2测试方法西林电桥简介
测试方法西林电桥简介PPT课件
tanδ
其与温度的关系：
T1 T2
4
tan2 tan1 1.3 10
2
tan2 :油温为T2时的tg的值，%
1
tan1 :油温为T1时的tg的值，%
3
同样的，应对上述关系式或其他一些换算系数 采取谨慎使用的态度。
测量通常在10~40℃下进行，变压器产品测量结果一般不应超过下列值： a、35KV及以下的产品20 ℃时不应大于2%；
b、63KV~220KV产品20 ℃时不应大于1.5%；
c、330KV及以上产品，在20~25 ℃时不应大于0.5%。
变压器产品在进行tanδ测量时，被试品均应短路，并应正确记录产品的油温。
5
空载试验的技术方法
6
［试验］
4、空载损耗和空载电流测量
一.概述
空载损耗和空载电流测量是变压器的例行试验．变压器的全部励磁特性 是由空载试验确定的。
进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流，验证变压 器铁心的设计计算、工艺制造是否满足标准和技术条件的要求；检查变 压器铁心是否存在缺陷，如：局部过热、局部绝缘不良等。
(1)tanδ与施加的电压的关系决定了绝缘介质的性能、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之间的关系近似一条水平直线，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曲线才开始向上弯曲，见图13曲线1。
(2)如果绝缘介质工艺不好、绝缘中残留气泡等，tanδ比良好时要大，而且会在电压比较低时而向上
3
［试验］
三 .介质损耗因数测量
测试方法西林电桥简介
U U Z3 Z4 Z1 Z 3 Z2 Z4 Z1 Z2 Z3 R4 Z4 1 j cn R3 R3 c 4 R3 jcn R4 cn
高压U
. Ux
G
R4 R3 C4
. Un
cR c RX 4 R3 ; C X n 4 按复数相等的定义：虚部、实部分别相等。则： cn R3 通过ZX的串、并联的等效变换，无论串联还是并联，介损都为： tg
1
介质损耗因数测量的技术方法
三 .介质损耗因数测量
2 .测试方法
（1）西林电桥简介
［试验］
介损的测量一般都是通过西林电桥测量的，西林电桥（图5）是一种交流电桥，配以 合适的标准电容，可以在高压下测量材料和设备的电容值和介质损耗角。西林电桥有 四个臂，两个高压臂：一个代表被试品的ZX,一个代表无损耗标准电容Cn，两个低压臂 处在桥体体内，一个是可调无感电阻R3，另一个是无感电阻R4和可调电容C4的并联回 路。调节R3、 C4，使检流计G的电流为零。则可计算如下： 设被试品阻抗Zx为Z1；Cn为Z2；R3为Z3；R4并联C4为Z4。 计算为： R4 1 Z1 Z X ; Z 2 ; Z 3 R3 ; Z 4 试品Zx Cn j cn 1 j c4 R4
6
空载试验的技术方法
4、空载损耗和空载电流测量
一.概述
［试验］
空载损耗和空载电流测量是变压器的例行试验．变压器的全部励磁特性 是由空载试验确定的。 进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流，验证变压 器铁心的设计计算、工艺制造是否满足标准和技术条件的要求；检查变 压器铁心是否存在缺陷，如：局部过热、局部绝缘不良等。 变压器空载试验一般从电压较低的绕组（一般是低压绕组）施加波形为 正弦波、额定频率的额定电压，其他绕组开路，在此条件下测量损耗和 电流． 变压器的声级测量也是空载励磁条件下进行的。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理电桥是一种常用的电子测量仪器，广泛应用于电阻、电容和电感等元件的测量。
西林电桥是一种特定类型的电桥，其工作原理基于电桥平衡条件。
1. 电桥的基本原理电桥是基于电流和电压的关系来进行测量的。
在电桥中，四个电阻分别连接成一个平衡电桥电路，其中一个电阻为被测量的元件。
通过调节电桥中的其他三个电阻，使得电桥中的电流为零，即达到平衡状态。
在平衡状态下，可以根据电桥中的电阻值推算出被测量元件的阻值。
2. 西林电桥的特点西林电桥是一种常用的电桥，广泛应用于电阻测量。
与其他电桥相比，西林电桥具有以下特点：- 精度高：西林电桥采用了高精度的电阻和电压源，能够提供稳定的电流和电压输出，从而提高测量的精度。
- 范围广：西林电桥的测量范围较广，可以测量不同范围的电阻值，适合于不同的应用场景。
- 易于使用：西林电桥采用了简单的操作界面，用户只需调节电桥中的电阻，即可实现测量。
3. 西林电桥的工作原理西林电桥是基于电桥平衡条件进行工作的。
其电桥电路由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
