浅淡介质损耗测量的意义和方法
介质损耗试验
电容和介质损耗测量一试验目的测量介质损耗的目的是判断电气设备的绝缘状况。
测量介质损耗因数在预防性试验中是不可缺少的项目。
因为电气设备介质损耗因数太大,会使设备绝缘在交流电压作用下,许多能量以热的形式损耗,产生的热量将升高电气设备绝缘的温度,使绝缘老化,甚至造成绝缘热击穿。
绝缘能力的下降直接反映为介质损耗因数的增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
所以,在出厂试验时要进行介质损耗的试验,运行中的电气设备亦要进行此种试验。
测量介质损耗的同时,也能得到试品的电容量。
电容量的明显变化,反映了多个电容中的一个或几个发生短路、断路。
二概念及原理介质损耗是绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失,简称介损。
在交流电压作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角为功率因数角(Φ),而余角(δ)简称介损角。
介质损耗正切值δtg又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。
介质损耗因数(δtg)的测量在电气设备制造、绝缘材料电气性能的鉴定、绝缘的试验等都是不可缺少的。
因为测量绝缘介质的δtg值是判断绝缘情况的一个较灵敏的试验方法。
在交流电压作用下,绝缘介质不仅有电导的损耗,还有极化损耗。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图:总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流I R合成,因此:这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲,是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ,在损耗很小时这两个数值非常接近。
三试验方法根据试品的具体情况确定试验接线方式方法。
试验方法有外施和内施两种。
外施是使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验,对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。
关于介质损耗测试
关于介质损耗的一些基本概念1、介质损耗什么是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。
也叫介质损失,简称介损。
2、介质损耗角δ在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。
简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图:总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成,因此:这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲,是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时,也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值,意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。
一般cosΦ<tgδ,在损耗很小时这两个数值非常接近。
5、高压电容电桥高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。
通过比对电流相位差测量tgδ,通过出比电流幅值测量试品电容量。
因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。
接线也十分烦琐。
国内常见高压电容电桥有:6、高压介质损耗测量仪简称介损仪,是指采用电桥原理,应用数字测量技术,对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。
一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。
AI-6000利用变频抗干扰原理,采用傅立叶变化数字波形分析技术,对标准电流和试品电流进行计算,抑制干扰能力强,测量结果准确稳定。
介质损耗因数测量方法
介质损耗因数测量方法一、介质损耗因数测量的重要性。
1.1 介质损耗因数就像是介质的一个小秘密。
