关于介质损耗的一些基本概念

关于介质损耗的一些基本概念关于介质损耗的一些基本概念 泛华电子 1 1 介质损耗 介质损耗 什么是介质损耗 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 也叫介质损失 简称介损 2 2 介质损耗角 介质损耗角 在交变电场作用下 电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角 功率因数角 的余 角 简称介损角 3 3 介质损耗正切值 介质损耗正切值 tg tg 又称介质损耗因数 是指介质损耗角正切值 简称介损角正切 介质损耗因数的定义如下又称介质损耗因数 是指介质损耗角正切值 简称介损角正切 介质损耗因数的定义如下 如果取得试品的电流相量 和电压相量 则可以得到如下相量图 总电流可以分解为电容电流 Ic 和电阻电流 IR 合成 因此 这正是损失角 90 的正切值 因此现在的数字化仪器从本质上讲 是通过测量 或 者 得到介损因数 测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的 十分有效的方法 绝缘能力的下降直 接反映为介损增大 进一步就可以分析绝缘下降的原因 如 绝缘受潮 绝缘油受污染 老化 变质等等 测量介损的同时 也能得到试品的电容量 如果多个电容屏中的一个或几个发生短路 断 路 电容量就有明显的变化 因此电容量也是一个重要参数 4 功率因数 cos 功率因数是功率因数角 的余弦值 意义为被测试品的总视在功率 S 中有功功率 P 所占的 比重 功率因数的定义如下 有的介损测试仪习惯显示功率因数 PF cos 而不是介质损耗因数 DF tg 一般 cos 1000P 如变压器试品 用户有时看到升不 到 10kV 如 9 8kV 9 5kV 的现象 而测量结束后打印的测量电压已到 10kV 这就是仪器启动了防 容升 电 压自校正技术 仪器内部升压变压器 L 和试品电容 C 形成了一个 LC 回路 回路内电压会抬高 这就是 容升效应 由 于 容升效应 造成回路电压抬高 就使试品和仪器的工作电压 10kV 易造成绝缘击穿或参数变化 造成仪器损 坏或测量结果误差 仪器自动跟踪输出电压和回路电压 进行准确升压控制 对试品和仪器起到了有效的保护作 用 在 CVT 自激法做介损试验时 容升 现象更明显 由于 CVT 下节耦合电容的容量很大 4 万 P 在二次侧 升几伏电压 一次侧就能达到上千伏 一定要严格监测一次侧 A 点 电压小于 3kV 二次侧电流小于 6A 所以 AI 6000C D 两个型号在 CVT 测量时提供了高压电压 高压电流 低压电压和低压电流四个保护限制 根据这四 个保护限制 AI 6000 准确调制电压 确保试验仪器和设备的安全 用 AI 6000D 做不拆高压引线的 CVT 自激法测量试验及电位 泛华电子 用 AI 6000D 做 CVT 自激法测量非常方便 可按下图接线 如果 C1是单节电容 母线不能接地 如果 C1是多节 电容 高压引线可不拆 母线也可接地 C11和 C12可用常规正反接线测量 C13和 C2用自激法测量 一 接线方法如下图 二 测量过程及电位 CVT 自激法测量中 仪器先测量 C13 然后自动倒线测量 C2 并自动校准分压影响 测 C13时 高压线芯线和屏蔽带高压 CX线芯线和屏蔽都是低压 测 C2时 高压线芯线和屏蔽 CX线芯线和屏蔽都是低压 三 为什么先测量 C13 再测量 C2 大家知道 C13电容量较小 约 2 万 pF c2电容量较大 至少 4 万 pF CN为 50pF 标准电容器 测量 C13时 C2 和内 CN串连当作标准电容器 根据电容串联公式 C 串 C2CN C2 CN 由于 C2 CN C串 CN 这样 C2对测量结果 影响较小 可忽略不计 反之 如果先测 C13 因 C13容量较小 和内 CN串连后 会把 C13的介损加进去 造成标准 臂介损增大 引起 C2介损减小 造成测量误差 四 自激法时高压线拖地会引起介损增大 自激法时高压线应悬空不能接触地面 否则其对地附加介损会引起介损增大 