其中R1和R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可调电阻。
在电桥中，通过调节R4的阻值，使得电桥中的电流为零。
当电桥平衡时，可以根据电桥中的电阻值推算出R3的阻值。
电桥平衡条件可以表示为：R1/R2 = R3/R4根据这个平衡条件，可以通过调节R4的阻值，使得电桥平衡。
当电桥平衡时，可以通过测量R4的阻值来推算出R3的阻值。
4. 西林电桥的应用举例西林电桥广泛应用于电阻测量领域，以下是一些应用举例：- 电阻测量：通过调节电桥中的电阻，可以测量待测电阻的阻值。
这在电子元件测试、电路设计和电阻器校准等领域中非往往见。
- 温度测量：利用电阻与温度之间的关系，可以通过西林电桥测量温度。
例如，热敏电阻的阻值随温度变化，可以通过电桥测量热敏电阻的阻值来推算温度。
- 材料测试：通过测量材料的电阻值，可以推算出材料的导电性能和电阻率等参数。
实验二.介质损耗角正切值的测量
实验二．介质损耗角正切值的测量一．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。
二．预习要点：概念：介质损耗、损耗角、交流电桥判断：介质损耗是表征介质交流损耗的参数（直流损耗用电导就可表征），包括电导损耗和电偶损耗；测量tgδ值对检测大面积分布性绝缘缺陷或贯穿性绝缘缺陷较灵敏和有效，但对局部性非贯穿性绝缘缺陷却不灵敏和不太有效。
推理：中性介质的介质损耗主要是电导损耗，极性介质的介质损耗则由电导损耗和电偶损耗两部分组成。
相关知识点：介质极化、偶极子、漏导。
三．实验项目：1．正接线测试2．反接线测试四．实验说明：绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值( tgδ)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tgδ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：绝缘介质的整体受潮；绝缘介质中含有气体等杂质；浸渍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，电桥面板如图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⑵．检流计调零钮⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框⑼．+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮⑽．检流计电源插座⑾．接地⑿．低压电容测量⒀．分流器选择钮⒁．桥体引出线1．工作原理：原理接线图如图2-2所示，桥臂BC接入标准电容 C N（一般CN=50pf），桥臂BD由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成，桥臂AD接入可调电阻R 3，对角线AB上接入检流计G，剩下一个桥臂AC就接被试品 C X。
高压试验电压加在CD之间，测量时只要调节R 3和C4就可使G中的电流为零，此时电桥达到平衡。
测试方法西林电桥简介
测试方法西林电桥简介
测量介质损耗因数最常用的仪器是西林电桥。
西林电桥用于在交流电压下测量绝缘材料或电器设备的电容值和介质损耗因数值。
西林电桥的基本回路如图所示，其中Z1(被试品)和C0(无损耗标准电容)是高压臂；R3(可调无感电阻)、R4(无感电阻)和C4（可调电容）是低压臂。
高压臂是一些互相独立的部件，它们所能承受的电压决定了电桥的工作电压。
低压臂组装在一起，调节R3及C4值可使电桥平衡。
电桥平衡时，由可分别求得待测电容量C及介质损耗因数
tgδ,其中ω为电源角频率。
电桥在高电压下工作时，要正确选择低压臂的参数，使正常情况下低压臂上的压降不超过几伏。
低压臂要并联一放电管，以防止高压臂击穿或闪络而在B或C点出现高电位。
当被试品电容量较大时，流过R3的电流将很大，R3旁要并联分流电阻。
当被试品的一端无法对地绝缘时，可采用反接线。
要注意此时桥体（低压臂）处于高电位，应在绝缘台上的屏蔽笼内等电位操作或用绝缘件操作。
为减小电磁干扰的影响，可改变电源电压的相位；也可将指零仪正、反接各测一次，再按有关公式求出准确的C和tgδ。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理一、概述西林电桥是一种用来测量电阻值的仪器，它基于电桥平衡原理工作。
通过测量电桥中的电流和电压，可以计算出待测电阻的值。
西林电桥广泛应用于科学研究、工程测量和电子设备创造等领域。
二、电桥的组成1. 电源：为电桥提供稳定的直流电源，普通为电池或者稳压电源。