它能反映出介质在电场作用下的能量损耗情况。
这就好比一个人干活,损耗因数小呢,就像一个干活麻利、不怎么浪费精力的人;损耗因数大,就像是干活拖拖拉拉、消耗很多不必要能量的人。
在很多电气设备里,这个小数值可关系到设备的健康状况呢。
比如说变压器,如果介质损耗因数不正常,就可能预示着变压器内部有受潮或者绝缘老化等问题,这可是大事,就如同人的身体里有了隐患,不及时发现就可能引发大麻烦。
1.2 从电力系统的角度看,准确测量介质损耗因数是保障整个系统安全稳定运行的关键之一。
这就像一个链条,每个环节都很重要,介质损耗因数这个环节要是出了岔子,就可能导致整个电力系统这条大链子松动甚至断开。
在工业生产、居民用电等各个方面都会造成严重的影响,那可真是“牵一发而动全身”啊。
二、常见的测量方法。
2.1 西林电桥法。
这可是一种经典的测量方法,就像一位经验丰富的老工匠的手艺,久经考验。
它通过调节电桥的平衡来测量介质损耗因数。
操作起来就像是在小心翼翼地调整天平,让两边达到平衡的状态。
但是呢,这种方法也有它的小缺点。
它对外部干扰比较敏感,就像一个容易被外界打扰的小孩,稍微有点风吹草动,测量结果就可能不准确了。
比如说周围有电磁场干扰的时候,就像有人在旁边捣乱,测量出来的数据就可能有偏差。
2.2 介质损耗因数测试仪法。
这是一种比较现代化的方法,就像一个新潮的小助手。
这种仪器操作起来相对简单,就像使用傻瓜相机一样,不需要太多复杂的操作技巧。
它能直接显示出介质损耗因数的值,非常方便。
而且它对环境的适应能力相对较强,就像一个适应能力很强的旅行者,在不同的环境下都能较好地工作。
不过呢,这种仪器的精度可能会受到仪器本身质量的影响,如果买到质量不好的仪器,那就像找了个不靠谱的伙伴,测量结果就难以保证准确性了。
2.3 高压西林电桥法。
这是在西林电桥法基础上发展起来的一种方法,有点像升级后的版本。
介质损耗试验-PPT
9
因为介质损耗角值 一般 都很小, cos,所1以
P U 2CStg
用两种等值电路所得出的和P理应相同。若U、Cs、ω已知,P最后取决
于 tg ,即可以用 tg 大小表示P。
2 介质损耗正切角的测量 2.1 西林电桥原理
tg 的测量常采用高压交流平衡 电桥(西林电桥),不平衡电桥, 或低功率因素瓦特表来测量、这里 主要介绍西林电桥。
功分量 IC ,即
I IR IC
图2 介质在交流电压作用下的电流向量图及功率三角形
7
从图2中可以看出,此时的介质损耗功率:(请将文中所有tgδ全部改 为tanδ)
P UI cos UIR UICtg U 2Cptg
式中, —电源角频率;
—功率因数角;
—介质损耗角;
介质损耗角 为功率因数角 的余角,其正切 tg又可称为介质损耗
不变 。
曲线2—若绝缘存在空隙或气泡时,当所加
电压尚不足以使气泡电离时,其 与tg良好
绝缘时无差别,但若所加电压能引起气泡电
离或发生局部放电时, 随tgU的升高而迅速
增大,电压回落时电离要比电压上升时要更
强一些,因而会出现闭环曲线。
图 4 tg 与试验电压的典型关系曲线
13
如果绝缘受潮,则电压较低时,tg 就已经相当大,电压升高时,tg 更 将急剧增大;电压回落时,tg 也要比电压上升时更大一些,因而形成了 不闭合的分叉曲线。 4)试品电容量的影响:对于电容量较小的试品,tg 测量能有效的发现 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,tg 测量只 能发现整体分布性缺陷,此时要把它分解成几个彼此绝缘部分的被试品, 分别测量各部分的 tg 值,能有效的发现缺陷。 5)试品表面泄露(漏)的影响:由于试品表面泄露(漏)电阻总是与试品等值 电阻RX相并联,所以会影响 RX 值。为了排除或减小这种影响,在测试前 应先清楚绝缘表面的积污和水分,必要时还可以在绝缘表面上装设屏蔽 极。
电容式电流互感器末屏介质损耗因数测试
浅谈电容式电流互感器末屏介质损耗因数测试电容式电流互感器末屏对地介质损耗因数的测试,是反映电容型电流互感器是否受潮的行之有效的方法,本文分析了正确测量末屏介损的试验方法并介绍了现场常见的影响因素及采取的相应对策。
电力系统中运行着大量的110kV及以上的电容式电流互感器。
根据这种电流互感器的结构和现场解体检查可知,互感器进水受潮后,水份往往不是先渗入电容层间使其受潮,而是沉积到油箱底部。
如果只测量其一次对末屏的tgδ,仅能发现一次绕组电容层间受潮,不易发现端部进水受潮。
因此,测量末屏对二次绕组.铁芯和外壳的介质损耗因数 tgδ,对发现进水受潮缺陷就比较有效。
国家电力行业标准DL/T 596-1996规定当电容型电流互感器末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时,应测量末屏对地tgδ。
