用正接法对其出厂值进行换算得到的数据换算及对比发现,此次试验数据满足《电气设备交接试验标准》GB50150-2006中套管连同绕组的tanδ值不应大于出厂试验值的130%的要求,经设计确认此套管性能满足投运要求,最终决定tanδ值以厂家现场实测的值为判断依据。
介质损耗因数tanδ试验第一节
介质损耗因数tanδ试验第一节tanδ测量的原理和意义在电压作用下,电介质产生一定的能量损耗,这部分损耗介质损耗或介质损失。
产生介质损耗的原因主要是电介质电导、极化和局部放电。
一、电介质电导引起的损耗...--介质损耗因数tanδ试验第一节tanδ测量的原理和意义在电压作用下,电介质产生一定的能量损耗,这部分损耗介质损耗或介质损失。
产生介质损耗的原因主要是电介质电导、极化和局部放电。
一、电介质电导引起的损耗在电场作用下电介质电导(又称漏导)产生的泄漏电流会造成能量损耗。
这种损耗在交流与直流作用下都存在,且这种损耗与极化、局部放电引起的损耗比较是很小的。
二、极化引起的损耗在交流电压作用下,电介质由于周期性的极化过程,电介质中的带电质点要沿交变电场的方向作往复的有限位移并重新排列。
这时,质点需要克服极化分子间的内摩擦力而造成能量损耗。
极化损耗的大小与电介质的性能、结构、温度、交流电压频率等有关。
三、局部放电引起的损耗绝缘材料中,不可避免地会有些气隙或油隙。
在交流电压下,电场分布主要与该材料的介电系数ε成反比,气体的介电系数一般比固体绝缘材料的要低得多,因此承受的电场强度就大,当外加电压足够高时,气隙中首先发生局部放电。
固体中气隙放电前后电场示意图,如图4-1所示。
气隙放电形成的电荷,在外施电场E0作用下移动到气隙壁上;这些电荷又形成反电场E,削弱了气隙中的电场,很可能使气隙中放电不再继承下去,如图4—1(b)所示。
但是如外加的为交流电压,半周后外施电场E0就反向了,正好与前半周气隙中电荷形成的反电场E 同向,加强了气隙中电场强度,使气隙中放电在更低电压下发生。
所以交流电压下绝缘体里的局部放电及介质损耗比直流电压下强烈。
在油浸电容器、电容套管等的设计制造及运行气隙放电形成的电荷,在外施电场E0作用下移动到气隙壁上;这些电荷又形成反电场E,削弱了气隙中的电场,很可能使气隙中放电不再继续下去,如图4—1(b)所示。
绝缘油介质损耗因数的测定与试验方法
绝缘油介质损耗因数的测定与试验方法作者:王廷玲来源:《中国科技博览》2016年第01期[摘要]绝缘油介质损耗因数的测定是检验变压器油的主要手段之一,对判断新油的精制、净化的程度,运行中油老化的深度,以及判断变压器的绝缘特性好坏,都有着重要意义,本文结合镜泊湖发电厂实际工作主要分析了测定绝缘油介质损耗因数的意义,影响绝缘油介质损耗因数的主要因素,介质损耗的试验方法,测定油品介质损耗因数的注意事项,以供参考和借鉴。
[关键词]绝缘油;介质损耗因数;测定中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0058-01介质损耗因数主要反映油中的泄漏电流而引起的功率损失,介质损耗因数的大小对判断变压器油的劣化与污染程度非常敏感。
介质损耗因数又称介质损耗角正切。
在交变电场的作用下,电介质内流过电流分两部分,一是无能量损耗的无功电容电流ⅠC,二是有能量损耗的有功电流ⅠR,其合成电流为I。
I与电压U的相位差非90℃,而是比90℃小δ角,此角称为介质损耗角,损耗角的正切(tanδ)就是介质损耗因数。
1、测定绝缘油介质损耗因数的意义(1)绝缘油介质损耗因数能明显表明油的精制程度和净化程度,一般正常精制、净化的油,介质损耗因数很小,并且当温度升高时,介质损耗因数值升高不大,升温与降温的曲线基本重合。
但当油精制得程度不够,或净化的不彻底时,油的介损值较大,并且温度升高时增大很快,所以介质损耗因数是新变压器油一项重要的电气性能质量指标。
(2)绝缘油在运行中的老化程度,可以从其介质损耗因数值的变化中反映出来。
当油已经老化,油中溶解的老化产物较多时,其介质损耗因数将会明显增大。
(3)绝缘油的介质损耗因数值,对判断变压器绝缘特性的好坏,有着重要的意义。
如变压器油的介质损耗因数增大会引起变压器本体绝缘特性的恶化。