2. 电阻箱：用于提供已知的标准电阻，通常具有多个可调节的电阻。
3. 待测电阻：需要测量的未知电阻。
4. 比例计：用于测量电桥中的电流和电压。
5. 开关：用于控制电桥的开关状态。
三、工作原理西林电桥的工作原理基于电桥平衡条件，即在电桥平衡时，电桥两边的电势差为零。
电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
电桥通过调节R3和R4的电阻值，使得电桥平衡，即满足以下条件：R1/R2 = R3/R4当电桥平衡时，比例计中的电流为零。
此时，可以利用已知电阻箱中的标准电阻来计算待测电阻的值。
四、测量步骤1. 接线：将电源的正负极分别与电桥的两个对角相连，将比例计的两个引线分别连接到电桥的两个中点。
2. 调节：通过调节电阻箱中的电阻值，使得比例计指示为零。
3. 记录：记录此时电阻箱中的电阻值，记为R3。
4. 更换待测电阻：将待测电阻连接到电桥的一个对角，将比例计的一引线连接到待测电阻的另一端。
5. 调节：通过调节电阻箱中的电阻值，使得比例计指示为零。
6. 记录：记录此时电阻箱中的电阻值，记为R4。
7. 计算：根据电桥平衡条件，计算待测电阻的值：待测电阻 = (R4/R3) * 已知电阻值五、注意事项1. 确保电桥的接线正确，避免短路或者断路的情况发生。
2. 在调节电桥时，应缓慢调节，以免造成电桥失去平衡。
3. 使用稳定的电源，以确保测量结果的准确性。
4. 选择合适的比例计量程，避免超过其额定范围。
六、应用领域1. 科学研究：西林电桥在物理、化学等科学研究中广泛应用，用于测量电阻、电导率等参数。
2. 工程测量：在工程领域，西林电桥被用于测量电阻、电容、电感等元件的值，以及电路中的各种参数。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理一、概述西林电桥是一种常用的电子测量仪器，用于测量电阻、电容和电感的值。
它是由德国物理学家西林于1893年发明的，因此得名。
西林电桥的工作原理基于电桥平衡条件，通过调节电桥中的各种元件使电桥达到平衡状态，从而测量待测元件的值。
二、电桥平衡条件电桥平衡条件是指电桥中各支路电势差为零的状态。
在西林电桥中，平衡条件可表示为：R1/R2 = R3/R4其中，R1和R2是已知电阻，R3和R4是待测电阻。
通过调节R3和R4的比值，使得电桥平衡，即R1/R2 = R3/R4，就可以测量出待测电阻的值。
三、西林电桥的组成西林电桥主要由以下几个元件组成：1. 电源：提供电桥所需的电能。
2. 电阻箱：用于调节和选择已知电阻。
3. 待测元件：可以是电阻、电容或电感。
4. 滑动变阻器：用于调节待测元件的值。
5. 指示器：用于显示电桥平衡状态。
四、西林电桥的工作步骤1. 连接电源：将电源连接到电桥上，确保电桥能够正常工作。
2. 选择已知电阻：根据待测元件的范围选择合适的已知电阻，并将其连接到电桥上的电阻箱中。
3. 调节滑动变阻器：通过调节滑动变阻器的位置，使电桥达到平衡状态。
调节时应注意慢慢移动滑动变阻器，观察指示器的变化，直到指示器显示平衡状态。
4. 读取待测元件的值：当电桥平衡时，记录下滑动变阻器的位置，即可得到待测元件的值。
五、应用范围西林电桥广泛应用于科学研究、工程实验和生产制造等领域。
它可以测量各种电阻、电容和电感元件的值，对于电子元器件的测试和故障诊断具有重要意义。
西林电桥还可以用于测量物体的导电性、材料的电阻率以及电路的参数等。
六、优点与局限性1. 优点：- 测量精度高：西林电桥能够实现高精度的测量，对于一些精密仪器和设备的测试非常有用。
- 使用方便：操作简单，只需通过调节滑动变阻器即可实现电桥平衡。
- 应用广泛：适用于各种电子元器件的测量，具有广泛的应用范围。
2. 局限性：- 需要已知电阻：西林电桥的测量结果依赖于已知电阻的准确性，因此需要使用高质量的已知电阻。
实验二.介质损耗角正切值的测量
实验二．介质损耗角正切值的测量一．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。
二．预习要点：概念：介质损耗、损耗角、交流电桥判断：介质损耗是表征介质交流损耗的参数（直流损耗用电导就可表征），包括电导损耗和电偶损耗；测量 tgδ值对检测大面积分布性绝缘缺陷或贯穿性绝缘缺陷较灵敏和有效，但对局部性非贯穿性绝缘缺陷却不灵敏和不太有效。
推理：中性介质的介质损耗主要是电导损耗，极性介质的介质损耗则由电导损耗和电偶损耗两部分组成。
相关知识点：介质极化、偶极子、漏导。