可用细电缆连接高压插座与 CVT 试品并吊起 上图蓝色框内为电缆拖地时附加杂散电容的 RC 串联模型 使 点的电压 UN超前变成 UN 相应的 IN变成 IN Ix相位不变 造成 角增大 既介质损耗增大 感兴趣的用户也可用公式推导出来 用 AI 6000C D 型介损测试仪做 CVT 自激磁测量 泛华电子 一 CVT 测量的基本原理 电容式电压互感器 CVT 为叠装式结构 由于现场试验时叠装式 CVT 的电容分压器和电磁单元不能分开 给电容分压器的电容及介损测量造成了一定的困难 CVT 生产制造厂在 CVT 叠装前对电容分压器的电容及介损进 行分体测量 而对组装好的 将中压端子 A 点 引出的 CVT 可采用正接线直接测量 对没有抽头的 CVT 只能采 用自激法测量 500kV CVT 示意图 二 CVT 自激法测量时需要采取的保护措施 在 CVT 自激法做介损试验时 由于 回路谐振 和 容升效应 绝对不能简单的用变比衡量一次侧电压 CVT 分压电容的容量很大 4 万 P 在二次侧升几伏电压 一次侧就能达到上千伏 一定要严格监测一次侧 A 点 电压小于 3kV 二次侧电流小于 6A 所以 AI 6000C D 两个型号在 CVT 测量时提供了高压电压 高压电 流 低压电压和低压电流四个保护限制 根据这四个保护限制 AI 6000 准确调制电压 确保试验仪器和设备的 安全 三 CVT 自激法介绍 1 传统 CVT 自激法 需外接标准电容 低压激励电源和监控用电压电流表 具体接线参见高压试验规程 2 用 AI 6000C 型做母线不接地 CVT 自激法测量 测量 C1 测量 C2 应注意 高压线应悬空不能接触地面 否则其对地附加介损会引起误差 可用细电缆连接高压插座与 CVT 试 品并吊起 另外 考虑 C2 或 C1 与内 Cn 串联分压效应 其电容量可按下式校准 其中 Cc 为校准经验值 包含了 Cn 及高压线对地电容的影响 其值可取 110pF 3 母线接地 CVT 自激法测量 如果母线接地 建议采用如下方法测量 第一步 按图 3 10 11 1 接线 用 内 Cn 方式测量 C13 测量 C13 接线 用 C13 作标准电容测量 C2 应注意 高压线应悬空不能接触地面 否则其对地附加介损会引起一些误差 表现为 C13 介损增加 可用细电 缆连接高压插座与 CVT 试品并吊起 为进一步补偿 C2 串入标准回路对 C13 影响 可按下式校准 C13 电容 其中 Cc 为校准经验值 包含了 Cn 及高压线对地电容的影响 其值可取 110pF 第二步 按图 3 10 11 2 接线 用 C13 作标准电容器测量 C2 测量前将 C13 的电容和介损置入仪器的外标准 电容项中 参见 3 3 并选择 外 Cn 方式 母线不接地时 也可以用这种接线方式测量 4 用 AI 6000D 做 CVT 自激法测量 如果 C1 是单节电容 母线不能接地 如果 C1 是多节电容 高压引线可不拆 母线也可接地 C11 和 C12 可 用常规正反接线测量 C13 和 C2 用自激法测量 CVT 自激法测量中 仪器先测量 C1 然后自动倒线测量 C2 并自动校准分压影响 测 C13 时 高压线芯线和屏蔽带高压 CX 线芯线和屏蔽都是低压 测 C2 时 高压线芯线和屏蔽 CX 线芯线和屏蔽都是低压 应注意 高压线应悬空不能接触地面 否则其对地附加介损会引起误差 可用细电缆连接高压插座与 CVT 试 品并吊起 四 正接线直接测量 C1C2 的串 介质损耗为负值或很小 反接线直接测量 C1C2 的串 介质损 耗为一大数 用正接线直接测量 C1C2的串 电容量可以测出来 但电磁单元的杂散阻抗可以模拟成一个 RC 串联模型 使 A 点电压超前 也造成 Ix 超前向第二象限偏转 造成 角减小变成 如果偏过 90 就造成负值 同理 用 反接线直接测量 C1C2的串 在 端反接线 CN C串 CN 这样 C2对测量结果影响 较小 可忽略不计 反之 如果先测 C13 因 C13容量较小 和内 CN串连后 会把 C13的介损加进去 造成标准臂介损 增大 引起 C2介损减小 造成测量误差 四 