1. 怎样做介质损耗角正切值tgs的测定?应注意哪些事项?

(1)交流电桥法

1)用QS1电桥测量介质损耗的接线QS1电桥内部接线见图3-10。

正接线方式见图3-11。这种接线被试品两极对地绝缘,适合绝缘材料及不接地的电气设备的试验。在实验室常使用这种接线方式。

2)反接线方式见图3-12。在这种接线中被试品一极接地,适用于一般电力设备的试验。使用时,外壳必须可靠接地。

对角线接线方式见图3-13。因受杂散电流影响,误差较大且使用不便。当试品电容很大时,测量结果较准确。接线应采用全屏蔽。

4)QS1电桥用于低压测量电容时,CN由0.001及0.01uF两只云母电容器代替,并用双掷开关选择其中一只,试验电压100V、接线图见图3-14。

2)设备的选择试验变压器输出电压应大于或等于10kV,其容量按被试品电容量选择,见表3-36。

电桥分流器位置的确定应按被试品容量的大小选择,表3-37。

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当不知试品电容量时,应将分流钮放在1.25的位置上,逐一减小试验。

3)一般要求同交流耐压试验。

4)试验程序及操作方法①将R3旋钮放在中间位置,C4钮打在零位,极性开关打在 tgδ的断开位置,灵敏度钮放在零位,检流计调谐钮打在任意位置,电源开关于断开位置。

②检查试验接线无误后,由第二人复核正确,合上电桥的光照电源开关,这时刻度板上应出现一狭光带,同时调整调零旋钮将光带调到零位左右。

③合上高压试验电源,升至所需试验电压,并注意观察仪器状态。

④把极性开关打到“ tgδ”,(接通“1”或“2”)。

⑤从“0”调整检流计灵敏度开关,直到光带扩大到满刻度的1/3~2/3为止。

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⑥转动检流计G的调谐钮,直到光带宽度达到最大,这时检流计灵敏度达到最大,即到达谐振点。谐振点的调整要耐心仔细,特别是即将到达时必须缓慢,以避过调。

⑦调节R3,使光带由宽变窄,然后缓慢调整C4,使光带的宽度达到最窄为止。再增大检流计灵敏度,再调R3使光带由宽变窄,再校整C4,如此反复调整,一直调到光带最窄不能再窄为止,一般小于4mm。最后的调节应利用滑线电阻RP进行细调,动作必须缓慢。

⑧经反复调整R3、RP、C4,使电桥最后达到平衡,记录R3、RP、C4;之值,并记下此时分流器、极性开关与电源开关的位置。

有时为了检查电磁干扰,将上述调整重新进行、先将检流计灵敏度旋至零,把极性开关打到“-tgδ”,重复④~⑧的调整,其结果R3、RP、C4,前后之值的差别越大,证明电磁干扰越强,应采取措施。

⑨将检流计灵敏度旋钮调至零,转换开关接通“2”或

“1”,按上述方法再次调整电桥平衡,并记录R3、RP、C4及分流器之值。

⑩将灵敏度开关调至零位,把电源开关S,打到另一位置,同上述同样方法分别测出极性开关(tgδ)在“1”和“2”两个位置下的R3、RP与C4之值,并记录。倒换电源开关S,时,应先将调压器调至零位后再切换,而后再升压。

11、测得前述R3、RP、C4及分流器的四个值后,将检流计灵敏度降至零,断开极性开关,降低并断开高压试验电源,同时将试验变乐器高压端接地放电。

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12、每次测得的被试品的电容按下式计算:

a.当分流电阻在001位置时

Cx=CNR4/(R3 RP) (3-11)

b.当分流电阻在其他位置时

CX=CNR4(100 R3)/r(R3 RP)

式中CN--QS1电桥中无损标准电容器;

R4--QS1电桥中可变无感电阻;

r一分流器接人的电阻,由表 3-37查出。

13、每次测得的被试品的介质损失角正切值tgδx为C4的值,其四次的平均值tgδx=(tgδx1 tgδx2 tgδx3 tgδx4)/4为所测得的tgδ的值。

(2)低功率瓦特表法

1)接线方式见图3-15。

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其中a)图适用电容电流较小的试品,b)图适用于电容电流较大的试品,且准确度较低。

2)所用仪表应用0.2级的,试验变压器可参考表3-36选用。

3)操作程序及方法先用无损电容器CN接人电路,调整R

和r,使毫瓦表的指示为零,然后将试品Zx接入回路,系统稳定后,读出电流、电压及毫瓦表读数,并将其数值代人下式进行计算:

tgδ=P/(√U2I2-P2)✖100% (3-12)

可将简化为:

tgδ= P/UI (其中UI》P) (3-13)

(3)测量介质损耗角正切值tgδ时应注意的事项

1)测量电压应为被试物的额定电压,一般不得高于额定值的110%。

2)被试品的周围应将杂物清除干净、避免形成与试验电极间的电容而产生误差,同时仪器应尽量靠近被试品。试品表面应洁净干燥,必要时应用挡板遮蔽,以避尘埃落至引起误差。

3)如果被试品的绝缘由几个部分组成(如油断路器的绝缘由变压器油、拉杆及套管组成),当整体测量不合格时,应分解后分别测量,找出具体缺陷部位。

4)试验时应测量被试物内部实际温度,测量时的最低温度应达到20C及以上,一般应在同一温度下测量,否则要进行换算。

①发电机20C时的值可用下式换算:

tgδ(20℃)=Ktgδ[t(℃)]✖1.4(20-t)/10 (3-14)

式中t(℃)--测量时绕组的温度。

② 绝缘油、充油电压互感器、电力变压器及套管等可用下式换算:

tgδ(20℃)=Ktgδ[t(℃)] (3-15)

式中t(℃)--测量时内部温度;

K--换算系数、可按表 3-38中选取。

5)测量中,通常用移相法消除外电场干扰带来的误差。移相设备应满足两个条件,一是能保证试验电源在0~360°范围内改变相位,二是有足够的容量。

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  1. 磁场干扰的消除为了验证测量时磁场干扰是否存在,可将检流计极性转换开关放于中间断开位置,观察光带宽度,光带宽说明有磁场的干扰。通常可移动电桥的位置,使之处于磁场干扰之外。也可用检流计极性开关切换,分别测量不同极性下的值,然后取其平均值,即为实际值。

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