三．实验项目：1．正接线测试2．反接线测试四．实验说明：绝缘介质中的介质损耗（ P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值( tgδ)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 tgδ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：绝缘介质的整体受潮；绝缘介质中含有气体等杂质；浸渍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，电桥面板如图 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⑵．检流计调零钮⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框⑼．+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮⑽．检流计电源插座⑾．接地⑿．低压电容测量⒀．分流器选择钮⒁．桥体引出线1．工作原理：原理接线图如图 2-2所示，桥臂 BC接入标准电容 C N（一般 CN=50pf），桥臂BD由固定的无感电阻 R 4和可调电容C 4并联组成，桥臂 AD接入可调电阻 R 3，对角线 AB上接入检流计G，剩下一个桥臂 AC就接被试品 C X。
高压试验电压加在 CD之间，测量时只要调节 R 3和C4就可使 G中的电流为零，此时电桥达到平衡。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理
西林电桥是一种用于测量电阻、电容和电感等电学量的仪器。
它基于电桥平衡
原理，通过调节电桥中的各个元件来实现电桥平衡，从而测量待测元件的电学参数。
电桥平衡原理是指在一个由四个电阻组成的桥路中，当桥路两边电势差相等时，桥路中的电流为零。
这个平衡状态可以通过调节桥路中的某个元件来实现。
西林电桥通常由一个电源、一个待测元件、一个可变电阻和一个检测装置组成。
在西林电桥中，电源提供电流，待测元件连接在电桥的其中一个分支上。
可变
电阻用于调节电桥中的电阻值，以达到平衡状态。
检测装置用于检测电桥中的电流是否为零，从而判断电桥是否平衡。
具体来说，当电桥平衡时，电桥两个对角线上的电势差相等。
根据基尔霍夫定律，可以得到以下方程：
R1/R2 = R3/R4
其中，R1和R2是电桥两个对角线上的电阻值，R3和R4是电桥此外两个分支
上的电阻值。
通过调节可变电阻，使得上述方程成立，即可实现电桥平衡。
在实际测量中，可以根据待测元件的类型选择不同的电桥配置。
例如，当待测
元件是电阻时，可以选择魏斯顿电桥；当待测元件是电容时，可以选择麦克斯韦电桥；当待测元件是电感时，可以选择麦克斯韦-布里奇电桥。
除了电阻、电容和电感，西林电桥还可以用于测量其他电学量，如电导、电势
差等。
通过选择合适的电桥配置和调节相应的元件，可以实现对不同电学量的测量。
总结一下，西林电桥是一种基于电桥平衡原理的测量仪器，通过调节电桥中的
元件来实现电桥平衡，并测量待测元件的电学参数。
它在科学研究、工程设计和生产创造等领域有着广泛的应用。
简述西林电桥的工作原理
简述西林电桥的工作原理
西林电桥是一种用来测量电阻的仪器，其工作原理基于电桥平衡原理。
它由四个电阻元件和一个电源组成，可以测量未知电阻的值。
电桥工作的基本原理是，当桥路平衡时，即两个对角线上的电压相等时，未知电阻的阻值可以通过已知电阻来计算。
具体来说，电桥的两个对角线上分别连接有两个已知电阻和一个未知电阻，然后通过调节电阻或电源电压，使得电桥两对角线上的电压相等。
当电桥平衡时，可以根据电桥的横竖电阻关系来计算出未知电阻的值。
先将已知电阻与未知电阻组成电阻比例进行连接，然后进行调节，直到检测到电桥两对角线的电压相等。
根据已知电阻与未知电阻的比例关系，可以利用欧姆定律计算出未知电阻的值。
总之，西林电桥通过调节电桥的电阻或电源电压，使得桥路平衡，从而可以精确测量未知电阻的值，用于各种电路的测试和实验中。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理西林电桥是一种用于测量电阻的仪器，它基于电桥的工作原理。
电桥是一种利用电流和电压的比例关系来测量电阻的电路。
西林电桥是由德国物理学家赫尔曼·冯·西林于19世纪末发明的，被广泛应用于科学研究和工程领域。
西林电桥的工作原理如下：1. 基本原理：西林电桥利用电流在电阻中产生的电压和电压在电阻中产生的电流之间的比例关系来测量电阻。
当电桥平衡时，表示被测电阻与已知电阻之间的比例关系达到平衡。
2. 电桥的构成：西林电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
其中，R1和R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可调电阻。
3. 工作过程：首先，通过电源将电流I输入到电桥的两个对角线上。
