介质损失角正切值tgδ的测量

1、3.4 介质损失角正切值介质损失角正切值tg的测量的测量 crIItgCXRxxIrIcIv当电气设备绝缘整体性能下降，如普遍受潮、当电气设备绝缘整体性能下降，如普遍受潮、脏污或老化，以及绝缘中有间隙发生局部放脏污或老化，以及绝缘中有间隙发生局部放电时，流过绝缘的有功电流分量电时，流过绝缘的有功电流分量IRx将增大，将增大，tg也增大也增大v通过测量通过测量tg值可以发现绝缘的值可以发现绝缘的分布性缺陷分布性缺陷v若缺陷部分在整个绝缘中的体积较大，则测若缺陷部分在整个绝缘中的体积较大，则测量量tg 容易发现绝缘的缺陷。容易发现绝缘的缺陷。如果绝缘缺陷是集中性的（非贯穿性的），如果绝缘缺陷是集中

2、性的（非贯穿性的），或缺陷部分在整个绝缘中占很小的体积，则或缺陷部分在整个绝缘中占很小的体积，则该方法不很有效该方法不很有效套管、电力变压器、互感器和某些电容器套管、电力变压器、互感器和某些电容器 电机、电缆电机、电缆 3.4.1 西林电桥的测量原理西林电桥的测量原理 R4C4R3CXCNCDABGRx34ZZZZnX当电桥平衡时，检流计中无电流流过，当电桥平衡时，检流计中无电流流过，各臂阻抗满足关系式：各臂阻抗满足关系式： xxxCjRZ11NnCjZ144411CjRZ33RZ 34411111RCjCjRCjRNxx0144xxCCRR)(4434xxNxCRCRRCRR441RCRCI

3、Itgxxcr3423411RCRtgRCRCNNx)(1046444fCCCRtgv当电桥平衡时，当电桥平衡时，C4的微法数就等于被试品的的微法数就等于被试品的tg值值v在电桥的分度盘上，在电桥的分度盘上，C4的数值直接以的数值直接以tg的百分数的百分数（）来表示（）来表示v测量被试品的电容测量被试品的电容Cx对于判断某些绝缘状况也是有价对于判断某些绝缘状况也是有价值的值的问题：问题：?电容量大了意味着电容量大了意味着什么故障什么故障?电容量小了意味着电容量小了意味着什么故障什么故障3.4.2 外界电磁场对电桥的干扰外界电磁场对电桥的干扰 v1）外界电场的干扰）外界电场的干扰 v2）外界磁场

4、的干扰）外界磁场的干扰v消除干扰的办法消除干扰的办法将电桥的低压部分全部将电桥的低压部分全部屏蔽起来，引线也采用屏蔽起来，引线也采用屏蔽电缆线屏蔽电缆线采用抗干扰源采用抗干扰源移相法移相法倒相法倒相法改变接线（正、反接法）改变接线（正、反接法） 3.4.3影响影响tg测量结果的因素测量结果的因素 v被试电气设备的温度被试电气设备的温度v试验电压的大小试验电压的大小v被试电气设备绝缘的电容（试品电容）被试电气设备绝缘的电容（试品电容）v被试电气设备外绝缘表面的泄漏影响被试电气设备外绝缘表面的泄漏影响3.5 局部放电的测量局部放电的测量 测定局部放电，能预示绝缘状况，也是估计绝缘测定局部放电，能预

5、示绝缘状况，也是估计绝缘电老化速度的重要根据电老化速度的重要根据局部放电伴随发生许多现象局部放电伴随发生许多现象电现象：电脉冲，介质损耗的增大和电磁波电现象：电脉冲，介质损耗的增大和电磁波非电现象：光、热、噪音、气体压力变化和化学变化非电现象：光、热、噪音、气体压力变化和化学变化v局部放电检测方法局部放电检测方法电：电脉冲、介质损耗，可定量电：电脉冲、介质损耗，可定量非电：灵敏度不够，只能定性非电：灵敏度不够，只能定性 &电脉冲法检测的参数电脉冲法检测的参数视在放电量视在放电量q放电能量放电能量W放电的重复率放电的重复率(放电频度放电频度)等等iqUW21gbgbmCCCCCUq3.5

