介质损耗角测讲义量方法
- 格式:ppt
- 大小:891.50 KB
- 文档页数:22
介质损耗角是在交变电场下,电介质内流过的电流向量和电压向量之间的夹角(即功率向量角ф)的余角δ,简称介损角。
介质损耗角(介损角)是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标。
介损角的变化可反映受潮、劣化变质或绝缘中气体放电等绝缘缺陷,因此测量介损角是研究绝缘老化特征及在线监测绝缘状况的一项重要内容。
介质损耗检测的意义及其注意问题(1)在绝缘设计时,必须注意绝缘材料的tanδ 值。
若tanδ 值过大则会引起严重发热,使绝缘加速老化,甚至可能导致热击穿。
而在直流电压下,tanδ 较小而可用于制造直流或脉冲电容器。
(2)值反映了绝缘的状况,可通过测量tanδ=f(ф)的关系曲线来判断从良状态向劣化状态转化的进程,故tanδ的测量是电气设备绝缘试验中的一个基本项目。
(3)通过研究温度对tanδ值的影响,力求在工作温度下的tanδ值为最小值而避开最大值。
(4)极化损耗随频率升高而增大,尤其电容器采用极性电介质时,其极化损耗随频率升高增加很快,当电源中出现高次(如3次、5次)谐波时,就很容易造成电容器绝缘材料因过热而击穿。
(5)用于冲击测量的连接电缆,其绝缘的tanδ必须很小,否则所测冲击电压通过电缆后将发生严重的波形畸变,影响到测量的准确性。
数字化测量介质损耗角的方法新闻出处:谢家琪发布时间: 2007年03月12日摘要: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 1 引言高压电气设备中,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。
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。
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.实验项目:1.正接线测试2.反接线测试三.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.桥体引出线图2-1 QS1西林电桥面板图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C N =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C 4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: 图2-1 QS1西林电桥面板图 BD CBAD CA U U U U =即: BD CB AD CA Z Z Z Z = (式2-1)各桥臂阻抗分别为: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:34R R C C N X ⋅= 44R C tg ⋅⋅=ϖδ (式2-2)在电桥中,R 4的数值取为=10000/π=3184(Ω),电源频率ω=100π,因此: tg δ= C 4(μf ) (式2-3)即在C 4电容箱的刻度盘上完全可以将C 4的电容值直接刻度成tg δ值(实际上是刻度成tg δ(%)值),便于直读。
介质损耗角正切值的测量介质损耗角正切值的测量介质损耗角正切值的测量试验目的与特点介质损耗角正切的概念:tanδ→ 反映绝缘介质在交流电压作用下,介质中有功电流分量和无功电流分量的比值,是衡量交流有功损耗大小的特征参数,其值越小,意味着绝缘的介质损耗越小P =Qtgδ= U²ωCtgδ介质损耗角正切测量目的有效性 1.受潮; 2.穿透性导电通道 3.绝缘内含气泡的游离,绝缘分层、脱壳。
4.绝缘有脏污、劣化老化;5.小等值电容被试品存在严重局部缺陷;局限性对非穿透的局部损坏则不易发现,并且被试绝缘体积越大,反映局部缺陷越发不容易,故对尺寸较大的设备应分解测试。
介质损耗角正切测量的特点假设集中性缺陷部分的绝缘与良好部分绝缘为并联关系:结论:对非穿透的局部损坏则不易发现,并且被试绝缘体积越大,反映局部缺陷越发不容易,故对尺寸较大的设备应分解测试。
测试设备用西林电桥测量tgδ的工作原理:如果C4的单位取 uf 则在数值上tgδ=C4;接线方式→正接线与反接线正接线特点:被试品两端均对地绝缘;优点:测试误差较小,测试时较为安全(电桥本体处于低电位);缺点:不便于进行现场测试(现场设备多为一端接地)反接线特点:被试品一端接地;优点:便于进行现场测试;缺点:测试误差较大,测试时较危险(电桥本体处于高电位);测量时的注意事项(1)无论采用何种接线,电桥本体必须良好接地。
(2)应在检流计灵敏度最低时切合电源 (3)应尽量解体测试电力变压器高压侧对低压侧现场试验影响测量结果的主要因素1.外界电场干扰2.外界磁场干扰3.温度的影响4.试验电压的影响现场测试电压一般取10kV5.被试品电容量的影响6.表面泄漏电流的影响测试前应清除绝缘表面的积污和水分,必要时可在绝缘表面安装屏蔽环。
减小误差的措施抗干扰介质损耗全自动测试仪 1.加设屏蔽;ˊ 2.采用移相电源(可消除同频率的电场干扰)通过改变试验电源的相位,使得与干扰源反相; 3.采用倒相法 - 将电源正接、反接各测一次; 4.采用数字滤波技术时域信号→频域信号→采用软件技术滤除干扰信号→计算tgδ真实值;电力变压器介损测试电力变压器介损试验接线a)高压绕组对低压绕组及地;b)低压绕组对高压绕组及地; c)高低压绕组对地;测量结果的分析判断1.三比较法2.绕组的tgδ 在20℃时不大于下列数值:330~500kV为0.6%; 66~220kV为0.8%; 35kV及以下为1.5%;3.除tanδ 值以外,还应注意 Cx 的变化情况。
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。