电流经过R1和R2产生电压U1和U2，分别通过两个对角线上的电压计进行测量。
然后，通过调节R4的电阻值，使得电桥平衡，即U1/U2 = R1/R2。
此时，已知电阻R1、R2和可调电阻R4的比例关系与待测电阻R3的比例关系相等。
4. 电桥平衡条件：当电桥平衡时，电桥的两个对角线上的电压相等，即U1 =U2。
根据欧姆定律，电流在电阻中产生的电压与电阻成正比，因此有U1/U2 =R1/R2。
5. 测量电阻：通过测量电桥平衡时的电阻比例关系，可以计算出待测电阻R3的值。
根据U1/U2 = R1/R2，可以得到R3 = R1*R2/R4。
6. 精度和灵敏度：电桥的精度和灵敏度取决于电桥的设计和使用的电阻的精度。
通常情况下，电桥的精度可以达到0.1%左右，灵敏度可以达到0.01%左右。
西林电桥的应用范围广泛，包括科学研究、工程测量和质量控制等领域。
它可以用于测量电阻、电容和电感等物理量，也可以用于测量材料的导电性和电阻率等参数。
此外，西林电桥还可以用于检测电路中的故障和校准其他测量仪器。
总之，西林电桥是一种基于电桥原理的测量仪器，通过测量电桥平衡时的电阻比例关系来测量待测电阻的值。
它具有精度高、灵敏度高和应用范围广等特点，在科学研究和工程领域发挥着重要作用。
西林电桥工作原理简版
西林电桥工作原理引言概述：西林电桥是一种常用的电子测量仪器，它通过测量电阻、电容和电感等元件的参数来实现电路分析和测试。
本文将详细介绍西林电桥的工作原理，包括其基本原理、测量方法、应用领域和优缺点。
正文内容：1. 基本原理：1.1 桥路平衡原理：西林电桥利用桥路平衡原理来测量待测元件的参数。
当电桥中各支路的电阻、电容或电感相等时，电桥达到平衡状态，此时电桥输出为零。
通过调节电桥中的某一支路，可以测量待测元件的参数值。
1.2 桥臂比较法：西林电桥中的桥臂比较法是一种常用的测量方法。
通过将待测元件与已知元件组成电桥，通过比较两者的电阻、电容或电感值，可以得到待测元件的参数。
1.3 桥路平衡条件：西林电桥中的桥路平衡条件是指当桥路中各支路电阻、电容或电感满足特定条件时，电桥达到平衡状态。
这一条件可以通过调节电桥中的电阻或电容值来实现。
2. 测量方法：2.1 电阻测量：西林电桥可以用于测量电阻值。
通过将待测电阻与已知电阻组成电桥，通过调节已知电阻的值，使电桥输出为零，从而得到待测电阻的值。
2.2 电容测量：西林电桥可以用于测量电容值。
通过将待测电容与已知电容组成电桥，通过调节已知电容的值，使电桥输出为零，从而得到待测电容的值。
2.3 电感测量：西林电桥可以用于测量电感值。
通过将待测电感与已知电感组成电桥，通过调节已知电感的值，使电桥输出为零，从而得到待测电感的值。
3. 应用领域：3.1 电子工程：西林电桥在电子工程领域中被广泛应用，用于测量电路中的各种元件参数，如电阻、电容和电感等。
3.2 物理实验：西林电桥在物理实验中也有重要应用，用于测量材料的电阻率、介电常数等物理参数。
3.3 生物医学：西林电桥在生物医学领域中用于测量生物组织的电阻和电容等参数，对于研究生物电学特性具有重要意义。
4. 优点：4.1 精度高：西林电桥采用平衡测量原理，具有较高的测量精度，可以满足精密测量的需求。
4.2 灵活性强：西林电桥可以根据待测元件的不同特性，选择不同的测量方法和参数，具有较强的适应性和灵活性。
高电压课程设计西林电桥测介电常数和介损
高电压课程设计西林电桥测介电常数和介损高电压课程设计主题：西林电桥测介电常数和介损引言：介电常数和介损是材料在电场作用下的性能参数，对于电力系统中的绝缘材料来说尤为重要。
西林电桥是一种常用的测量介电常数和介损的仪器，本设计将介绍如何通过西林电桥测量绝缘材料的介电常数和介损。
设计目标：通过搭建西林电桥测量电路，测量给定绝缘材料的介电常数和介损。
设计步骤：1. 设计测量电路：- 使用交流电源提供高电压源，经过变压器降压后得到稳定的交流电压。
- 通过可调电阻控制电桥的电阻值，使电桥平衡。
- 使用电容和可调电阻形成并联谐振电路，使得当电桥平衡时，此电路的谐振频率等于被测介质的介电常数对应的频率。
- 将并联谐振电路接入电桥中，通过电桥平衡条件得到被测介质的介电常数和介损。
2. 准备测量材料和设备：- 选择合适的绝缘材料作为被测介质，如绝缘纸、绝缘胶等。
- 准备西林电桥、交流电源、变压器、电容器和可调电阻等实验设备。
3. 搭建测量电路：- 根据设计的测量电路，将各个设备按电路图连接起来。
- 注意接线的正确性和安全性。
4. 进行测量：- 打开交流电源，调节变压器输出合适的电压。
- 调节可调电阻，使电桥平衡。
- 记录平衡时的电桥电阻值和谐振频率。
- 根据电桥平衡条件，计算出被测介质的介电常数和介损。
5. 分析结果：- 对测量的结果进行整理和分析，比较不同材料的介电常数和介损。