而江苏省《交接和预防性试验规程》则明确规定了电容型电流互感器要测量末屏对地tgδ及电容量。
其值不大于2%。
如何正确测量末屏对地介质损耗因数tgδ及电容量测量末屏对地介质损耗因数tgδ及电容量用西林电桥(QS1 )或智能型全自动电桥。
采用反接线加压在末屏与油箱座之间。
试验电压2 kV。
现场存在使用的有三种不同的试验接线,下面针对这三种试验接线进行研究分析:第一种:电流互感器一次侧悬空,二次侧短路接地。
电桥的Cx线接末屏,自动电桥的Cx线的屏蔽端悬空。
(下面简称一次悬空)第二种:电流互感器的一次侧L1-L2短接然后接地,二次侧短路接地。
电桥的Cx线接末屏,自动电桥的Cx线的屏蔽悬空。
(下面简称一次接地)第三种:电流互感器的一次侧L1-L2短接后接到电桥的“E”端屏蔽,对全自动电桥来讲就是接于Cx线一起引出的屏蔽端(M型电桥有单独的屏蔽接口), 二次侧短路接地,电桥的Cx线接末屏。
(下面简称一次屏蔽)下面是一组采用这三种试验接线测试的两台110kV电容型电流互感器的数据如表 1 。
试验地点:试验大厅。
环境温度25℃湿度54%。
采用QS1西林电桥电流互感器型号:LB3-110W2 如皋高压电器厂制造表1:编号 2574 2581测量部位 tgδ% R3 (Ω) Cx (pf) tgδ% R3 (Ω) Cx (pf)一次对末屏 0.3 231.7 687 0.1 230.6 690.4一次悬空 1.2 259 614.7 1.1 257.3 618.7一次接地 1.0 127.2 1251 0.8 125.7 1266一次屏蔽 1.3 279.7 569 1.2 272 585两台良好的电流互感器用不同的试验接线测得的末屏tgδ及电容量的数值有所不同。
电介质损耗在工程上的意义
电介质损耗在工程上的意义
电介质损耗是电介质在电场中发生的能量损耗,通常用损耗角正切(tan δ)表示。
在工程中,电介质损耗的意义有以下几点:
1.确定电介质的质量:电介质损耗是电介质性能的重要指标之一,可以用来评估电介
质的质量和稳定性。
通常情况下,电介质的损耗越小,性能越好。
2.确定电器设备的工作状态:电介质的损耗会导致电器设备的温度升高,从而影响电
器设备的性能和寿命。
因此,在工程上,通过监测电介质的损耗,可以判断电器设备的工作状态,并及时采取措施进行维修或更换。
3.确定电气系统的效率:电介质损耗会导致电气系统的能量损失,影响电气系统的效
率和能耗。
因此,在工程上,通过优化电介质的选用和使用,可以减少电气系统的能耗,提高系统的效率和经济性。
4.确定电介质的适用范围:电介质的损耗与频率、温度、电场强度等因素有关,不同
的电介质在不同的工作环境下表现不同。
因此,在工程中,需要根据具体的使用要求和工作环境,选择合适的电介质,以保证电介质的可靠性和稳定性。
介质损耗角测量方法
测量。
图4-8 西林电桥反接线原理图 返回
4.2.2 西林电桥测量法的电磁干扰
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。
介质损耗测量仪
(a)
(b)
QS-1型西林电桥原理接线图
4.2.1 西林电桥测量法的基本原理
4-6 西林电桥原理接线
图中Cx,Rx为被测图试样的等效并联电容与电 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。
根据电容平衡原理,当: ZxZ4 ZnZ3
得的tanδ值换算到20℃时的值。
2. 试验电压的影 响
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
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 大中型发电机、变压器、电力电缆、电力电容器
可能采用屏蔽,除污等方法消除这些影响。
返回
(本节完)
感谢下 载
tan 1
I 'RX I 'CX
tan 2
I "RX I "CX
被试品实际介质损耗角正切值为:
tan
I RX ICX
1
2 1
2
(I 'RX (I 'CX
I "RX In1 I"CX
变压器高压试验技术_4_变压器介质损耗因数的测量与分析
梁 学
套管引线接至电桥的测量端,一个一个地进行测量。
造
表 1 电力变压器试验接线
双绕组变压器 顺序 加压绕组 接地部位
三绕组变压器
加压绕组
接地部位
1
低压 高压和外壳
低压
高压、中压和外壳
2
高压 低压和外壳
中压
高压、低压和外壳
3
高压
中压、低压和外壳
2 试验的方法
测量介质损耗因数有着不同的测量方法。根据 DL/T
474.3-2006 《现场绝缘试验实施导则介质损耗因数 tanδ
