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影響介質損耗測試儀的tgδ因素和結果的分析

時間:2014-8-1閱讀:2042
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   在排除外界干擾,正確用介質損耗測試儀測出tgδ值后,還需對tgδ的數值進行正確分析判斷。為此,就要了解tgδ與哪些因素影響有關。根據tgδ測量的特點,除不考慮頻率的影響(因施加電壓頻率基本不變)外,還應注意以下幾個方面的問題。

1、溫度的影響

    溫度對tgδ有直接影響,影響的程度隨材料、結構的不同而異。一般情況下,tgδ是隨溫度上升而增加的。現場試驗時,設備溫度是變化的,為便于比較,應將不同溫度下測得的tgδ值換算至20℃。例如,25℃時測得絕緣油的介質損失角為0.6%,查附錄B得25℃時的系數為0.79,因此20℃時的絕緣油介質損失角即為tgδ20=0.6%×0.78=0.47%。

   應當指出,由于被試品真實的平均溫度是很難準確測定的,換算系數也不是十分符合實際,故換算后往往有很大誤差。因此,應盡可能在10~30℃的溫度下進行測量。

   有些絕緣材料在溫度低于某一臨界值時,其tgδ可能隨溫度的降低而上升;而潮濕的材料在0℃以下時水分凍結,tgδ會降低。所以,過低溫度下測得的tgδ不能反映真實的絕緣狀況,容易導致錯誤的結論,因此,測量tgδ應在不低于5℃時進行。

   油紙絕緣的介質損耗與溫度關系取決于油與紙的綜合性能。良好的絕緣油是非極性介質,油的電 主要是電導損耗,它隨溫度升高而增大。而紙是極性介質,其年 由偶極子的松弛損耗所決定,一般情況下,紙的培 在一40~60℃的溫度范圍內隨溫度升高而減小。因此,不含導電雜質和水分的良好油紙絕緣,在此溫度范圍內其邊 沒有明顯變化。對于電流互感器與油紙套管,由于含油量不大,其主絕緣是油紙絕緣。因此,對把 進行溫度換算時,不宜采用充油設備的溫度換算方式,因為其溫度換算系數不符合油紙絕緣的tgδ隨溫度變化的真實情況。

    當絕緣中殘存有較多水分與雜質時,tgδ與溫度關系就不同于上述情況,tgδ隨溫度升高明顯增加。如兩臺220kV電流互感器通入50%額定電流,加溫9h,測取通入電流前后tgδ的變化,tgδ初始值為0.53%的一臺無變化,tgδ初始值為0.8%的一臺則上升為1.1%。實際上初始值為0.8%的已屬非良好絕緣,故tgδ隨溫度上升而增加。說明當常溫下測得的tgδ較大,在高溫下tgδ又明顯增加時,則應認為絕緣存在缺陷。

2、試驗電壓的影響

   良好絕緣的tgδ不隨電壓的升高而明顯增加。若絕緣內部有缺陷,則其tgδ將隨試驗電壓的升高而明顯增加。圖表示了幾種典型的情況:

   曲線1是絕緣良好的情況,其tgδ幾乎不隨電壓的升高而增加,僅在電壓很高時才略有增加。

   曲線2為絕緣老化時的示例。在氣隙起始游離之前,tgδ比良好絕緣的低;過了起始游離點后則迅速升高,而且起始游離電壓也比良好絕緣的低。

    曲線3為絕緣中存在氣隙的示例。在試驗電壓未達到氣體起始游離之前,tgδ保持穩定,但電壓增高氣隙游離后,tgδ急劇增大,曲線出現轉折。當逐步降壓后測量時,由于氣體放電可能已隨時間和電壓的增加而增強,故tgδ高于升壓時相同電壓下的值。直至氣體放電終止,曲線才又重合,因而形成閉口環路狀。

    曲線4是絕緣受潮的情況。在較低電壓下,tgδ已較大,隨電壓的升高tgδ繼續增大;在逐步降壓時,由于介質損失的增大已使介質發熱溫度升高,所以吃 不能與原數值相重合,而以高于升壓時的數值下降,形成開口環狀曲線。

    從曲線4可明顯看到,tgδ與濕度的關系很大。介質吸濕后,電導損耗增大,還會出現夾層極化,因而tgδ將大為增加。這對于多孔的纖維性材料(如紙等)以及對于極性電介質,效果特別顯著。

    綜上所述,tgδ與介質的溫度、濕度、內部有元氣泡、缺陷部分體積大小等有關,通過tgδ的測量發現的缺陷主要是:設備普遍受潮,絕緣油或固體有機絕緣材料的普遍老化;對小電容量設備,還可發現局部缺陷。必要時,可以作出tgδ與電壓的關系曲線,以便分析絕緣中是否夾雜較多氣隙。對tgδ值進行判斷的基本方法除應與有關“標準”規定值比較外,還應與歷年值相比較,觀察其發展趨勢。根據設備的具體情況,有時即使數值仍低于標準,但增長迅速,也應引起充分注意。此外,還可與同類設備比較,看是否有明顯差異。在比較時,除tgδ值外,還應注意Cx值的變化情況。如發生明顯變化,可配合其他試驗方法,如絕緣油的分析、直流泄漏試驗或提高測量tgδ值的試驗電壓等進行綜合判斷。

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