- 可以通过改变输入电压、改变被测介质的厚度等方法，进一步研究不同因素对介电常数和介损的影响。
结论：本设计通过搭建西林电桥测量电路，成功测量了给定绝缘材料的介电常数和介损。
这一方法可以用于电力系统中绝缘材料的性能评估和选型，具有很高的实用价值。
西林电桥的工作原理
西林电桥的工作原理
西林电桥是一种用于测量电阻的实验仪器，它的工作原理基于电流和电压的关系。
西林电桥包括四个电阻，分别为R1、R2、R3和R4，它们形成一个平衡电桥电路。
当电桥处于平衡状态时，桥路上的电流为零，也就是说，不会有电流流过电阻器R4。
通过调节可变电阻R3和R4之间的比
例关系，使得电桥平衡。
在平衡状态下，电阻R1与R2之间的电压等于电阻R3与R4
之间的电压。
根据欧姆定律，电压等于电流乘以电阻，可以得到以下公式：
R1 / R2 = R3 / R4
通过测量电阻R1、R2和已知电阻R3，就可以计算出未知电
阻R4的值。
因此，西林电桥可以用于精确测量未知电阻。
西林电桥的平衡原理还可以用于测量其他物理量，如电感和电容。
通过在电桥中引入电感或电容元件，用类似的方法进行测量，可以获得这些物理量的数值。
总之，西林电桥的工作原理是基于平衡电桥的原理，通过调节电桥中的元件使得电流为零，从而实现对电阻、电感和电容等物理量的测量。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理西林电桥是一种用于测量电阻值的仪器，它基于电桥原理工作。
电桥原理是通过比较未知电阻与已知电阻之间的电压差异来测量未知电阻值。
西林电桥是由德国物理学家西林发明的，被广泛应用于科学研究和工程领域。
西林电桥由四个电阻器和一个电源组成。
其中两个电阻器称为比较电阻器，另外两个电阻器称为未知电阻器。
电源提供电流，将其连接到比较电阻器上。
比较电阻器与未知电阻器通过导线相连，形成一个闭合电路。
当电流通过闭合电路时，比较电阻器和未知电阻器之间会产生电压差。
这个电压差可以通过调节比较电阻器的电阻值来使其接近零。
当电压差为零时，说明比较电阻器和未知电阻器之间的电阻值相等。
为了精确测量未知电阻值，西林电桥还配备了一个灵敏度调节器。
这个调节器可以改变比较电阻器的电阻值，使其更容易接近零电压差。
通过观察灵敏度调节器的位置，我们可以确定未知电阻器的电阻值。
西林电桥的工作原理基于电流和电压的线性关系。
根据欧姆定律，电流与电压之间的关系可以用以下公式表示：I = V / R，其中I是电流，V是电压，R是电阻。
根据这个公式，我们可以通过测量电流和电压来计算未知电阻的值。
西林电桥的优点是测量精度高，可以测量范围广，适用于各种电阻值的测量。
它可以用于测量电阻器、电感器和电容器的参数。
此外，西林电桥还可以用于测量导体的电阻性质，以及检测电路中的故障。
总结起来，西林电桥是一种基于电桥原理工作的测量仪器，用于测量未知电阻值。
它由四个电阻器和一个电源组成，通过调节比较电阻器的电阻值来使比较电阻器和未知电阻器之间的电压差为零。
通过测量电流和电压，可以计算出未知电阻的值。
西林电桥具有测量精度高、测量范围广等优点，适用于各种电阻值的测量和故障检测。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理
西林电桥是一种用于测量电阻值的仪器，它基于电桥原理工作。
电桥原理是基于电流在电阻中的分布，通过调节电桥的参数来测量未知电阻值。
电桥由四个电阻元件组成，分别为R1、R2、R3和未知电阻R。
其中，R1和R2相互连接，形成一个电阻分压网络。
R3和未知电阻R也相互连接，形成另一个电阻分压网络。
两个电阻分压网络通过一个电流源连接在一起，形成电桥电路。
当电桥平衡时，即电桥两侧的电压相等，电流在电阻网络中均匀分布。
此时可以根据电桥的参数计算出未知电阻R的值。
电桥平衡的条件是：
R1 / R2 = R / R3
其中，R1和R2是已知电阻值，R3是一个可调电阻，可以通过旋钮或者按钮进行调节，R是未知电阻。
在实际测量中，通常使用一个指示器来显示电桥平衡的状态。
指示器可以是一个指针仪表或者数字显示屏。
当电桥不平衡时，指示器会显示一个偏移量，通过调节R3的值，使指示器指针回到零位，即可达到电桥平衡。
为了提高测量的精确度，电桥通常会采用交流电源，以减小电源的电压漂移对测量结果的影响。
此外，电桥还可以通过调节电源频率来消除电容和电感的影响。
总结来说，西林电桥是一种基于电桥原理工作的测量电阻值的仪器。
通过调节电桥的参数，如调节R3的值，可以测量未知电阻R的值。
电桥的平衡状态可以通过指示器显示，通过调节使指示器指针回到零位，即可达到电桥平衡。
为了提高测量精度，电桥通常采用交流电源，并调节频率以消除电容和电感的影响。
西林电桥工作原理
西林电桥工作原理
西林电桥是一种常见的电学实验仪器，它主要用于测量电阻值。
