提高介质损耗准确度的方法

来源：美端电气 发布时间：2020-04-06 10:59

介质损耗是绝缘介质在交换电场作用下的能量丧失。在一定的电压跟频率下，反应绝缘介质内单位体积中能量消耗的大小，它与介质体积尺寸大小无关。数值上为介质中的电流有功分量与无功分量的比值，它的大小用介质丧失角的正切值tgδ表示，是一个无穷纲的数。
用介质丧失角的tgδ来判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、比较灵敏有效的方法。绝缘才干的降落直接反应为介损增大，进一步就可能剖析绝缘降落的起因，如绝缘受潮、绝缘油受沾染、老化变质等等。
1 介质损耗产生的起因
由复合资料绝缘体的等值电路图（下图）可剖析得出，但凡带有电阻性的电路，其能量的转变是以能量消耗的呈现；而带有电容电路中能量的转变是以能量贮存的呈现，能量并不消耗，在一定前提下又可进行转换被开释出来。所以能量被损耗的是电阻电路的那一局部，称为有功分量；电容电路中被贮存的那一局部，称为无功分量，能量并不消耗。向量图如下：
2 介质丧失的物理意思
在交换电路中，电压的大小跟方向是随时光的变更而变更的。这个变更的进程，象征着介质在电场的作用下产生极化，即产生电荷的积聚、消散、偶极子极化方向的转变以及它们之间的彼此摩擦等，这个进程都会产生能量消耗；加上电容并非“幻想电容”，对电容性电路充电也回产生能量损耗。所以，无论绝缘介质的绝缘机能如许好，在交换电场作用下，都会产生能量的消耗。也就是说，任何绝缘介质都存在损耗，只是大小不同罢了。
3 介质丧失角δ的意思
由向量图可能看出，δ的正切值为电路中有功分量与无功分量之比，有功局部越大，则δ越大；有功局部越小，则δ越小。因此，可能利用δ的大小来反应有功分量的大小，即反应出介质损耗的大小。在一定频率下的交换电场中，当某一定电压施加给某缘介质，某损耗与tgδ成正比，tgδ能反应介质的损耗特点，故δ称介质损耗角。
4 进步丈量tgδ值正确度的方法
在现场测试tgδ值时，因为被试物受电场、磁场、名义泄漏的影响，使得测试tgδ很艰苦，往往因为这些烦扰的作用，使得tgδ值不实在。同时，被试品绝缘资料、结构不同，环境跟运行状况温度不同，tgδ值受温度的影响也很大。因此，要在测试中正确得出tgδ值，必须消除外界各种因素烦扰，将不同温度下的tgδ值进行换算，以获得实在被试品tgδ值，为判断被试品绝缘供给正确的依据。
4.1 除电场烦扰
（1）屏蔽法。此法只适于试品体积小的设备（如变压器套管）。在实验中，将试品用金属罩或金属网罩住，并将金属网罩接入屏蔽E或地，使烦扰电流不流经丈量体系，只进入屏蔽或直接入地，这样可使tgδ不受外界电场影响。
（2）倒相法。将实验电源的选取轮流由
　　A、
　　B、C三相分辨抉择，并且每相又在正反两种极性下测出试品介损值tgδ1跟tgδ2，在三相入选取tgδ1跟tgδ2中差值最小的一组，而后取其均匀值作为试品的tgδ近似值。六氟化硫密度继电器校验仪当渗漏的气体挨近检漏仪时，类似计算机的报警器就给出报警信号，报警速度和频率随泄漏量增大而增强。在污染的大气环境中，该检漏仪重新标定极为迅速，可以防止给出错误读数。内置特殊的微型高效泵有助于减少渗漏响应时间。六氟化硫报警器采用高精度气体敏感元件，灵敏度高，响应时间快，抗干扰程度高，连续工作，寿命长，机体小操作方便。仪表界面实时浓度显示、高亮度二级管闪烁， 广泛适用于采油、冶炼、化工、市政、污水处理、电力、煤气、采矿、隧道施工、消防、仓储、造纸、制药、酿造等多种需要检测有毒有害气体浓度的场所。这种的实验结果是近似的，其近似水平与二者相位有关，所以比较正确的方法是移相法。
（3）移相法。因为烦扰电源一定时，烦扰电源的相位也是一定的，咱们采取移相器使实验电源进入被试品中的电流是可变的，调节移相器，使被试品中的电流与烦扰电源电流同同相或反相即可使测得的tgδ与实在值一致；反相再测一次，取其均匀值。此法与倒相法比较，倒相法每次倒相一次只能将实验电源相位移相120°，而移相法令可利用移相器使电源从0°~360°范畴内变更，所以倒相法是移相法的一种特例。
4.2 除名义泄漏
当试品电容量较小且名义受潮脏污时，消除名义泄漏对tgδ值的影响是很重要的，个别在现场实验时，用软裸金属线或金属片紧贴试品名义绕成屏蔽环并与电桥的屏蔽相接，使名义泄漏电源不经桥臂而直接引回电源。屏蔽环的装设应尽量凑近被试品的接线端，以减小对原电场散布的转变。
4.3 消除磁场烦扰
在实验前，先检查是否有磁场烦扰。六氟化硫报警器采用高精度气体敏感元件，灵敏度高，响应时间快，抗干扰程度高，连续工作，寿命长，机体小操作方便。仪表界面实时浓度显示、高亮度二级管闪烁， 广泛适用于采油、冶炼、化工、市政、污水处理、电力、煤气、采矿、隧道施工、消防、仓储、造纸、制药、酿造等多种需要检测有毒有害气体浓度的场所。为了减小烦扰，通常使电桥阔别烦扰源，
4.4 温度对tgδ值的影响
试品的tgδ值是随温度回升而增加的。为了便于比较设备绝缘情况，在不同温度下所测得的tgδ值都应当归算至20℃，通常tgδ的实验在10℃~30℃的温度下进行，其结果核算后比较正确。
油浸式电力变压器绕组的tgδ容许值（%）
注：同一变压器中压跟低压绕组的tgδ标准与高压绕组雷同
另外，丈量得到的tgδ值（%）与历年的数值比较不应有明显变更。当被测变压器的温度与制造厂实验时的温度不同时，应将制造厂所测数据换算到实验温度下的数据再进行比较，当由较高温度向较底温度换算时应除以下表所列的温度换算系数。
油浸式电力变压器绕组tgδ的温度换算系数
5 tgδ结果的剖析
除了电磁烦扰及温度对tgδ丈量有影响外，实验电压、试品电容对tgδ的影响也是存在的，tgδ与介质温度、湿度、名义脏污、缺点体积大小有关。对tgδ的剖析，可判断绝缘普遍受潮、绝缘油或固体有机绝缘资料普遍老化。通过tgδ与实验电压关联曲线，还可判断绝缘介质中是否存在较多气隙。