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绝缘性能测试

作者:西港金贝赌场 发布时间:2020-12-25 16:32 点击数:

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  高电压技术 高电压工程系 李黎 .edu.cn 回顾 第二篇:(1)非破坏性绝缘实验 绝缘电阻测试 绝缘电阻 吸收比 摇表的使用 泄漏电流测量——微安表 介损正切的测量 设备:西林电桥 倒相法原理 2 (2)倒相法 现场的试品:难以实现屏蔽,故 干扰较严重 两次测量法(倒相法):第一次 测得tg1和Cx,然后倒换试验变 压 器 原 边 电 源 线 的 两 头 ( 试 验 电tg = 压U的相位转180),测得第二次 的数值tg2和Cx,可用下式计算 得准确的tg和Cx值: C1tg1 C 2 tg 2 tg C1 C2 C C1 C2 2 西林电桥的基本回路 3 倒相法原理 I(i 干扰电流) I1c Cx1U Ic CxU I2c Cx2U 2 1δ Ix1 Ix Ix 2 U I2r Cx2U tan 1 损耗电流矢量分别在x轴 和y轴进行投影: Ic CxU& Ir Ic tan CxU&tan 4 倒相法原理 tgδ是很小的值,因此近似有: Ir I1r I2r 2 Ic I1c I2c 2 代入相关值: tg Ir Ic [(Cx1U&tg1 Cx2U&tg2 ) / 2] / [(Cx1U& Cx2U&) / 2] (Cx1tg1 Cx2tg2 ) / (Cx1 Cx2 ) 又由Ic I1c I2c 2 ,即 CxU&=(Cx1U& Cx2U&) / 2 故 Cx = (Cx1 + Cx 2 ) / 2 5 三、角差测量法 原理:通过直接测量电压和电流的相位角差来测量tanδ 方法:同时测量流过标准电容器电流(其相角与流过试 品的容性电流的相角一致)和流过试品的电流(全电 流),得到二者之间的相角差,从而可以计算tgδ的数 值。通过数字处理实现。 有逐步取代平衡法测量的趋势。 输入 220 V / 50Hz 升压变压器 标准电容器CN Cx ( 试品) 外壳接地 公共接地端 电阻取样 测量单元 测量试品电流 标准电容 器电流 接收器 通讯电缆 6 角差法介损测量仪(无需调节平衡) 7 本次课程 局部放电的测量 三电容模型 放电过程 视在放电量 测量电路 绝缘油的电气试验和气相色谱分析 绝缘的在线 局部放电测量 局部放电的概念: 简称为PD-Partial Discharge,指由于电气设备内部 绝缘里面存在的弱点,在一定外施电压下发生的局部 的重复击穿和熄灭现象 局部放电是电老化的重要原因 局放测量适于显示局部缺陷,弥补介质损 耗测量和绝缘电阻测量的不足。 9 4.3.1 局部放电的基本物理过程 气隙 Z Cg Ca Cb Cg Ca Us Cb 局部放电的三电容模型 Cg:气泡的电容 ug uCb / Cg Cb Cb:和Cg相串联部分的介质电容 Ca:其余大部分绝缘的电容 10 局部放电机理:1,放电过程 放电过程约10-8s数量级 气泡电压: ug uCb / Cg Cb [Cb / Cg Cb ]Um sin t ug 随 外 加 电 压 u 升 高 , 当 u 上 升 到 Us 瞬 时 值 , ug到达Cg的放电电压Ug 时,Cg气隙放电。于是 Cg上的电压一下子从Ug 下降到Ur,然后放电熄 灭。Ur叫做残余电压, 它可以接近为零值,也 可以为小于Ug(均绝对 值)的其它值 局部放电时气隙中的电压和电流的变化,u是工频电压 11 局部放电机理:2,再放电过程 ug usCb / Cg Cb 放电火花一熄灭 ,Cg上的 电压将再次上升,由于 此 时 Cg 及 Cb 已 经 有 了 一 个初始的直流电压,所 以此后的ug 值不能直接 用原式来表达,ug 值与 上式表达的值在绝对值 上要小一个(Ug-Ur) 值。 若外加电压u仍在上升半波 ,Cg上的电压也顺势而 上升,当它再次升到Ug 时,Cg再次放电,电压 再次降到Ur,放电再次 局部放电时气隙中的电压和电流的变熄化灭 12 局部放电机理:3,反向充电 当外部电压u进入下降 半波,Cg上电压难以充 到Ug,因此不会发生放 电; 随着u进入负的半波, Cg上的电压要经历一个 反向充电的过程,直到 达到-Ug,重新开始新 一次的放电 局部放电时气隙中的电压和电流的变化 13 局部放电机理的特征 Cg上的电压从Ug突变为Ur(均绝对值)的一瞬间,就 是局部放电脉冲的时刻,此时通过Cg总有一脉冲电流 ,从而形成一种锯齿电流波。 局部放电时气隙中的电压和电流的变化 14 电路分析: 当Cg放电时,放电总电容Cg: Cg Cg CaCb /Ca Cb Cg上的电压变化为(UgUr),故一次脉冲放出的电荷 qr: qr U g U r Cg CaCb /Ca Cb 当Ca Cb,Cg Cb,Ur = 0时, qr ≈UgCg Ca 15 qr U g Ur Cg CaCb /Ca Cb 在实际试验时,式中所表达的各个量,都是无法实测得到的。所 以要寻求其它能反映局部放电的量来测量。外施电压是作用在Ca 上的,当Cg上的电压变动(Ug-Ur)时,会造成外施电压的变化量U 应为 U Cb U g Ur /Ca Cb Ca 16 qr U g Ur Cg CaCb / Ca Cb U Cb U g U r /Ca Cb 由此两式得总电容上的电压变化量U: U Cb Cg qr CaCb Ca Cb Ca 1 Cb 令 CA Cg CaCb / Ca Cb q qrCb Ca Cb 则 U q CA q U CA


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