它的工作原理基于电桥平衡条件。
西林电桥通常由一个直流电源、一个电流表、一个分流电阻、一个未知电阻和一个可调电阻组成。
其基本工作原理如下：
1. 将直流电源连接到电流表和一个可调电阻上，形成闭合电路。
2. 将未知电阻与另一个电阻串联，然后将串联电阻连接到电流表的一侧。
3. 将分流电阻连接到电流表的另一侧，以控制电流的流动。
将西林电桥的探头连接到未知电阻的两端。
4. 调节可调电阻的阻值，使电桥平衡。
当电桥平衡时，电流经过电流表的读数为零。
在电桥平衡状态下，根据欧姆定律和串联电阻分压原理可得到如下关系：
R1/R2 = R3/R4
其中，R1和R2为分流电阻分别两侧的电阻值，R3为未知电
阻的电阻值，R4为可调电阻的电阻值。
通过对可调电阻进行
调节，当电桥平衡时，可以得到未知电阻的电阻值。
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变压器的声级测量也是空载励磁条件下进行的。
空载试验的技术方法
7
［试验］
二.空载损耗及空载电流介绍
空载损耗
空载损耗主要包括：磁滞损耗和涡流损耗，同时还包括一些附加损耗．
图2、空载电压波形
现在一般使用高精度的功率分析仪对变压器的空载损耗及空载电流，甚至 电流谐波分量进行测量。
空载试验的技术方法
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［试验］
四.空载测量线路
单相变压器的测量线路
~
发电机
a
A
Tap_
bO
cC
B
中间变压器
CT
AW
Hz V Vp
PT
自动测量系统
图4、单相变压器空载测量线路
a Tap_ A
Am
O
X
单相被试品
空载试验的技术方法
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［试验］
四.空载测量线路
三相变压器的测量线路
CT
a
A
Tap_
~
bO
B
CT
发电机 c C
CT
中间变压器
PT
B
a
Tap_
Bm
b
O
Am
c A
Cm C
三相被试品
AW
V
Vp
AW
Hz
AW
自动测量系统
图5、三相变压器空载测量线路
空载试验的技术方法
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［试验］
五.空载测量注意点
附加损耗包括漏磁在油箱中的损耗、空载电流在绕组上产生的电阻损耗以及由于 铁心的接缝产生的旋转磁通而增加的损耗等等，一般可以忽略。
空载电流 当在变压器低压侧绕组上施加正弦波形的额定电压时，在变压器铁心中产生的磁通
也为正弦波形，但由于铁心磁化曲线是非线性的，所以导致空载电流的波形也是非 正弦的。从而使空载电流的波形产生畸变，而产生高次谐波，如图（1）所示：
弯曲，施加电压上升和下降时测得的tanδ值不会重合，见图13曲线2。
(3)当绝缘老化时，tanδ反而比良好时要小，但tanδ曲线在较低的电压下向上弯曲，见图13曲线3 ；
老化的的介质容易吸潮，一旦吸潮，tanδ随电压迅速增加，且施加电压上升和下降时测得的tanδ值是
不会重合，见图13曲线4。
2、温度特性
图1、波形产生畸变原理图
空载试验的技术方法
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［试验］
三.空载电压波形的畸变
由于非正弦波形空载电流的存在将造成发电机输出电压波形畸变，尤其 当发电机输出的电压较低或发电机容量不足时，电压波形的畸变就更为 严重，所以就破坏了正弦波的波形因数。由于铁心中的磁滞损耗与施加 电压的平均值有关，即与电压波的面积有关，而与电压的有效值无关， 所以，电压波形将直接影响空载损耗和空载电流的测量。所以空载对电 源的电压和容量的选择有一定的要求。且在空载试验时，尽量使发电机 的输出电压接近发电机的额定电压。
介质损耗因数测量的技术方法
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［试验］
三 .介质损耗因数测量
2 .测试方法
（1）西林电桥简介
介损的测量一般都是通过西林电桥测量的，西林电桥（图5）是一种交流电桥，配以 合适的标准电容，可以在高压下测量材料和设备的电容值和介质损耗角。西林电桥有 四个臂，两个高压臂：一个代表被试品的ZX,一个代表无损耗标准电容Cn，两个低压臂 处在桥体体内，一个是可调无感电阻R3，另一个是无感电阻R4和可调电容C4的并联回 路。调节R3、 C4，使检流计G的电流为零。则可计算如下：
随着技术的不断进步，现在tanδ的测量是通过单板机和一系列电子设备，将矢量 电流通过自动模/数转换，求出介质损耗角和电容量，方便快捷且精度高。
试品Zx
.
高压U
Ux
R3
Cn . Un
R4 C4
图6、西林电桥正接法
试品Zx
.