试验》,现 场进行介质损耗因数测量 试 验 时 选 用 的 测 量 仪
器主要有: 西林电桥、 电流比较型电桥、M 型介质试验
器、数字化测量仪。
对于变压器来说, 通常要进行绕组以及高压套管的
C 相监视运行。 更换后的数据如表 8 所示,其中 B 相为更
换后的新套管。
从 表 8 数 据 看 出 ,A 相 、C 相 套 管 tgδ 也 出 现 异 常 现
象,由于该变电站是枢纽变电站,负荷较重,检修时间较
紧, 决定将 A 相、C 相 套 管 全 部 退 出 运 行 , 更 换 为 型 号
BRLW-126/1250/3 的套管。 所有的试验数据显示套管的
结果。 通过对历年变压器油色谱分析, 发现该主变 2007
年时内部曾出现乙炔但未超标,且数据稳定,微水测试结
果未见异常, 结合低压对地介损对比以往试验结果没有
明显变化,认为变压器绝缘油没有异常。 因此,初步怀疑
是变压器固体绝缘老化或受潮,为此对主变进行滤油,结
果无明显变化。
后经综合试验分析找出了故障的原因。 高压绕组对
穿墙套管介质损耗试验
穿墙套管介质损耗试验一、试验目的介质损耗因数测量是一项灵敏度很高的试验,它可以发现电力设备绝缘整体受潮、劣化变质及小电容试品贯通和未贯通的局部缺陷,但不易发现大电容试品的局部缺陷。
二、试验数据三、实验步骤1、首先拆掉穿墙套管相应接线,用相色带系好做好安全措施。
2、用砂纸将接线部分接触面轻轻打磨,保证接触良好。
3、实验前用摇表测量各穿墙套管末瓶对地绝缘电阻其阻值≥2500兆欧。
4、连接介损测试仪及穿墙套管之间的接线,并且保证接地良好。
5、派专人监护,试验过程中禁止他人接近被测设备,严禁回路开路。
6、合上操作箱电源开关,进入主菜单,选择接线方式。
正接法:(被试设备的低压测量端或二次端对地绝缘)①专用高压电缆从仪器后侧的HV端上引出,接被测设备高压端。
②专用低压电缆从仪器的CX端引出接被试设备低压端;CX的屏蔽层必须通过面板上的接地插孔接地,CX的芯线与屏蔽层严禁短接,否则无取样无法测量。
反接法:(被测设备的低压测量端或二次端对地无法绝缘)①专用高压电缆从仪器后侧的CX端上引出,接被测设备高压端。
注意CX的芯线与屏蔽层严禁短接,否则无取样无法测量,屏蔽层应接被试品的屏蔽极,如被试品没有屏蔽极则屏蔽层悬空。
②HV用专用线连接到地板的接地插孔(HV的芯线及屏蔽层接地)设备低压端已经接地。
7、依次测量各相套管的介损值并记录实验数据。
8、试验结束后,依次测量各套管末屏对地绝缘其绝缘应≥2500兆欧。
9、在所拆线的接触面上涂导电膏,恢复各套管接线。
四、注意事项1、测量前,应将穿墙套管接线处打磨干净,以减少测量误差。
2、实验前,应测量并记录环境温湿度。
3、实验前,应确认电源为AC220V,复查接线准确无误并检查操作箱接地良好,方可进行测量。
4、测量结束后应及时放电,放电完毕后才可拆除试线,以防止开路烧坏仪器。
5、在测量时应注意防止试验线夹或被他人拆掉,造成开路而烧坏仪器。
五、主接线(反接法)。
介质损耗角测量方法
(1)加设屏蔽,用金属屏蔽罩或网把试品与干扰 源隔开。
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第14页,本讲稿共22页
(2)采用移相电源法
图4-10 移相电源消除干扰的接线图
第15页,本讲稿共22页
(2)采用移相电源法
短接BD点,干扰电流 和I原 电
流
为
同。时I通x 过I验' x 流计G,设该电流
2. 试验电压的影响
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
第20页,本讲稿共22页
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(例如大中型发电机、变压 器、电力电缆、电力电容器等)测量tanδ只能发现整体
第7页,本讲稿共22页
根据电容平衡原理,当: ZxZ4 ZnZ3
(4-6)
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
1 Zx
1 Rx
j Cx
1
ZN
j CN
Z3 R3
11 Z4 R4 j C4
(4-7)
解所得方程式,得
Cx
R4 R3
1
CN1tan2x
U
tanxIIC RU RC x x R1xCx R4C4
调节移相器,改变电源相位,
使原电电流流相位最相小I同' x,,此不时影干响扰介电质流损与耗
角正切值的测量。
撤消BD短接,再调节测量介 质损耗角正切值。
第16页,本讲稿共22页
(3)倒相法
介损测试仪的原理和测量方式
FS3001异频介质损耗测试仪一、概述介损测量是绝缘试验中很基本的方法,可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质,以及局部缺陷等。
