介質(zhì)損失角試驗的意義及測試方法說明
介質(zhì)損失角試驗是高壓電氣試驗中絕緣預(yù)防性試驗的主要項目之一,是用于發(fā)現(xiàn)絕緣受潮、絕緣劣化等缺陷方面比較靈敏有效的試驗,在絕緣試驗中占重要位置。
介質(zhì)損失角的測試:
1、介質(zhì)損失角
電介質(zhì)的損耗:絕緣介質(zhì)在交流電壓的作用下,介質(zhì)中流過電流,電介質(zhì)中的部分電能將轉(zhuǎn)變成熱能,這部分能量稱為電介質(zhì)損耗。做介質(zhì)損失測試是對設(shè)備絕緣狀況的有效判斷介質(zhì)損耗測試的辦法:測試介質(zhì)的損失角,即介質(zhì)上所做功產(chǎn)生的熱量對介質(zhì)絕緣的影響。
介質(zhì)中形成的電流分兩部分:一部分是電容的無功電流,另部分是引起損耗的有功電流。有功電流又分為三部分電流,分別產(chǎn)生三種損耗:電導(dǎo)損耗:由通過介質(zhì)的電導(dǎo)電流引起的損耗;極化損耗: 極化過程中介質(zhì)的電荷在交變電場下反復(fù)排列作周期運動時克服摩擦所形成的吸收電流引起的損耗:游離損耗:氣體中的電暈,液體、固體中的局部放電生成的電流引起的損耗。
當總電流I與電容電流Ic的夾角為6,用6角的正切即I.與I.的比值來表示介質(zhì)損耗,6成為介質(zhì)損失角。通常由于6很小,故有:tan6≈sin6≈6,因此常常把tan6就稱作介質(zhì)損失角。
介質(zhì)損失角的測試電路:采用的設(shè)備是西林電橋,即交流高壓電橋。測試設(shè)備:介質(zhì)損耗測試儀
如:QSI、QS3電橋或M型介質(zhì)損失器等。
影響電介質(zhì)損耗的幾點因素:
(1) 溫度,電介質(zhì)損耗與溫度的關(guān)系比較復(fù)雜,且隨電介質(zhì)材料、結(jié)構(gòu)的不同而不同。
(2) 頻率,當電源頻率為某一數(shù)值時,損耗達到最大,改變電源的頻率,電介質(zhì)的損耗將減少。
3) 電場強度,良好的電介質(zhì)在電場增加時,介質(zhì)損失角幾乎不發(fā)生變化但電場增大到影響介質(zhì)電導(dǎo)電流增加時,則介質(zhì)損失角隨電介質(zhì)電導(dǎo)電流的增加而增加。
測量介質(zhì)損耗的意義:
1)由于介質(zhì)損失本身體現(xiàn)了泄漏電流和有損極化電流的情況。在絕緣受潮和絕緣有損失時,泄漏電流要增加,在絕緣中有大量的氣泡、雜質(zhì),受潮的情況使極化加劇極化損耗就要增加。這樣,tan6反映了絕緣本身的狀態(tài).
2)介質(zhì)損耗時會引起絕緣內(nèi)部發(fā)熱,溫度升高,這將使泄漏電流加大,有損極化加劇,介質(zhì)損耗增大。介質(zhì)損耗增大會使絕緣內(nèi)部更熱,如此循環(huán),可能在絕緣弱的地方引起擊穿,tan6反映絕緣由良好狀況向劣化狀況轉(zhuǎn)化的過程。
3)介質(zhì)損耗本身就是導(dǎo)致絕緣老化和損壞的一個因素。
影響介質(zhì)損角測量結(jié)果的因素有以下幾點:
(1) 溫度的影響
溫度對tan6有直接的影響,影響程度隨材料、結(jié)構(gòu)的不同而異,一般情況下,tan6是隨溫度上升而增加,所以現(xiàn)場試驗時,設(shè)備的溫度是變化的,將不同溫度測試的tan6結(jié)果記錄下來,換算至20℃時的對應(yīng)值,為的是便于比較。
(2) 試驗電壓的影響良好絕緣介質(zhì)的tan 8 不隨電壓的升高而明顯增加。如果絕緣內(nèi)部有缺陷,測出的tan6隨電壓的升高而明顯增加。
3) 試品電容的影響
對容量較小的設(shè)備,測tan6能有效發(fā)現(xiàn)局部集中性缺陷和整體分布性缺陷。但對容量較大的設(shè)備,測tan8只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體分布性缺陷。因為局部集中性的缺陷所引起的損耗增加只占總損耗的極小部分,從而被掩蓋。