介质损耗角正切值的测量

1、QS1),不平衡电桥法及瓦特表法。QS1型西林电桥。这种电桥工作aQ9电压为10Kv,电桥面板如图法简介如下:2-1所示，其工作原理及操作方检流计电源开关.+tg 3 /-tg 3及接通I.检流计电源插座(12).低压电容测量.检流计调谐钮.C4电容箱(tg 3).微调电阻P( R3桥臂).检流计标尺框/断开/接通n切换钮(11).接地(13).分流器选择钮.检流计调零钮.R3电阻箱.灵敏度调节钮介质损耗角正切值的测量一.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。二实验项目：1正接线测试2反接线测试三.实验说明：绝缘介质中的介质损耗(P=3 C u2 tg S)以介质损耗角3

2、的正切值 (tg S )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tg 3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( 目前，我国多采用平衡电桥法，特别是工业现场广泛采用(14).桥体引出线图2-1 QS1西林电桥面板图1.工作原理:原理接线图如图2-2所示，桥臂BC接入标准电容 Cn （一般高压试验电压加在 CD之间，测量时只要调节到平衡。由电桥平衡原理有：图2-1UCAUCBZcaZcbU ADU BD即：Zad

3、Zbd各桥臂阻抗分别为：ZZRXZbdZ4CAX 1 j Cx RxZ ADZ 3R3ZcbZ n将各桥臂阻抗代入式R3和C4就可使G中的电流为零，此时电桥达QS1西林电桥面板图（式 2-1）R41 _j C4 r41j C N2-?，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得:CX C ntg C4 R4（式 2-2）CN=50pf），桥臂BD由固定的无感电阻 R4和可调电容C4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Cxo在电桥中，R4的数值取为=10000/ n =3184 （Q），电源频率3 =100 n，因此：tg S = C4 （卩

4、f）（式 2-3）即在C4电容箱的刻度盘上完全可以将C4的电容值直接刻度成tg 3值（实际上是刻度成tg S（%）值），便于直读。2 .接线方式：QS1电桥在使用中有多种接线方式，即图2-3 （b）所示的正接线，图2-3 （c）所示的反接线，图2-3 （d ）所示的对角接线，另外还有低压测量接线等。正接线适用于所测设备两端都对地绝缘的情况，此时电桥的D点接地，试验高电压在被试品及标准电容上形成压降后，作用于电桥本体的电压很低，测试操作很安全也很方便，而且电桥的三根引出线（Cx、Cn、巳也都是低压，不需要与地绝缘。反接线适用于所测设备有一端接地的情况，这时是C点接地，试验高电压通过电桥加在被试品

5、及标准电容上，电桥本体处于高电位， 在测试操作时应注意安全， 电桥调节手柄应保证具有15kv以上的交流耐压能力，电桥外壳应保证可靠接地。电桥的三根引出线为高压线，应 对地绝缘。对角接线使用于所测设备有一端接地而电桥耐压又不够, 线的测量误差较大，测量结果需进行校正。不能使用反接线的情况，但这种接低压接线可用来测量低压电容器的电容量及tg 3值，标准电容可选配围为300pf10卩f）或 0.01卩f （可测Cx范围为3000pf100卩f）0.001卩f （可测CX范3 分流电阻的选择及tg 3值的修正:QS1电桥可测试品范围很广，试品电容电流变化范围也很广，但电桥中 电流为0.01A，如果试品

6、电容电流超过此值，则必须投入分流器，以保证 流器挡位的选择可按表 2-1所列数据进行。R3的最大允许工作R3的安全工作，分在投入分流器后所测tg 3值很小的情况下，测量值应进行校正，其校正式如下:tg X tgtgC n R4 100ntgR3tg 3为实测值， tg 3为校正量，tg 3 X为校正后的值。 表2-1分流器挡位选择表试品电容量（pf）300080001940048000400000分流开关刻度（A）0.010.0250.060.151.25分流系数n100+R36025104三.仪器设备：50/5试验装置一套水阻一只电压表一只QS1电桥一套220KV脉冲电容器（被试品）一只-E

7、u(a) 高压试验源角接线(b) 正接线(c)反接线(d)对图2-3 QS1西林电桥试验接线图五.实验步骤：首先按图2-3所示的正接线法接好试验线路；.将2、C4以及灵敏度旋钮旋至零位，极性切换开关放在中间断开位置；.根据被试品电容量确定分流器挡位；检查接线无误后，合上光偏式检流计的光照电源，这时刻度板上应出现一条窄光带，调 节零位旋钮，使窄光带处在刻度板零位上；合上试验电源，升至所需试验电压；把极性切换开关转至“ + tgS ”位置的“接通I”上；把灵敏度旋钮旋至1或2位置，调节检流计的合频旋钮，找到检流计的谐振点，光带达到最宽度，即检流计单挡灵敏度达到最大；.调节检流计灵敏度旋钮，使光带达

8、到满刻度的1/32/3为止；.先调节R3使光带收缩至最窄，然后调节 C4使光带再缩至最窄，当观察不便时，应增大 灵敏度旋钮挡(注意在整个调节过程中，光带不能超过满刻度)，最后，反复调节p和 C4并在灵敏度旋钮增至10挡(最大挡)时，将光带收缩至最窄(一般不超过4mm),这时电桥达到平衡；电桥平衡后，记录tg 3、R3、p值，以及分流器挡位和所对应的分流器电阻n还有所用标准电容的容量 CN；(11) 将检流计灵敏度降至零，把极性旋钮旋至关断，把试验电压降至零并关断试验电源，关 断灯光电源开关，最后将试验变压器及被试品高压端接地。(12) .计算被试品电容量：R4100 R3n式中，CN 标准电容的容量(50pf或100pf)n -分流器电阻值(对应于分流器挡位，如表2-1所列)(13) 按图2-4所示的反接线法接好试验线路(选做)；并按2操作步骤调节电桥，测出被试品的tg 3值和Cx值。注意：反接线法桥体内为高压，电桥箱体必须良好接地，电桥引出线应