介质损失使绝缘内部产生热量,介质损失越大,则在绝缘内部产生的热量越多;反过来又促使介质损失更为增加。
介质损耗因数(tanδ)试验
align="center">图5-2 绝缘介质的等效电路表5-2 绝缘电阻测量结果绝缘电阻/MΩ(每隔60s测一次)tanδ与施加电压的关系决定于绝缘介质的性能、绝缘介质工艺处理的好坏和产品结构。
当绝缘介质工艺处理良好时,外施电压与tanδ之间的关系近似一水平直线,且施加电压上升和下降时测得的tanδ值是基本重合的。
当施加电压达到某一极限值时,tanδ曲线开始向上弯曲,见图5-8曲线1。
如果绝缘介质工艺处理得不好或绝缘介质中残留气泡等,则绝缘介质的tanδ比良好绝缘时要大。
另外,由于工艺处理不好的绝缘介质在极低电压下就会发生局部放电,所以,tanδ曲线就会较早地向上弯曲,且电压上升和下降时测得的tanδ值是不相重合的,见图5-8曲线2。
当绝缘老化时,绝缘介质的tanδ反而比良好绝缘时要小,但tanδ开始增长的电压较低,即tanδ曲线在较低电压下即向上弯曲,见图5-8曲线3。
另外,老化的绝缘比较容易吸潮,一旦吸潮,tanδ就会随着电压的上升迅速增大,且电压上升和下降时测得的tanδ 值不相重合,见图5-8曲线4。
2.2 温度特性图5-6 绝缘介质等值电流相量图I C—吸收电流的无功分量I R—吸收电流的有功分量—功率因数角δ—介质损失角图5-7 绝缘介质简化等效电路和等值电流相量图(a)等效电路(b)等值电流相量图C x—绝缘介质的总电容R x—绝缘介质的总泄漏电阻I Cx—绝缘介质的总电容电流I Rx—绝缘介质的总泄漏电流图5-8 绝缘介质tanδ的电压特性tanδ随温度的上升而增加,其与温度之间的关系与绝缘材料的种类、性能和产品的绝缘结构等有关,在同样材料、同样绝缘结构的情况下与绝缘介质的工艺干燥、吸潮和老化程度有关。
对于油浸式变压器,在10℃~40℃范围内,干燥产品的tanδ增长较慢;温度高于40℃,则tanδ的增长加快,温度特性曲线向上逐渐弯曲。
为了比较产品不同温度下的tanδ,GB/T6451—1999国家标准规定了不同温度t下测量的tanδ的换算公式。
电容器介质损耗因数试验
电容器介质损耗因数试验电容器介质损耗因数和电容器绝缘介质的种类、厚度、浸渍剂的特性以及制造工艺有关。
电容器tanδ的测量能灵敏地反映电容器绝缘介质受潮、击穿等绝缘缺陷,对制造过程中真空处理和剩余压力、引线端子焊接不良、有毛刺、铝箔或膜纸不平整等工艺的问题也有较灵敏的反应,所以说电容器介质损耗因数是电容器绝缘优劣的重要指标。
耦合电容器介质损耗因数测试方法:(1)采用正接线测量时,先将被试电容器对地放电并接地,拆除被试电容器对外所有一次连接线,电容器法兰接地,打开小套管接地线并与Cx端相连接,高压引线接至电容器高压电极,取下接地线,检查接线无误后,通知 其他人员远离被试品并监护。
合上试验电源,从零开始升压至测试电压进行测试,测试电压为10KV。
测试完毕后先将电压降到零,然后读取测量数据,切断电源,对被试品进行放电并接地,拆除测试引线。
特别注意小套管接地引线的恢复。
(2)采用反接线测量时,电桥Cx端接电容器高压电极,低压电极接地。
测量下节耦合电容器时下法兰和小套管接地,采用反接线测量时,桥体接地应直接与被试品接地点直接连接,测试电压为10KV。
断路器电容器介质损耗因数测试方法:(1)交接时断口电容器的tanδ应在安装前测试,主要是避免断路器灭弧室的影响。
测试前先将被试电容器对地放电并接地,高压引线接至断路器电容器一端电极,电容器另一端接电桥Cx端。
取下接地线,检查接线无误后,通知其他人员远离被试电容器。
合上试验电源,从零开始升压至测试电压进行测试,测试电压为10KV。
测试完毕后将电压降至零后读取测量数据,然后切断电源,对被试品进行放电并接地。
(2)预防性试验时,如果测试数据偏大,可将电容器拆下进行测试。
电压互感器介质损耗因数试验分析
电压互感器介质损耗因数试验分析作者:高奎来源:《科技创新与应用》2015年第18期摘要:文章介绍了电压互感器介质损耗因数测试中所采用试验方法,并且分析了工作中电压互感器介质损耗因数试验中的各种影响因素、判断标准及注意事项等,最后提出了有效的试验办法,并提供了一些具体做法和建议。
