7.高电压技术第2章_高电压下绝缘评估及试验方法3探析.pptVIP

试验3 介质损失角正切值tgδ的测量 ;一、试验目的 通过测量tgδ反应绝缘的分布性缺陷，对检查变压器、互感器、套管、电容的绝缘状况的试验有效。 在交流电压的作用下，流过介质的电流由有功及无功分量组成。通常有功分量较小，tgδ 也较小。 tgδ 是一项用于反映绝缘内功率损失大小的参数，对于均匀介质，反映单位体积介质的功率损耗。通过测 tgδ 可反映出整个绝缘的分布性缺陷。;1、在交流电压作用下，电介质等效电路图及电流电压矢量图;公式推导;电介质在电场作用下产生能量损耗： P= U2ωC tgδ 当外加电压及频率一定时，电介质的损耗P与tgδ及C成正比；而对于一定结构的试品来说，C为定值，与设备尺寸、体积无关，故可直接由tgδ的大小来判断试品整体绝缘分布性的缺陷。 测量tgδ值是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。 ;三、试验特点 ;3、 tgδ 值不能有效地反映集中性缺陷。（缺点） 原因：被试绝缘的体积越大，或集中性缺陷所占的体积越小，那么集中性缺陷处的介质损耗占被试绝缘全部介质损耗中的比重就越小。 得： 若缺陷部分体积V2良好部分体积V1，则C2C1 ,得： 只有缺陷部分较大时，在整体tgδ中才明显。;对于电机、电缆这类电气设备，由于运行中故障多为集中性缺陷发展所致，而且被试绝缘的体积较大，便不做这个项目。 对于套管绝缘，由于体积小，tgδ 试验就是一项必不可少而且比较有效的试验。 对于可以解体成各个绝缘部分的被试品，常用分解进行tgδ 测量的方法来更有效地发现缺陷。 ;4. tgδ 试验应与绝缘电阻吸收比及泄漏电流试验一起综合判断。 有时 tgδ 高时也需作具体分析，有时油的质量不好引起tgδ偏高，而换油后tgδ下降。此外，如果上述项目均合格，但泄漏电流偏高，也能有效地反映变压器内部的一些未完全贯穿的集中性缺陷。 如果tgδ 、R、K、I泄漏均合格，则表明绝缘良好。 ;四、试验方法 ;西林电桥的四个桥臂： CN—无损标准空气电容器 C4—可变十进位电容箱 P—检流计 R3—可变电阻 ZX—被试物阻抗;电桥平衡时 UAC=UBC，UAD=UBD： ZX/Z3=ZN/Z4 （电桥各臂的复阻抗） 依电桥平衡条件可得： ;因 ，可略去，则可推导出： tgσ=ωR4C4，Cx≈CN R4/ R3 为了便于计算,在仪表制造时, 将R4=104/π、 f =50HZ，ω=2πf 则： tgδ =100π *104/π * C4=106C4(法)= C4(微法) 即当电桥调到平衡时，tgδ = C4 。 测量电容量Cx有时对于判断其绝缘状况也是有价值的。对于电容型套管，如果Cx明显增加，常表示内部电容层间有短路现象或有水分浸入。 ;正接法：被试品两端对地绝缘，实验室采用，安全。 反接法：被试品一端固定接地，一般现场试验采用，为了保证安全，使用绝缘杆操作。 ;;;;六、影响tgδ测量精度的因素 ;影响tgδ的因素;3、电压的影响 一般说来，良好的绝缘在其额定电压范围内，绝缘的tgδ是几乎不变的，但如绝缘中存在气泡，分层、脱壳等，情况就不同了。 当所加试验电压尚不足以使绝缘中的气泡或气隙游离时，其tgδ与良好的绝缘无显著差别； 当所加试验电压足以使绝缘中的气泡或气隙游离或足以使绝缘产生电晕或局部放电等情况时，tgδ值将随U迅速增大。 ;测量过程中干扰及消除措施;消除或减小电场干扰的措施： （1）加设屏障 在被试品高压部分加屏蔽罩，并将屏蔽罩与电桥的屏蔽相连接，以消除耦合电容的影响。 （2）移相电源 （3）倒相法;测量过程中干扰及消除措施; 测量tgδ能有效发现绝缘的下列缺陷： 受潮 贯穿性导电通道 绝缘老化劣化、绕组上积附油泥 绝缘内含气泡的电离、绝缘分层 绝缘油赃物、劣化等;测量tgδ的注意事项 1. 尽可能分部测量 一般测得的tgδ是被测绝缘各个部分的tgδ平均值，全部被测绝缘体可看成是各个部分绝缘体的并联。 2. 测量时应选取合适的温度 tgδ与温度有关，但与温度之间没有准确的换算关系，故应在差不多的温度条件下测量tgδ，并以此作比较。 3. 测量时应选取合适的试验电压 当绝缘存在气隙、分层等缺陷时，所加试验电压达到气隙的局部放电电压，绝缘的tgδ随电压升高迅速增大。所以测量tgδ所用电压最好接近被试品的正常工作电压，一般多用10KV。;测量tgδ的注意事项 4.注意消除被试品表面泄漏电流的影响 表面泄漏电流对tgδ测量结果的影响程度与被试品的电容量有关，对小电容的被试品，表面泄漏电流的影响较大。试验时，被试品表面应清洁、干燥，必要时加屏