在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。
变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。
FS3001异频介质损耗测试仪突破了传统的电桥测量方式,采用变频电源技术,利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算;达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便;电源采用大功率开关电源,输出45Hz 和55Hz纯正弦波,自动加压,可提供最高12千伏的电压;自动滤除50Hz干扰,适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。
广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。
二、测量方式及原理接地分两种测量方式,即正接线测量方式和反接线测量方式。
两种测量方式的原理如图一所示:高压输出端Icx R 高压输出端oC Cx ~C XR N R R NCx端(a)正接线测量(b)反接线测量图一在高压电源的12kV侧,高压分两路,一路给机内标准电容CN,此电容介损非常小,可以认为介损为零,即为纯容性电流,此电流ICN 可做为容性电流基准。
在Cx试品一侧,试品电流Icx通过采样电阻R采入机内,此Icx可分解成水平分量和垂直分量见图二所示,通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tgδ值。
在图一(a)中Cx为非接地试品,试品电流Icx从试品末端进入采样电阻R,得到全电流值,在图一(b)中Cx为接地试品,机内Cx端直接接地,电流Icx从试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。
II RδΦOI R u(a)电流矢量法(b)试品等效电路图二三、常见设备的接线方法1.仪器引出端子说明:HV ——仪器的测量引线高压端(带危险电压)。
CX ——正接线时试品电流输入端。
——仪器的接地端,使用时与大地可靠相接2.参考接线2.1正接线、内标准电容、内高压(常规正接线):2.2反接线、内标准电容、内高压(常规反接线)2.3正接线、外标准电容、内高压:2.4反接线、外标准电容、内高压:2.5正接线、内标准电容、外高压:2.6反接线、内标准电容、外高压:2.7正接线、外标准电容、外高压(高电压介损):2.8反接线、外标准电容、外高压:2.9 CVT自激法测量:CVT自激法可按下图接线。
绝缘电阻,泄漏电流,介质损耗试验、耐压试验
绝缘电阻,泄漏电流,介质损耗试验、耐压试验
摘要:
1.绝缘电阻的定义和重要性
2.泄漏电流的概念及其影响
3.介质损耗试验的原理和应用
4.耐压试验的目的和方法
5.结论
正文:
一、绝缘电阻的定义和重要性
绝缘电阻是指在特定的电压下,材料表面或两个电极之间的电阻。
它是电气设备和电子元件正常运行的必要条件,可以防止电流泄漏和短路,保证设备的安全性能。
绝缘电阻对于电气设备的可靠性和安全性至关重要,因此需要定期进行测试和检查。
二、泄漏电流的概念及其影响
泄漏电流是指在电气设备或电子元件的绝缘部分,电压作用下流经绝缘材料的电流。
泄漏电流可能导致设备性能下降、温升增加、绝缘老化加速等问题,严重时甚至会引发火灾、爆炸等安全事故。
因此,对于泄漏电流的检测和控制至关重要。
三、介质损耗试验的原理和应用
介质损耗试验是一种测量绝缘材料在交流电压作用下损耗的试验方法。
该试验可以评估绝缘材料的质量和性能,对于保证设备的安全运行具有重要意
义。
介质损耗试验广泛应用于电力系统、电气设备制造和维修等领域。
四、耐压试验的目的和方法
耐压试验是一种检验电气设备或电子元件在规定电压下是否能保持绝缘性能的试验。
其目的是为了确保设备在正常运行和突发电压波动情况下的安全性能。
耐压试验通常采用直流电压,有时也采用交流电压进行。
五、结论
绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗试验和耐压试验都是保证电气设备安全运行的重要手段。
变压器介质损耗试验目的与试验步骤及注意事项
变压器介质损耗试验目的与试验步骤及注意事项变压器介质损耗试验目的与试验步骤及注意事项:
一、试验目的和意义
介质损耗测量对于发现绝缘整体受潮、老化等分布性缺陷或绝缘中有气隙放电缺陷时较灵敏,目前已广泛应用于变压器的出厂检验和运行检修试验中。
二、试验步骤