关键词:介质损耗;因数判断标准;在线监测前言在电力系统中,35kV及以上的户外电压互感器,由于产品结构、安装质量、长期运行等方面的原因,有时会受到电场、热效应、化学腐蚀以及环境条件等因素的影响,其绝缘品质将逐渐劣化,很有可能导致绝缘的破坏,甚至发生爆炸,危及生命财产安全。
介质损耗的大小是衡量绝缘性能的一项重要指标,下面我们主要针对电压互感器介质损耗因数的试验方法进行分析,结合工作中的实际经验对电压互感器得出正确结论并做出正确处理。
1 测量绕组的介质损耗因数tanδ在测量20kV及以上电压互感器一次绕组连同套管的介质损耗因数tanδ时,可以灵敏地发现绝缘受潮、劣化及套管绝缘损坏等。
在测量全绝缘电压互感器绕组的介质损耗因数tanδ的试验方法。
测量时一次绕组首尾端短接后加电压,其余绕组首尾端短接接地。
测量结果应不能大于规定的数值。
测量分级绝缘电压互感器绕组的介质损耗因数tanδ的试验方法,通常有下列几种。
一是常规法。
所谓常规反接法测量的内容是以下三部分绝缘的介质损耗因数:(1)一次静电屏对二、三次绕组之间的绝缘值;(2)一次绕组对对二、三次绕组两端的绝缘值;(3)绝缘支架对地绝缘值。
这种方法的缺点是:它能主要是反映一次静电屏对二、三次绕组间绝缘的介质损耗因数的,试验电压低。
特别是串级式电压互感器高压绕组接地端的绝缘水平较低,制造厂设计时考虑的试验电压为2000V,所以在预防性试验中对该处的试验电压不能过高,仅能施加1600V电压左右。
二是自激法。
这种接线的电压分布与电压互感器工作时的电压分布一致,X端对地的介质损耗处于屏蔽状态,一次绕组对二、三次绕组端绝缘和绝缘支架对地绝缘的介质损耗因数均能准确测出,它比常规法灵敏准确。
介电常数和介质损耗因数的测试标准
介电常数和介质损耗因数的测试标准介电常数和介质损耗因数的测试标准因不同的应用和行业而异,但一般来说,这些标准都基于以下几点:1. 测试仪器:应符合相关国家标准和行业标准,具备精度高、稳定性好、可靠性强的特点。
测试仪器的量程、分辨率和精度应满足被测介质的介电常数范围和精度要求。
测试仪器应定期进行校准和维护,确保测试结果的准确性和可靠性。
2. 测试环境:应满足相关标准和样品特性的要求,保持温度、湿度和电磁干扰等环境因素稳定。
测试环境的温度和湿度应进行实时监测和记录,以确保测试结果的准确性和可靠性。
测试环境中应避免电磁干扰和辐射干扰,确保测试结果的稳定性。
3. 变压器电压等级与介质损耗因数:对于变压器,如果电压等级≥35KV且容量≥10000kVA,应测量介质损耗因素(tanδ)。
被测绕组的tanδ应≤出厂试验值的130%。
当tanδ>130%时,应结合其他试验结果分析判断。
如果现场测量温度与出厂试验温度不符合,应换算到同一温度比较。
变压器本体电容量与出厂值的允许偏差为±3%。
4. 电容型套管:对于电容型套管,其末屏对地tanδ应≤2%,电容值与出厂值或上一次试验的差别超过±5%时,应查明原因。
绕组tanδ与历年数值的比较不应该有显著变化(一般不大于30%)。
5. 异频介质损耗测试:此方法主要用于分析被测品的介质损耗值tanδ、电容容量Cx、功率因素PF、测试电流Ix、容性设备的有功功率Pr以及测试电压HV和频率f等参数。
请注意,以上只是一些常见的测试标准,具体的标准可能会根据应用和行业而有所不同。
因此,在进行介电常数和介质损耗因数的测试时,建议参考相关的国家和行业标准,以及具体的产品技术规格书。
介质损耗正切角tanδ
介质损耗正切角(Tan Delta)的概念与意义1. 引言介质损耗正切角(Tan Delta)是电气工程中一个重要的物理量,用以描述介质对电能的损耗程度。
它是介质中损耗功率与储存功率之比的正切值,也常被称为介质的损耗因数。
本文将详细介绍Tan Delta的概念、测量方法、应用领域以及意义。
2. Tan Delta的定义在电力系统中,传输线和电容器等元件中常常存在着电能的损耗。
当电能从一种形式转化为另一种形式时,会因为一些不可避免的效应而产生能量损耗。
这种损耗是由于电场在介质中的能量耗散引起的。
介质损耗正切角Tan Delta是介质的特性之一,用以描述介质中电能的损耗程度。
它是介质中损耗功率与储存功率之比的正切值,记作tanδ。