高压U
Ux
R3
Cn . Un
R4 C4
图7、西林电桥反接法
介质损耗因数测量的技术方法
测量通常在10~40℃下进行，变压器产品测量结果一般不应超过下列值： a、35KV及以下的产品20 ℃时不应大于2%；
b、63KV~220KV产品20 ℃时不应大于1.5%；
c、330KV及以上产品，在20~25 ℃时不应大于0.5%。
变压器产品在进行tanδ测量时，被试品均应短路，并应正确记录产品的油温。
U~ 图13、绝缘介质tanδ的电压特性
介质损耗因数测量的技术方法
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［试验］
三 .介质损耗因数测量
4.测试注意点
试验电源频率应为产品的额定频率，其偏差应不大于±5%。试验电源的波形 应为正弦波，在测量中应注意非正弦波的高次谐波分量给tanδ值及电容值带 来的影响。
测量过程中要注意高压连线可能的支撑物及产品外绝缘污秽，受潮等因素对 测量结果带来的较大误差。
(1)tanδ与施加的电压的关系决定了绝缘介质的性能、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之间的关系近似一条水平直线，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曲线才开始向上弯曲，见图13曲线1。
(2)如果绝缘介质工艺不好、绝缘中残留气泡等，tanδ比良好时要大，而且会在电压比较低时而向上
tanδ测量通常在10~40 ℃下进行，其值随温度上升而增加，
tanδ
其与温度的关系：
T1 T2
4
tan2 tan1 1.3 10
2
tan2 :油温为T2时的tg的值，%
1
tan1 :油温为T1时的tg的值，%
3
同样的，应对上述关系式或其他一些换算系数 采取谨慎使用的态度。
（2）西林电桥的应用
西林电桥在实际测量中得到广泛的应用，根据西林电桥的特点，它用于变压器、 电机、互感器等高压设备的tanδ以及电容量的测量。西林电桥有正接法和反接法 两种，正接法（图6）适用于两端绝缘的产品，在变压器tanδ测量中，套管介损采 用此方法；反接法（图7）适用于一端接地的产品，变压器tanδ测量中，绕组介损 测量采用此方法。其中在正接法中，电压加在被试品上，电桥上电压相对较低， 使用安全；反接法中，电压加在电桥上的，对操作人员有一定的危险性。
变压器负载试验一般是在相应分接位置和额定频率下对变压器的一侧绕 组（通常为被试一对绕组中电压较高的一侧绕组）施加近似正弦波形的 额定电流或不小于50%额定电流的任一电流，另一绕组用足够大界面的导 体短路（三绕组变压器的非被试绕组应开路），在此条件下测量损耗和 阻抗．
变压器负载试验线路及方法基本上与空载试验线路及方法相同，条件允 许的情况下也尽量使用自动测量系统。不同的是由于没有波形畸变问题， 所以不需要进行波形校正。
雷电冲击试验
二.雷电冲击耐压介绍
IG
TR
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［试验］
Lex
Cs
Rp
Cex
Ct
Lt
Rs
IG：Impulse Generator Cs:主静电容量(Main capacitance) Rs:制动电阻(Dumping resistance) Rp:并联电阻(Parallel resistance)
在测量开始前，一般需先进行预励磁，以消除残留磁通。原因是
在进行其他试验时（如直流电阻测量和操作冲击），铁心被磁化
后产生残留磁通，此磁通会影响空载电流进而影响空载测量。
由于空载电压波形发生的畸变直接影响了空载损耗和空载电流的 测量，所以要对空载损耗进行波形校正。如果d在3%之内，则空载
损耗Po按下式（4）进行校正：
磁滞损耗主要取决于硅钢片的材质和铁心中磁密的幅值，当硅钢片材质一定时， 磁滞损耗与磁密随时间变化无关，即与磁密波形无关；只与磁滞回线的面积有关， 正比于磁滞回线的面积。
涡流损耗分为经典涡流损耗和异常涡流损耗。经典涡流损耗与磁密幅值、频率和 硅钢片的厚度的平方成正比；异常涡流损耗和硅钢片的材质有关。
一绝.概缘述强度试验是对变压器绝缘的严格考核，只有通过强度试验的变压
器才有资格算是合格的变压器。这是为了变压器能在电网中长期稳定 安全运行所做的前期必要措施。 绝缘强度试验主要就是耐压试验，其包括：雷电冲击耐压试验、外施 耐压试验、感应耐压试验以及局部放电试验。通过共同考核达到检验 变压器绝缘的最终状态的目的。 局部放电试验是对变压器绝缘进行总结性判断的试验，所以其他耐压 试验需在其之前完成，之后不再对变压器绝缘再进行考核，通过局部 放电试验的变压器即认为其绝缘质量合格，能在电网中长期稳定运行。
Po Po' 1 d
（4）
d U ' Ur (d通常为负值) U'
式中： Po’空载损耗测量值， Ur电压有效值，U’电压平均值。
如果d大于3%，则按照协议确定试验的有效性。
在空载损耗校正前还可以扣除仪器损耗以及测量电缆的损耗，CTC 空载试验时一般不扣除而直接使用测量到的损耗值。
负载试验的技术方法
三.负载测量回路介绍
以CTC单相变压器负载加压回路为例:
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［试验］
负载试验的技术方法
四.负载测量需注意的问题
试验电源容量的正确选择。 测量试验时的功率因数。 测量的持续测量时间。 测量时使用的短路连接线。
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［试验］
绝缘强度试验的技术方法
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5、绝缘强度试验
设被试品阻抗Zx为Z1；Cn为Z2；R3为Z3；R4并联C4为Z4。
计算为：
Z1 Z X ; Z2
1 jcn
;
Z3