自激法时高压线拖地会引起介损增大 自激法时高压线应悬空不能接触地面 否则其对地附加介损会引起介损增大 可用细电缆连接高压插座与 CVT 试 品并吊起 上图蓝色框内为电缆拖地时附加杂散电容的 RC 串联模型 使 点的电压 UN超前变成 UN 相应的 IN变成 IN Ix相位不变 造成 角增大 既介质损耗增大 感兴趣的用户也可用公式推导出来 正接线测量时高压输出线用 皮儿 还是 芯儿 泛华电子 用 AI 6000 做正接线测量时 一般用高压输出线的屏蔽端输出高压 即用 皮儿 高压线 的屏蔽端是从仪器内部试验变压器高压端直接引出 没有阻抗 而高压线的芯线在仪器内部串 联了一个 2 的采样电阻 输出高压时会有分压影响 在测量大容量试品时 如 40000P 介损 会增大 0 005 所以说在现场正接线测量时的高压线 最好是单接屏蔽 也可芯线和屏蔽一块接 只接芯 线稍微有些误差但也完全可以接受 在试验室内校验时 最好用高压线的屏蔽端接试品高压端 AI 6103 型氧化锌避雷器带电测试仪 用谐波含量分析氧化锌避雷器的好坏 泛华电子 氧化锌避雷器在劣化的初期其内部会产生局部放电 泄漏电流中会产生高频分量 AI 6103 型氧化锌避雷器 带 电测试仪内置了谐波分析功能 采用快速傅立叶变换把高次谐波定量的分离出来 得到 1 399 次谐波信息 并分组 显示结果 就可以检查局部放电的严重程度 可以在同类型 MOA 之间作横向比较 数值异常增加的可用其它方法综 合检测 仪器推荐以下三个主要数据 1 总电流 Ix MOA 受潮劣化会引起总电流的增加 虽然总电流的增加不如基波阻性电流灵敏 但仍能反映其故障状态 2 总谐波含量 Ih MOA 是非线性设备 若参考电压降低 会导致谐波含量增大 总谐波含量受母线谐波影响 考虑到母线谐波含 量基本恒定 其总谐波含量可反映 MOA 性能 3 350 399 次谐波 H7 MOA 劣化的初期其内部会产生局部放电 在 MOA 全电流中产生高频分量 采用高次谐波可以监视局部放电的严 重程度 AI 6100 6103AI 6100 6103 氧化锌避雷器带电测试仪的原理简介氧化锌避雷器带电测试仪的原理简介 泛华电子 1 AI 6100 取全电流 Ix 的原理 利用仪器内阻小于放电计数器的内阻 相当于把计数器短路 把全电流 Ix 引入仪器 如果计数器内阻很小 既计数 器上的电流表不回零 就会引起测量误差 因此不适于对内阻很小的计数器 2 能否用电流 CT 作为电流传感器取全电流 Ix 效果不理想 A 干扰电流太大 取得信号太小 易受干扰 B 电流 CT 取的电流相位角发生偏移 分不清是 MOA 的本身的真实电流相角还是误差引起的相角 3 感应板应放在哪一相 可以测试哪一相 放在哪一相上 但最好是放在 B 相上 A 放在 B 相数据稳定 B 相同时受 A C 相干扰 相间干扰可以抵消一部分 B 感应板放在 B 相 测 A B C 三相 省却了移动感应板的时间 C 也可放在 B 相的 PT 的底坐上 总之 目的是取得相对纯净的参考电压 D 测 A 相时把 角 120 测 C 相时把 角 120 4 感应板应该放在多高的位置 感应板手柄末端的强力磁铁吸在氧化锌避雷器的底坐上 约在计数器上面 板面平行着母线 保持稳定 5 KVm 是什么意思 电场强度单位 1KVm 意思是 两个金属极板 距离 1 米 感应的电压是 1KV 如果在波形的左下脚显示 L 即表示 感应信号太弱 数据不可靠 6 取全电流的红 黑夹子夹反会怎样 阻性电流 Ir 和相位角 都是负值 注意 一定不要将该电流输入电缆错接到 PT 上 仪器用于低压测量 所有引线不能接高压 7 取 PT 端子箱参考电压 测量时 角比理论值相差 30 PT 端子箱内部是三角形接法 与星形接法有 30 角差 应在测试仪内 0 处进行 30 校正 8 取参考电压的红 黑夹子夹反会怎样 阻性电流 Ir 和相位角 都是负值 9 试验室内测量无计数器的氧化锌避雷器 怎样取全电流 氧化锌避雷器用绝缘子垫起 电流线红夹子夹到氧化锌避雷器底座 黑夹子接地 即把氧化锌避雷器串接到仪器上 10 试验室测量氧化锌避雷器 用工频升压