其中,损耗功率指的是在介质中转化为其他形式能量的功率,储存功率则是指在介质中储存的能量。
3. Tan Delta的测量方法Tan Delta的测量通常需要使用专门的仪器和设备。
下面介绍几种常用的测量方法。
3.1 可变电容器法可变电容器法是一种常用的测量Tan Delta的方法。
该方法使用一个可变电容器与被测样品电容器连接,在不同频率下通过改变可变电容器的电容值来测量Tan Delta。
通过测量电容值的变化和相应的相位差,可以计算出Tan Delta的值。
3.2 桥路法桥路法是另一种常用的测量Tan Delta的方法。
该方法使用交流桥路来测量电容器的电阻和电容值以及相应的相位差,通过这些测量结果可以计算出Tan Delta的值。
3.3 光学法光学法是一种非接触式的测量Tan Delta的方法。
该方法使用光学传感器来测量介质中的光学特性,并通过这些测量结果计算出Tan Delta的值。
4. Tan Delta的应用领域Tan Delta在电力系统和电气设备的设计、制造及维护过程中起着重要的作用。
以下是一些Tan Delta的应用领域:4.1 电容器选择和评估在电力系统中,电容器广泛应用于电力传输和电能储存等场景。
介质损耗角tanδ的解释
介质损耗角tanδ的解释序号:1介质损耗角tanδ的解释在电学和电子领域中,我们经常会遇到一个参数,被称为介质损耗角(tanδ)。
这个参数用于衡量介质中电能转化为热能的能力。
在本文中,我们将深入探讨介质损耗角的定义、原因、测量方法以及其在实际应用中的重要性。
2. 介质损耗角的定义和解释介质损耗角(tanδ)是指在交流电场中,介质对电能的损耗程度。
它是介质电导率和介质电容率之间相对的比例。
介质损耗角的具体定义是介质中的有功损耗与无功损耗之比的正切值。
3. 介质损耗角的原因介质损耗角的存在是由于介质中的散射、吸收、导电等因素造成的。
当交流电场作用于介质中的分子或原子时,它们会因为电场的变化而发生运动,导致能量的转化和损耗。
4. 介质损耗角的测量方法测量介质损耗角是通过使用特定的测试仪器来完成的。
其中最常用的方法是使用沉浸在介质中的金属电极。
通过施加不同频率和电压的交流电,测量介质中的电流和相位差,从而计算出介质损耗角的值。
5. 介质损耗角在实际应用中的重要性介质损耗角在许多领域中都有重要的应用。
在电力系统中,高压电缆和电力变压器中的绝缘材料的损耗角直接影响电能的传输效率。
在电子器件中,介质损耗角的大小与电容器和电感器的性能密切相关。
它还在射频和微波电路设计中发挥关键作用,因为介质损耗角的大小会影响电路的带宽和纹波。
在无线通信和光纤通信领域中,了解介质损耗角有助于提高信号的传输质量和系统的可靠性。
6. 我对介质损耗角的观点和理解介质损耗角是一个非常重要的参数,它揭示了介质中电能转化为热能的过程。
在我看来,了解介质损耗角的原因和测量方法对于工程师和科研人员来说都至关重要。
只有通过深入理解和准确测量介质损耗角,我们才能提出有效的解决方案来改善介质中电能的传输和转化效率。
通过本文的讨论,我们希望读者对介质损耗角有了更清晰的认识,并且能够将其应用于实际工程和科学研究中。
介质损耗角是电学和电子领域中一个复杂而又有挑战性的概念,但它也是推动技术进步和创新的重要因素之一。
分析设备介质损耗试验的负值问题及对策
分析设备介质损耗试验的负值问题及对策1 现场设备介质损耗试验导致负值问题出现的原因介质损耗因素,简写成tanδ。
导致设备tanδ出现负值的因素有许多种:例如:外部对电流的干扰、测量仪器接地不良和仪器中标准电容介质损耗大、电压互感器接地铁芯和底座接地不良以及电磁单元等影响。
1.1 外部对电流的干扰设备介质损耗试验时,外部干扰电流一旦投影直电压相量上,并与电压方向相同的时候,介质损耗因素tanδ也将随着介质损耗角δ的增大而增大;相反,如果投影的方向与电压的方向相反的时候,那么随着介质损耗角δ的缩小而出现负值。
1.2 测量仪器接地不良和标准电容介质损耗过大1.3 电压互感器接地铁芯和底座接地不良1.4 受电磁单元因素的影响在采用正接测量法进行测量时,介质损耗因素的测量结果直接受到电磁单元及铁芯损耗的影响。
在实际测量的时候,由于利用分布电容在一、二次绕组上所产生铁芯的介质损耗较小,因此,测量结果也受铁芯损耗影响。