6、.1 局部放电的检测回路局部放电的检测回路 Cx被试品的电容被试品的电容Ck耦合电容耦合电容Zm、Zm测量阻抗测量阻抗Z低通滤波器低通滤波器U电压源电压源M测量仪器测量仪器 A放大器放大器CX一端接地一端接地CX两端绝缘两端绝缘平衡电路平衡电路3.5.2 局部放电的测量阻抗和测量仪器局部放电的测量阻抗和测量仪器 vZm和测量的灵敏度、输出波形及脉冲的分辨率都和测量的灵敏度、输出波形及脉冲的分辨率都有关系有关系要消除或减弱输出电压的工频成分要消除或减弱输出电压的工频成分要使脉冲分量的持续时间足够小，以保证快速连续脉冲的分辨要使脉冲分量的持续时间足够小，以保证快速连续脉冲的分辨率率阻抗值应足够高，

7、由它决定输出电压和电流的波形阻抗值应足够高，由它决定输出电压和电流的波形vZm滤波滤波放大放大指示记录仪器指示记录仪器v测量仪器测量仪器阴极射线示波器阴极射线示波器指示型电压表指示型电压表脉冲计数器脉冲计数器 局部放电测试仪（一）局部放电测试仪（二）大型发电机定子绕组绝缘大型发电机定子绕组绝缘局部放电测量波形局部放电测量波形3.5.3 用超声波探测器测量局部放电用超声波探测器测量局部放电 v特点特点与电脉冲法相比，抗干扰能力相对较强与电脉冲法相比，抗干扰能力相对较强v工作原理工作原理发生局部放电时，会产生超声波，并向四面传递，发生局部放电时，会产生超声波，并向四面传递，直到电气设备容器的表面直

8、到电气设备容器的表面在设备外壁，放一在设备外壁，放一压电元件压电元件，在交变压力波的作用，在交变压力波的作用下，压电晶体便产生交变的弹性变形，晶体沿受力下，压电晶体便产生交变的弹性变形，晶体沿受力方向的两端面上便会出现交变的束缚电荷方向的两端面上便会出现交变的束缚电荷将交变压力波产生的束缚电荷转换为电气量，由此将交变压力波产生的束缚电荷转换为电气量，由此可测量局部放电可测量局部放电局部放电测量小结局部放电测量小结v绝缘中内在的局部缺陷，特别是在程度绝缘中内在的局部缺陷，特别是在程度尚不严重时，用别的方法往往很难发现尚不严重时，用别的方法往往很难发现v用测量局部放电的方法，却能比较灵敏用测量局部

9、放电的方法，却能比较灵敏地检测出来地检测出来v电力部门现已将局部放电列入试验项目电力部门现已将局部放电列入试验项目v局放测量对发现绝缘早期缺陷，具有很局放测量对发现绝缘早期缺陷，具有很重要的意义！重要的意义！3.6 绝缘油中溶解气体分析绝缘油中溶解气体分析（DGA） v绝缘油是电气设备绝缘的重要组成部分绝缘油是电气设备绝缘的重要组成部分绝缘绝缘冷却冷却灭弧灭弧v绝缘油试验绝缘油试验绝缘油的电气试验绝缘油的电气试验 绝缘油中溶解气体分析（绝缘油中溶解气体分析（DGADGA）v试验时电气设备可以不必停电！试验时电气设备可以不必停电！ 3.6.1 绝缘油的电气试验绝缘油的电气试验 v电气试验的主要内