1、测量并记录环境温度、相对湿度、变压器铭牌、仪器名称及编号;并将高、低压测绕组及中性线连线断开;
2、将变压器高压侧三相绕组短接,将仪器高压输出端子经高压测试线(芯线)接至变压器高压侧绕组,变压器低压侧三相短接接地,仪器接地端子接地;
3、打开仪器电源开关,设置参数,选择反接法、内标准、变频、内高压、测试电压(10kV);
4、按下仪器高压开关,点击开始测试,等待30s左右即可显示测试结果,包括电容值C和介质损耗tgδ;
5、测试完成,根据需求保存或打印结果,关闭仪器,后拆线。
三、注意事项
1、应保证仪器和变压器低压侧绕组可靠接地,刮净接地点上的油漆铁锈;
2、反接法测试时,高压测试线使用芯线,屏蔽线悬空;
3、变压器高压侧绕组额定电压在10kV及以上时,测试电压为10kV;在10kV以下时,测试电压等于其额定电压;
4、若变压器有中性点,接线时与同侧绕组短接;
5、对于油变,尽量在油温低于50℃时测量,不同温度下的tgδ需经过换算;
6、测试时高压测试线不要接触变压器外壳,应与之保持一定的距离。
介损试验的目的和原理
介损试验的目的和原理一、介损试验的目的介损试验是一种重要的电磁性能测试方法,主要用于评估材料的介电性能。
其目的是通过测量材料在电磁场中的介电损耗,了解材料对电磁波的吸收和散射能力,进而判断材料的电磁性能和适用范围。
二、介损试验的原理介损试验基于材料的介电性质和电磁场之间的相互作用,通过加电场或磁场,测量材料中的功率损耗,从而计算介电损耗。
其原理可以总结为以下几点:1.介电性质:材料在电磁场中的响应可以通过介电常数和磁导率来描述。
介电常数反映了材料中电场的分布和电荷极化程度,磁导率反映了材料对磁场的响应能力。
2.电磁场和材料之间的相互作用:当电磁波作用于材料时,电场和磁场的变化将导致材料中的电荷和磁化强度发生变化。
这种变化会耗散能量,导致材料产生介电损耗。
3.功率损耗的测量:在介损试验中,一般通过测量材料中吸收的功率和散射的功率来计算功率损耗。
吸收的功率是指电磁波能量被材料吸收转化为其他形式的能量,散射的功率是指电磁波能量从材料中散射出去。
4.介电损耗的计算:通过测量吸收的功率和散射的功率,可计算出材料的介电损耗。
介电损耗可用介电损耗因子(tanδ)或介电损耗角(δ)来表示。
介电损耗因子是介电损耗与材料的电磁性能相关参数之比,介电损耗角是介电损耗相对于电磁场频率的相位差。
材料选择和实验设置一、材料选择在进行介损试验时,通常需要选择满足实验要求的材料。
材料选择的主要考虑因素包括频率范围、温度范围、厚度和材料类型等。
1.频率范围:不同材料对电磁波的吸收和散射能力受频率影响较大。
因此,根据实验需要选择适合的频率范围。
2.温度范围:温度对材料的介电性能有一定影响,需要考虑材料在实验过程中的稳定性和可靠性。
3.厚度:材料的厚度对其吸收和散射能力也有影响。
可以根据实验要求选择适合的厚度。
4.材料类型:不同材料的介电性能存在差异,根据实验需要选择合适的材料类型,如金属、绝缘体、半导体等。
二、实验设置进行介损试验时,需要进行一系列的实验设置,以确保测试结果的准确性和可靠性。
介质损耗角的测量方法与展望
介质损耗角的测量方法与展望摘要:总结了介损模拟测量方法存在的不足。
对当前几种典型的介质损耗数字化测量方法进行了介绍,讨论了每种方法的优缺点和实际应用中出现的一些问题,并对介损数字化测量的发展前景进行了展望。
关键词:介质损耗数字化测量介质损耗是指在一定电压作用下,介质所产生各种形式的损耗。
在工程实际测试中,介质损耗是用介质中流过的电流的有功分量和无功分量的比值来表示,即tanδ。
它与绝缘材料的性质有关,而与它的结构、形状、几何形状等无关,tanδ的大小是绝缘性优劣的体现。
测量tanδ值常采用QS1。
介质损耗角正切值又称介质损耗因数或简称介损。
测量介质损耗因数是一项灵敏度很高的试验项目,它可以发现电力设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷。
例如:某台变压器的套管,正常tan值为0.5%,而当受潮后tg 值为3.5%,两个数据相差7倍;而用测量绝缘电阻检测,受潮前后的数值相差不大。
由于测量介质损耗因数对反映上述缺陷具有较高的灵敏度,所以在电工制造及电力设备交接和预防性试验中都得到了广泛的应用。
高压电气设备中,对绝缘介质损耗的测试具有很重要的意义。
在高压预防性试验中,介质损耗因素的测量属于高准确度测量,通常是在被测试品两端加以工频50Hz的高电压(10kV),使被测试品流过一个极其微小的电流,利用电压与电流之间夹角的余角δ的正切值来反映被测试品的介质损耗大小。
这种高电压、微电流、小角度的精密测量要求测量系统应具有很高的灵敏度和准确性,在现场条件下还需要具有较强的抗干扰能力。