设备介质损耗试验出现负值主要是由流入测量仪器中的电流大于设备试品的电流。
在设备介质损耗试验时,介质损耗测试具有较高灵敏度要求,极容易被外界电场所干扰。
在目前,尽管抗干扰的方法很多,但是一旦干扰度很强,那么就会存在较大偏差。
例如:常用的方法有移相法、异频法和倒相法等。
2 故障机理分析当产品设备的试验环境满足设备介质损耗试验要求下,我们对故障的产生将排除瓷套表面电流泄漏,而是定格于试验产品的内部,因此首先对吊芯中一次引线进行检查,如果没有发生问题,其次再对低电压进行介质损耗测试,其测试结果如表1所示。
根据测试数据,当介质损耗因素值为负值,介质损耗角δ偏差值会随着电压上升减小,形成漏电流。
当排除电流泄露问题时,由于铁芯与各支架之间的连接没有可靠接地,因此,可以将支架涂漆,改进的方式以发黑进行处理,介质损耗因素tanδ值将恢复正常。
3 设备介质损耗试验时出现负值的解决方法首先,针对外部对电流的干扰,将利用倒相法或异频法进行测量时,将电源正反两次测试结果分析处理来排除外部干扰或采集不同频率的信号,通过信号滤波对工频信号进行衰减,以达到排除外部干扰。
高电压技术介质损耗角正切值(tanδ)的测量实验报告
实验报告
实验项目:介质损耗角正切值(tanδ)的测量
备注:序号(一)、(二)、(三)为实验预习填写项
五、程序调试及实验总结
实验过程:
正接法:反接法:
实验总结:
通过这次实验,我收获了很多知识和技能。
我认识到了介质损耗角正切值(tanδ)的重要性,它可以反映电介质的绝缘状况和缺陷,对于电气设备的预防性试验和故障诊断有着重要的作用。
我学习了使用西林电桥测量tanδ的方法,包括正接法和反接法,它们各有优缺点,需要根据被试品和电桥的绝缘情况选择合适的接线方式。
通过这次实验,我不仅掌握了一种实用的测量技术,而且培养了我的动手能力和观察能力,增强了我的实验兴趣和创新意识。
我感受到了理论与实践相结合的重要性,也发现了自己在实验中存在的不足和问题,对一些概念和现象的理解不够深刻,对电桥的结构和工作原理的掌握不够熟练,对实验数据的分析和处理的能力不够强等。
我希望在今后的学习中,我能够不断地充实自己的理论知识,加强自己的实验技能,提高自己的科学素养,为成为一名优秀的电气工程师打下坚实的基础。
电流互感器高电压介质损耗因数tanδ测量的分析
电流互感器高电压介质损耗因数tanδ测量的分析摘要: 目前电网现场对电流互感器预防性试验中,只进行10kv 的tanδ和电容量的测量,在设备出现10kv下介损及电容量、油色谱分析、过热、受潮等异常时,需进一步进行互感器绝缘诊断,对高电压下的介损角和电容量的测试就显得非常重要,因此现场开展高电压下互感器介损和电容量测量非常必要。
文章对高电压下的互感器介质损耗因数测量能准确反映设备的绝缘状况进行分析,并通过实例验证高压介质损耗值能有效地判断绝缘体是否存在缺陷。
因此得到现场开展tanδ-u曲线测试工作,对准确判断互感器绝缘状况有重要意义的结论。
关键词:互感器;介质损耗;测量;绝缘中图分类号:p619文献标识码: a 文章编号:1 概述国家电力公司《预防110~500kv互感器事故措施》( 以下简称预防性规程) 及《110~500kv电流互感器技术标准》中规定,对110kv及以上电压等级电流互感器,在出厂时应进行10kv和额定电压下的介质损耗因数( 以下简称介损) tanδ和电容量测量。
220~500kv电流互感器除应进行上述测量外,还应测取tanδ= f(u)的关系曲线(上升和下降),同时注意相应电容量的变化。
2 互感器介损测量互感器在交流电压作用下,流过介质的电流由2部分组成,即电容电流分量和有功电流分量,通常电容电流远大于有功电流分量,介质损耗角δ甚小。
介质中的功率损耗。
tanδ为介质损耗角的正切(或称介质损耗因数),它反映的是单位体积中的介质损耗。
在设备有缺陷时,流过绝缘的电流中有功电流分量增大,tanδ值也将加大。
通过测量tanδ,可以反映出互感器绝缘的一系列缺陷,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绝缘缺陷等。
3 tanδ与温度、电压的关系对于油纸绝缘的电容型电流互感器,介损与温度的关系取决于油和纸的综合性能。
