容性负载电力设备的在线监测PPT.ppt

容性负载电力设备的在线监测 生产过程的措施（制造厂家） 常用介质相对介电常数 表达介电性能的参数 介电系数ε→电容量C 电阻率ρ →绝缘电阻Ri 介质损耗角正切tanδ →介质损耗P 击穿场强Eb →击穿电压Ub 常用液、固体介质的tgδ（20℃） 现行预试项目分类 I, C, tand的检测 数字化测量系统原理框图 各种测量参数灵敏度的比较 早期的三相不平衡法 第四章 电容型设备的在线监测 4.1 测tgδ用的西林电桥 4.2 用电桥法进行tgδ在线检测 4.3 tgδ及C的在线监测 极化、电导、放电、损耗、老化、击穿的关系 常用气体、液体、固体介质的耐电强度 不同气体的耐电及液化特性 0.01～0.05 电瓷 0.0001～0.0002 聚乙烯 0.0005～0.004 油浸pp膜 0.001～0.01 油浸纸 0.0005～0.005 变压器油 o √ o o - o 9.交流耐压试验 - - - ■ - ■ 8.局部放电试验 - - - ■ - √ 7.油中溶解气体色谱分析 - - √ ■ - ▲ 6.微量水分测定 - √ - ■ √ √ 5.绝缘油试验 o √ o √ √ √ 4.测量介质损耗角正切值tgδ √ - - - √ - 3.直流耐压试验 √ √ √ - √ √ 2.测量直流泄漏电流Il √ √ √ √ √ √ 1.测定绝缘电阻Ri 充油 充SF6 发电机 断路器 高压 套管 油纸电力 电缆 电力 变压器 设备 是否 名称 试验 项目 注：“√”进行；“-”不进行；“▲”仅电压高或容量大时进行；“■”必要时进行；“o”大修后进行。 　电容型设备（套管、CT、耦合等）尺寸小，在线测介质损耗因数tgd及电容量C很有效。 　如套管早期缺陷， tgd测值增大；发展到相邻极间击穿时， C测值增大。 改进的三相不平衡法框图 图4-1表示在交流电压作用下介质绝缘的特性。流过介质的电流由两部分组成：ICx为电容电流分量，IRx为有功电流分量。通常ICxIRx,甚小。介质中的功率损耗 P = UIRx = UICx tgδ= U2Cx tg δ （4-1） tgδ为介质损失角的正切，一般均比较小。 图4－1 介质绝缘的等值电路和向量图 如果绝缘内的缺陷不是分布性而是集中性的，则tg δ有时反映就不灵敏。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，而ICx一般几乎是不变的。故由（4-1）式可知，tg δ增加的也越少，这样，测tg δ法就越不灵敏。对于象电机、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，tg δ法效果就差了。 当被试品绝缘由不同的介质组成时，例如由两种不同的绝缘部分并联组成，则根据被试品总的介质损耗为其两个组成部分介质损耗之和，而且被试品所受电压即为各组成部分所受的电压，由（4-1）式可得 从而 由（4-2）式可知， 越小，则C2中缺陷（tg δ 2增大）在测整体的tg δ时越难发现。 图4-2 tg δ ～U关系曲线 图4-3 QS1型电桥的基本线路 （a）正接法；（b）反接法 图4－4 电桥平衡时的相量图 由图4-4（b）可得 由UDA = UDB，可得IxR3 = INZ4 = INR4 ，于是ICx = Ixcos 。 再由 ， （4－6） 故 通常取R4为 欧，故（4-5）式成为 法 = 微法 也就是当电桥调到平衡时，C4的微法数就是等于被试品的tgδ值。 图4-5 采用高压标准电容器CN以正接法测量tgδ 为解决现场没有很高电压的标准电容器的困难，不少单位采用挂在同相线路上各电容型试品相互作对比的方法，测得各电容型试品的tgδ的差值，如果此差值与过去有显著变化，往往反映某一试品有问题。应用得较多的是选定某几台tgδ较小且随电压、温度较稳定的电容型试品相串联而当作“标准”电容器使用。 图4－6 存在tgδN时测量tgδ的相量图 或 （4－7） 对于tgδN1， tgδN 1，故 （4－8） 或 为解决在现场只有低压标准电容器而无高压标准电容器的困难，可采用电压互感器配以低电压标准电容器CN的方案，其原理如图4-7。这时对该电压互感器的角差 大小及其线性度等须予以重视