过去介质损耗角的测量采用模拟测量方法,主要有谐振法、瓦特表法和电桥法,谐振法只适用于低压高频状态下的测量。
瓦特表法是由介质损失的功率和经过的电流计算求得,瓦特表法由于测量准确度低,现已基本淘汰。
电桥法是采用交流电桥差值比较原理,准确度相对较高,其典型代表是西林电桥,见图1所示。
由电桥平衡条件可得出被试品的电容值Cx及tanδ: CX=(R4/R3)CN tanδ=ωC4R4目前数字化自动电桥其实只是采用数字化技术来调节电桥的平衡,而实际的测量原理仍然是用标准电容和电阻与被试品进行比较的模拟方法。
电容器介质损耗及电容量测量
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载电容器介质损耗及电容量测量地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容(一) 电容器介质损耗及电容量测量一、实验背景电容器是电路中三个最基本的元器件之一。
在电路中,作为设计者常需要精确了解电容器的容量和损耗角的大小。
测量电容器的电容量和介质损耗通常有多种方法,本实验采用施加交流电信号,通过与一个标准电容器上的电信号比较,测量出被测电容器上容量大小和损耗角。
该方法还可用于材料、石油、电力以及化工等领域相关参数的测量。
二、实验目的1、了解电容器的交流特性参数2、了解比较法测量方法3、了解智能化测量仪器的基础三、实验原理(一)介质损耗测量的基本理论一个实际的元件,如电阻器、电容器和电感器,都不可能是理想的,存在着寄生电容、寄生电感和损耗等。
也就是说,一个实际的R、L、C元件都含有三个参量:电阻、电感、电容。
以电容为例,图1给出了电容器的等效模型。
图1 电容器等效模型图(a)为理想电容器,阻抗;图(b)为考虑泄漏和介质损耗时的电容器,阻抗;图(c)为高频时考虑泄漏、引线电阻和电感时的电容器,阻抗。
本实验中使用的模型为(b)。
通常用品质因数Q来衡量电感器、电容器以及谐振电路的质量,定义为:(1)则对图(b)的电容器等效模型而言,其等效导纳为,品质因数为:(2)上式中的和分别为电容器两端正弦电压的有效值和周期。
对电容器而言,常用损耗角和损耗因数来衡量其质量。
把导纳画在复平面上,如图2所示,损耗角的正切为:(3)图2 电容器介损示意图损耗因数定义为:(4)当损耗较小时,即较小时,有:(5)(二)介质损耗测试仪的工作原理如图3所示,微处理器控制下的标准信号提供了待测电容和标准电容的激励信号,进而得到了标准介质信号和待测介损信号,更换不同介损的电容器,可得到不同角度的信号。
介质衰减系数
介质衰减系数介质衰减系数(Attenuation Coefficient)是指介质中声波、电磁波、光波等在传输过程中损失的能量与传播距离之比,它是介质中能量传输的重要参数之一。
介质衰减系数对于许多技术领域都有很大的影响,如声学、电磁学、光学、通讯等,而本文将对介质衰减系数进行深入探讨,并重点分析介质衰减系数为1500的特性和应用。
一、介质衰减系数的定义及其意义介质是指除真空以外的所有物质,在介质中,能量的传递是通过波的传输实现的。
介质衰减系数指的是在波在介质中传播时因各种因素而损失的能量与传播距离之比,即:$$\alpha = \frac{-1}{L} \ln(\frac{I}{I_0})$$其中,α表示介质衰减系数,L表示介质传播距离,I0表示入射波的强度,I表示出射波的强度。
可以看出,介质衰减系数越大,意味着传输的能量损失越大,传输距离越短,所以介质衰减系数是介质传输过程中一个非常重要的参量。
二、介质衰减系数的影响因素介质衰减系数受许多因素的影响,主要包括以下几个方面:1.频率:不同频率的波在介质中的传输损失不同,有些频率的波甚至会被介质吸收。
2.材料:介质的性质也会影响介质衰减系数,如材料的密度、硬度和结构等都会对其产生影响。
3.湿度:湿度对介质衰减系数也产生影响,因为湿度会影响介质中水分子的密度和结构。
4.温度:温度会影响介质中大量的气体、分子和离子的密度和结构,因此也会影响介质衰减系数。
三、介质衰减系数为1500的特性介质衰减系数为1500是一种常见的情况,它主要出现在声学和超声学领域。
下面分别介绍一下在这两个领域中介质衰减系数为1500的特性。
1.在声学领域中的特性在声学领域中,介质衰减系数为1500是一种比较常见的情况,这时一般是指介质是水。
水是一种非常好的声学传导介质,它的介质衰减系数在20摄氏度时大约为0.15 dB/cm,而在70摄氏度下则会增加到0.4 dB/cm。
可以看出,水的介质衰减系数是比较小的,因此可以在水中进行远距离的声学传播,比如进行水中声学通信。
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一.测量介质损耗角正切值tg 有何意义?