良好的绝缘油是非极性介质,油的tanδ主要是电导损耗,它随温度升高而增大;而纸是极性介质,其tanδ由偶极子松弛损耗所决定。
绝缘油介质损耗因数的测定与试验方法[权威资料]
绝缘油介质损耗因数的测定与试验方法[摘要]绝缘油介质损耗因数的测定是检验变压器油的主要手段之一,对判断新油的精制、净化的程度,运行中油老化的深度,以及判断变压器的绝缘特性好坏,都有着重要意义,本文结合镜泊湖发电厂实际工作主要分析了测定绝缘油介质损耗因数的意义,影响绝缘油介质损耗因数的主要因素,介质损耗的试验方法,测定油品介质损耗因数的注意事项,以供参考和借鉴。
[关键词]绝缘油;介质损耗因数;测定TB A 1009-914X(2016)01-0058-01介质损耗因数主要反映油中的泄漏电流而引起的功率损失,介质损耗因数的大小对判断变压器油的劣化与污染程度非常敏感。
介质损耗因数又称介质损耗角正切。
在交变电场的作用下,电介质内流过电流分两部分,一是无能量损耗的无功电容电流ⅠC,二是有能量损耗的有功电流ⅠR,其合成电流为I。
I与电压U的相位差非90℃,而是比90℃小δ角,此角称为介质损耗角,损耗角的正切(tanδ)就是介质损耗因数。
1、测定绝缘油介质损耗因数的意义(1)绝缘油介质损耗因数能明显表明油的精制程度和净化程度,一般正常精制、净化的油,介质损耗因数很小,并且当温度升高时,介质损耗因数值升高不大,升温与降温的曲线基本重合。
但当油精制得程度不够,或净化的不彻底时,油的介损值较大,并且温度升高时增大很快,所以介质损耗因数是新变压器油一项重要的电气性能质量指标。
(2)绝缘油在运行中的老化程度,可以从其介质损耗因数值的变化中反映出来。
当油已经老化,油中溶解的老化产物较多时,其介质损耗因数将会明显增大。
(3)绝缘油的介质损耗因数值,对判断变压器绝缘特性的好坏,有着重要的意义。
如变压器油的介质损耗因数增大会引起变压器本体绝缘特性的恶化。
介质损失使绝缘内部产生热量,介质损失越大,则在绝缘内部产生的热量越多;反过来又促使介质损失更为增加。
如此继续下去,就会在绝缘缺陷处形成击穿,影响设备的安全运行。
(4)判断变压器油是否受到微生物的污染。
介质损耗正切tanδ 介电常数
介质损耗正切tanδ 介电常数一、介质损耗正切tanδ的概念和意义1. 介质损耗正切tanδ的定义介质损耗正切tanδ是介质在交变电场作用下出现的能量损耗的一种量度,它可以描述介质在交变电场中的损耗情况。
介质在交变电场中会发生振荡,在振荡的过程中会有能量的损耗,这种损耗的程度可以用介质损耗正切tanδ来表示。
介质损耗正切tanδ越大,介质的能量损耗就越严重。
2. 介质损耗正切tanδ的意义介质损耗正切tanδ的大小直接影响着介质的电学性能。
在电学应用中,介质损耗正切tanδ大的介质不仅会导致能量的损耗,还会引起介质发热和信号衰减,影响着电路的稳定性和性能。
了解介质损耗正切tanδ的大小对于选用合适的介质材料、优化电路设计和提高电器设备的性能具有重要意义。
二、介质损耗正切tanδ的影响因素1. 材料特性介质损耗正切tanδ的大小与介质材料的特性有关。
不同的介质材料具有不同的分子结构和晶格排列,这会直接影响介质的极化强度和分子的运动情况,从而影响介质损耗正切tanδ的大小。
2. 温度和频率介质损耗正切tanδ还受温度和频率的影响。
随着温度的升高,介质内分子的热运动加剧,介质的极化现象增加,从而引起介质损耗正切tanδ的增加。
而频率的增加也会导致介质损耗正切tanδ的增加,这是因为在高频下介质分子无法及时跟随电场变化而导致的损耗。
3. 结构和制备工艺介质的结构和制备工艺也会影响介质损耗正切tanδ的大小。
采用不同的制备工艺和改变介质的结构和形式可以改变介质的极化机制,从而影响介质损耗正切tanδ的大小。
三、介电常数的概念和意义1. 介电常数的定义介电常数是介质在交变电场中的极化能力的度量量,它描述了介质在外加电场作用下的极化程度。
介电常数越大,介质的极化能力就越强。
2. 介电常数的意义介电常数是介质电学性能的重要参数之一,它直接影响着介质在交变电场中的响应和极化特性。
了解介质的介电常数有助于选取合适的介质材料,优化电器设备的设计和性能。
电流互感器tanδ的测试
