高电压试验中的介质损耗角正切值的测量
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。
知识要点:
介质损耗:由电导引起的损耗和某些有损极化(如偶极子极化、夹层极化等)引起的损耗总称介质损耗。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。
损耗角:介质损耗角为功率因数角的余角δ。 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。 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。
实验原理:
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,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.***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 原理接线图如图2-2所示,桥臂BC接入标准电容CN(一般CN=50pf),桥臂BD由固定的无感电阻R4和可调电容***并联组成,桥臂AD接入可调电阻R3,对角线AB上接入检流计G,剩下一个桥臂AC就接被试品CX。 高压试验电压加在CD之间,测量时只要调节R3和***就可使G中的电流为零,此时电桥达到平衡。