介质损耗角正切值又称介质损耗因数或简称介损。
测量介质损耗因数是一项灵敏
度很高的试验项目,它可以发现电力设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷。
例如:某台变压器的套管,正常tg 值为0.5%,而当受潮后tg 值为3.5%,两个数据相差7倍;而用测量绝缘电阻检测,受潮前后的数值相差不大。
由于测量介质损耗因数对反映上述缺陷具有较高的灵敏度,所以在电工制造及电
力设备交接和预防性试验中都得到了广泛的应用。
变压器、发电机、断路器等电气设备的介损测试《规程》都作了规定。
二.当前国内抗干扰介损测试仪的现状及技术难点?
抗干扰介损测试仪的技术发展很快,以前在电力系统广泛使用的QS1西林电桥正被智能型的抗干扰介损测试仪取代,新一代的抗干扰介损测试仪均内置升压设备和标准电容,并且具有操作简单、数据准确、试验结果读取方便等特征。
虽然目前抗干扰介损测试仪发展很快,但与国际水平相比,在很多方面仍有很大差距,差距主要表现在以下几个方面:
(1)抗干扰能力
由于介质损耗测试是一个灵敏度很高的项目,因此测试数据也极易受到外界电场
的干扰,目前抗干扰介损测试仪采取的抗干扰方法主要有:倒相法、移相法、异频法等。
虽然这些方法能在一定程度下解决干扰的问题,但当外界干扰很强的情况下,仍会产生较大的偏差。
(2)反接法的测试精度问题
现场很多电力设备均已接地,因此必须使用反接法进行检测,但反接时,影响测
试数据的因素较多,往往数据会有很大偏差,特别是当被试品容量较小(如套管),高压导线拖地测试时(有些介损测试仪所配高压导线虽能拖地使用,但对地泄漏电流较大),会严重影响测试的准确度。
三.什么是“全自动反干扰源”,与其它几种抗干扰方法相比有何特点?
所谓“全自动反干扰源”,即抗干扰介损测试仪内部有一套检测装置,能检测到外
界干扰信号的幅值和相位,将相关信息传送给CPU,CPU输出指令给“反干扰源控制装置”,该装置会在抗干扰介损测试仪内部产生一个和干扰信号幅值相同但相位相反的“反干扰信号”,与“干扰信号”叠加抵消,以达到抗干扰的目的。
由于在整个测试过程,“反
干扰源”自动产生,用户无需干预,我们称之为“全自动反干扰源”。
四.传统的抗干扰方法主要有倒相法、移相法、异频法等,其工作原理如何?
1、倒相法
将抗干扰介损测试仪工作电源正、反两次倒相测试,将两次测试结果进行分析处理,达到抗干扰目的,该方法在外界干扰很弱的情况下有一定的效果。
2、移相法
思路缘于“倒相法”,只是将工作电源倒相改为移相至干扰信号相位相同而达到减
弱干扰影响的目的,实践表明,在干扰强烈的情况下,数据仍然偏差较大。
3、异频法
这是近几年来发展起来的一种方法,其基本原理是工作电源的频率不是50Hz,即与工频不同,这样采样信号为两个不同频率信号(测试电流和干扰电流)的叠加,通过模拟滤波器和数字滤波器对信号滤波,衰减工频信号,以达到抗干扰的目的,实践表明:该方法的抗干扰能力优于“倒相法”和“移相法”,但在一些特定场合下,由于干扰影响,数据仍有偏差,甚至出现负值。
另外,由于其自身原理特点存在几个方面的矛盾:(1)频率的选择问题:频率与工频越接近,抗干扰能力越弱,但等效性越好;频率与工频越远,抗干扰能力越强,但等效性越差。
(2)为了增强等效性,有的仪器使用了“双变频”,即可选用两种频率进行测试,比如40Hz和60Hz,但问题是两种频率测试结果不一致怎么办?只作简单的平均处理能与工频等效吗?
(3)模拟滤波器均存在相移问题,固定的相移可由计算机补偿,但当温度等条件变化引起相移特性发生变化后,就会严重影响介损值的测试结果。
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