4.变频谐振升压法主绝缘高电压电容量和介损测试简介 主绝缘高电压电容量和介损测试,除以上工频试验变
压器升压法外,便携式变频谐振升压法在现场也得到应用, 解决了电流互感器现场高压介损测量电源的问题。
变频谐振升压法利用电流互感器与电抗器阻抗的不同 性质,利用串联谐振原理获得高电压,使高压电源体积大 大减小。现场应用时,电抗器上采用多抽头方式,感抗尽 量接近互感器的容抗,以便回路尽量工作在50Hz左右。变 频谐振升压法原理接线如图ZY1800503002-8所示。
(2)测试步骤。
将电容型电流互感器外壳接地,对互感器绕组放电接
地,拆除一次连线,一次绕组短接,二次绕组短接后接地, 打开末屏接地线,将电桥Cx端与末屏相连接,高压引线接 至一次绕组和标准电容高压端,标准电容下法兰接地。采 用QSl西林电桥测试,应在标准电容低压端和地之间接入 并联电阻凡,取下接地线。检查接线无误后,从零升至测 试电压进行测试,测试电压lOkV~Um/,升压过程中在多 点电压下测试tanδ值,读取测试数据:降压过程中在相应 各点电压下测试tanδ值,读取测试数据。测试完毕后,将 高压降到零,立即切断电源,将被试品放电接地。恢复电 流互感器一、二次连接线,特别注意末屏接地引线的恢复。
电流互感器tanδ的测试
本模块介绍电流互感器介质损耗角正 切值tanδ的测试方法和技术要求。通过 测试工作流程的介绍,掌握电流互感 器介质损耗角正切值tanδ测试前的准备 工作和相关安全、技术措施、测试方 法、技术要求及测试数据分析判断。
电流互感器介质损耗角正切值tanδ的测 试能灵敏地发现油浸链式和串级绝缘结构 电流互感器绝缘受潮、劣化及套管绝缘损 坏等缺陷,对油纸电容型电流互感器由于 制造工艺不良造成电容器极板边缘的局部 放电和绝缘介质不均匀产生的局部放电、 端部密封不严造成底部和末屏受潮、电容 层绝缘老化及油的介电性能下降等缺陷, 也能灵敏地反映。所以介质损耗角正切值 tanδ是判定电流互感器绝缘介质是否存在局 部缺陷、气泡、受潮及老化等的重要指标。
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图5-2 绝缘介质的等效电路
表5-2 绝缘电阻测量结果
绝缘电阻/MΩ(每隔60s测一次)
tanδ与施加电压的关系决定于绝缘介质的性能、绝缘介质工艺处理的好坏和产品结构。
当绝缘介质工艺处理良好时,外施电压与tanδ之间的关系近似一水平直线,且施加电压上升和下降时测得的tanδ值是基本重合的。
当施加电压达到某一极限值时,tanδ曲线开始向上弯曲,见图5-8曲线1。
如果绝缘介质工艺处理得不好或绝缘介质中残留气泡等,则绝缘介质的tanδ比良好绝缘时要大。
另外,由于工艺处理不好的绝缘介质在极低电压下就会发生局部放电,所以,tanδ曲线就会较早地向上弯曲,且电压上升和下降时测得的tanδ值是不相重合的,见图5-8曲线2。
当绝缘老化时,绝缘介质的tanδ反而比良好绝缘时要小,但tanδ开始增长的电压较低,即tanδ曲线在较低电压下即向上弯曲,见图5-8曲线3。
另外,老化的绝缘比较容易吸潮,一旦吸潮,tanδ就会随着电压的上升迅速增大,且电压上升和下降时测得的tanδ 值不相重合,见图5-8曲线4。
2.2 温度特性
图5-6 绝缘介质等值电流相量图
I C—吸收电流的无功分量I R—吸收电流的有功分量
—功率因数角δ—介质损失角
图5-7 绝缘介质简化等效电路和等值电流相量图
(a)等效电路(b)等值电流相量图
C x—绝缘介质的总电容R x—绝缘介质的总泄漏电阻I Cx—绝缘介质的总电容电流I Rx—绝缘介质的总泄漏电流
图5-8 绝缘介质tanδ的电压特性
tanδ随温度的上升而增加,其与温度之间的关系与绝缘材料的种类、性能和产品的绝缘结构等有关,在同样材料、同样绝缘结构的情况下与绝缘介质的工艺干燥、吸潮和老化程度有关。
对于油浸式变压器,在10℃~40℃范围内,干燥产品的tanδ增长较慢;温度高于40℃,则tanδ的增长加快,温度特性曲线向上逐渐弯曲。
为了比较产品不同温度下的tanδ,GB/T6451—1999国家标准规定了不同温度t下测量的tanδ的换算公式。
tanδ2=tanδ1·1.3(t1-t2)/10 (5-2)
式中tanδ2——油温为t2时的tgδ值,%;