10、容电气试验的主要内容油的闪点油的闪点酸值酸值水分水分游离碳游离碳电气强度电气强度介质损失角正切值介质损失角正切值tg等等v带电取油样带电取油样化验化验分析分析结论结论 3.6.2 绝缘油中溶解气体分析（绝缘油中溶解气体分析（DGA） v得到了普遍应用和高度重视，已列入了预防性试得到了普遍应用和高度重视，已列入了预防性试验标准，并有相应的试验导则验标准，并有相应的试验导则v通过分析油中所含气体的组成和含量来判断设备通过分析油中所含气体的组成和含量来判断设备内部的潜伏性缺陷内部的潜伏性缺陷电气设备内部有局部过热或局部放电等缺陷时，就会电气设备内部有局部过热或局部放电等缺陷时，就会分解而产生气体，并

11、不断溶解于绝缘油中分解而产生气体，并不断溶解于绝缘油中不同性质的典型故障，产生的溶解气体的成分及不同不同性质的典型故障，产生的溶解气体的成分及不同成分之间的比例都有所不同成分之间的比例都有所不同v分析方法分析方法特征气体法特征气体法三比值法三比值法等等分析过程分析过程v取出运行中电气设备的油样取出运行中电气设备的油样v油样真空脱气油样真空脱气v将脱出的气体压缩至常压将脱出的气体压缩至常压v用注射器抽取试样后进行分析用注射器抽取试样后进行分析v分析仪器分析仪器 【气相色谱仪【气相色谱仪】&分析结果表示分析结果表示 每升绝缘油中所含各气体组分的微升数每升绝缘油中所含各气体组分的微升数【以【

12、以ppm（10-6）表示，并换算到标准大气条件下）表示，并换算到标准大气条件下（0.101325MPa ，20）】）】102G-D气相色谱仪工作流程气相色谱仪工作流程 载气载气载气载气3.7 高压耐压试验高压耐压试验 v对设备绝缘的考核最为严格，有破坏性对设备绝缘的考核最为严格，有破坏性v在非破坏性试验合格后进行在非破坏性试验合格后进行v耐压试验类型耐压试验类型交流耐压交流耐压直流耐压直流耐压冲击耐压试验冲击耐压试验 3.7.1 交流耐压试验交流耐压试验 v工频工频交流耐压试验最为常用交流耐压试验最为常用v程序程序对被试设备施加超过其额定工作电压若干倍数的对被试设备施加超过其额定工作电压若干倍

13、数的交流高压，并持续一定时间（一般为交流高压，并持续一定时间（一般为1 1分钟），分钟），期间观察设备绝缘是否出现异常现象或发生闪络、期间观察设备绝缘是否出现异常现象或发生闪络、击穿击穿v试验电压和试验周期要选择适当！试验电压和试验周期要选择适当！固体有机绝缘会产生累积效应固体有机绝缘会产生累积效应 工频交流耐压试验的原理接线图工频交流耐压试验的原理接线图 V220VBKRGTY被试品被试品TY为低压调压装置，为低压调压装置，B为试验变压器，为试验变压器，R为限流保护电阻，为限流保护电阻，G为保护球隙为保护球隙试验变压器试验变压器B B的特点：的特点：单相，输出电压高、容量相对较小，绝缘裕度小

14、，间歇性工作方式单相，输出电压高、容量相对较小，绝缘裕度小，间歇性工作方式 工频耐压试验对试验设备的要求工频耐压试验对试验设备的要求 v输出电压高输出电压高&目前试验变压器最高输出电压，国内为目前试验变压器最高输出电压，国内为2250kV，国外为，国外为3000kV v输出电压波形畸变要小，调压要平稳、输出电压波形畸变要小，调压要平稳、均匀均匀 v容量要满足要求容量要满足要求 试验变压器的容量试验变压器的容量PCxU2【U为试验电压，为试验电压，Cx为被试设备电容为被试设备电容】Whats these?3.7.2 直流耐压试验直流耐压试验 低压控制箱低压控制箱220VA被被 试试 品品限流电阻限流电阻高压发生装置高压发生装置 3.7.3 交流耐压和直流耐压试验的比较交流耐压和直流耐压试验的比较v对试验设备本身的要求不同对