tanδ1——油温为t1时的tgδ值,%。
3 tanδ测量方法
3.1 测量仪器及测量电压
变压器、互感器等产品的介质损耗因数(tanδ)测量一般均采用高压西林电桥。
使用比较多的电桥型号有国产QS1型(变压器tanδ测量多采用此电桥) 和瑞士进口2801 型。
两种电桥的基本原理是一样的(见图5- 9),不同的是2801型电桥的R4可以调节,且主桥外带有一套2911型自动电位调节器,该调节器可以自动消除不利的接地和测量导线局部电容对tanδ测量的影响。
2801型电桥的测量范围和准确度为:使用桥内测量元件和100pF 标准电容器时,电容测量范围为0.01pF~11μF,测量准确度为±0.05%;tanδ测量范围为0~350%,测量准确度为±0.5%。
图5-9 高压西林电桥原理线路图
C x—被测产品等效电容C N—标准电容器R3、r、R4—可变桥臂电阻C4—可变桥臂电容G—5511(5512)电子式零指示器(2801电桥)
还有一类电容和介损测量仪在变压器、互感器等产品的介损tanδ测量中应用很广。
这种测量仪采用矢量电流法测量电容和介质损耗因数。
其原理是将C N和C x两个回路电流输入测量仪后,经微处理器进行数字运算,得到电容C x和其介质损耗因数,便于实现自动化测量。
典型仪器有进口的2876 电桥、2818电容介损测量仪和国产的2518介质损耗测试仪。
这类测试仪测量准确度比2801电桥稍低,但实现了全自动测量,操作简单,适合于生产性试验测量。
tanδ测量电压:对于额定电压6kV及以下电压等级的产品(当要求测量tanδ时),取额定电压;对于额定电压为10kV~35kV电压等级的产品(当要求测量tanδ时)取10kV;对于额定电压为63kV及以上电压等级的产品取≥10kV,但最高不应超过产品最低电压绕组额定电压的60%。
3.2 正接法测量
西林电桥正接法只能测量两极对地绝缘的产品,如电流互感器、套管等,原理线路图见图5- 10。
测量方法和步骤如下。
(1)预估试品电容和测量tanδ电压下的电容电流,并根据试品电容和电容电流的大小选择合适的电桥分流器和桥臂电阻R4(QS1型电桥R4等于10 000/π)。
(2)按图5-10线路接线,并经认真检查无误后,先施加较低电压进行测量,然后再升压至测量电压进行测量。
(3)测量时首先调节电桥的桥臂电阻R3,使电桥基本达到平衡,然后再调节电桥的桥臂电容C4和桥臂微调电阻r,使电桥完全达到平衡。
(4)读取、记录电桥R3(r)和C4测量值,然后根据电桥R4的取值和标准电容器C N的电容值计算试品的电容和tanδ%。
试品电容C x的计算公式为:
(5-3)
QS1电桥
试品tanδ的计算公式为:
tanδ=R4ωC4 (5-4)
当R4取1000/π Ω,C4取μF时,tanδ=0.1C4,tanδ%=10C4;
图5-10 正接法测量原理线路图
PT—电压互感器V—电压表U—tanδ测量电压
当R4取10 000/πΩ,C4取μF时,tanδ=C4,tanδ%=100C4。
3.3 反接法测量
对于变压器来说,由于其油箱是直接落在地面上的,所以测量绕组对地的介质损耗因数(tanδ) 不能采用正接法,只能采用反接法,原理线路图见图5-11。
测量方法和步骤同正接法。
但由于反接法测量时桥臂电阻R3、r、R4和C4均处于高电位,因此,是用绝缘杆把操作元件引到电桥接地盖子上进行操作的(或人站在≫10kV绝缘台子上操作),故测量时必须时刻注意安全。
4 几点分析
(1)由于变压器的tanδ与产品使用的变压器油、绝缘材料的种类和性能以及产品制造工艺有关,所以,不能用一种简单的关系来代表所有的情况。
图5-11 反接法测量原理线路图
(2)由于变压器的tanδ只能用来判断绝缘的整体特性,对判断绝缘的局部缺陷是不灵敏的,所以,此项试验还有一定的局限性。
正因为如此,所以,GB1094.1—1996标准只规定有此试验项目,GB/T6451—1999标准只要求提供tanδ实测数据,而没有规定具体限值(330kV有限值规定)。
GB/ T16274—1996标准要求提供tanδ实测数据,而且有具体限值规定。
各企业可根据自己的制造工艺等积累这方面的数据和经验,并用以判断不同产品的绝缘处字数4465。