电气绝缘测试技术课件-第9课 电容性绝缘在线监测(一).ppt

《电气绝缘测试技术课件-第9课 电容性绝缘在线监测(一).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电容性设备在线监测DissipationFactoron-lineMonitoring通常绝缘介质的平均击穿场强随其厚度的增加而下降。在较厚的绝缘内设置均压电极，将其分隔为若干份较薄的绝缘，可提高绝缘整体的耐电强度。由于结构上的这一共同点，电力电容器、耦合电容器、电容型套管、电容型电流互感器以及电容型电压互感器等，统称为电容型设备。电容性设备电力电容器电容式套管高压电流互感器（CT）高压电压互感器（PT）电容式电压互感器（CVT）是电力系统中检修数量最大的一类设备，检修项目明确，工作量大。进行在线监测是非常必要的。电力电

2、容器结构结构单元电容器剖面图铝箔绝缘薄膜电极电极电极电极绝缘介质绝缘介质电场作用下的绝缘体性能电场作用下的绝缘体性能无电场电场作用下电极化原子极化方向极化E-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-++++++-----A绝缘介质的能量损耗绝缘介质在外部场强的作用下存在能量损耗：电导引起的损耗介质极化引起的损耗电介质的能量损耗简称介质损耗。在直流电场作用下，由于介质没有周期性的极化过程，介质中的损耗仅由电导引起。在交流电压下，除电导损耗外，还存在

3、由于周期性的极化而引起的能量损耗，因此需要引入新的物理量加以描述。I=Ir+IC~UUICIrISQP电流相量图绝缘介质工作图功率三角形回路电流I=Ir+IC视在功率S=P+jQ=UIr+jUIC介质损耗P=Qtg=U2Ctg单元体积的介质损耗P=Qtg=E2tg使用介质损耗P表示绝缘介质的品质好坏是不方便的，因为P值与试验电压、介质尺寸等因素有关，不同设备间难以进行比较。所以改用介质损耗角正切tg来判断介质的品质。tg与类似，是仅取决于材料的特性与材料尺寸无关的物理量。=90-并联等值

4、电路I=Ir+IC~UCPRUICIRI电流相量图串联等效电路图ICIR串联等值电路I~UCSRUCURI电流相量图并联等效电路图U如果损耗主要是由于电导引起的，则常应用并联等值电路。如果损耗主要由介质极化及连接导线的电阻等引起，则常用串联等值电路。必须注意同一介质用不同等值电路表示时，其等值电容量是不同的。等值电路的应用由于绝缘介质的tg一般都很小，即1+tg21故CPCS=C所以通常情况下，介质损耗的两种等值电路都可以用相同的表达方式：等值电路的等价性讨论介质损耗的意义绝缘结构设计时，必须注意到绝缘材

5、料的tg。如果tg过大会引起严重发热，是绝缘材料迅速老化，进而导致热击穿。在绝缘预防性试验中，tg是基本测试项目，当绝缘受潮或劣化时，tg将急剧上升。绝缘内部是否存在可疑的放电现象，也可以通过测量tg-U的关系曲线加以判断。可见tg既是绝缘劣化的原因，也是绝缘劣化的特征。介质损耗所能反映的缺陷绝缘受潮。绝缘脏污。绝缘中存在气隙放电。UUCtgUC代表较多气隙开始放电时所对应的外加电压。tg=f(U)从tg增长的陡度可反映绝缘劣化的程度。介质损耗的不足tg是反应绝缘功率损耗大小的特性参数，与绝缘体积无关

6、。这一点并非总是有利的。如果绝缘内的缺陷不是分布性的而是集中性的，则tg反映不灵敏。IC几乎是不变的。tg取决于缺陷对Ir的影响。这相当于不同的绝缘部分相并联的情况，总绝缘损耗为完好部分与缺陷部分介质损耗之和。这样如果缺陷部分（C1）越小，则C1/CX越小，所以在测量整体绝缘tg时越难以发现缺陷部分（tg1）的影响。发电机电力电缆变压器绕组tg反映不灵敏的设备反映灵敏的设备套管PTCT在线检测tg的电桥法在停电试验中用电桥法测量tg是一种常用的、高精度的测量方法。如果能够在运行状态下进行检测，则有效性更高。

7、传统电桥法西林电桥测tgδ的基本线路(a)正接法；(b)反接法被测量设备被测量设备标准电容标准电容电桥工作电压一般为10kV；正接法由于调节部分处于低压臂，操作比较安全；当被测设备必须一端接地时，则须采用反接法。此时应注意电桥调节部分处于高压侧。无论是正接法还是反接法，电桥平衡时G中的电流IG=0，所以IDA=IAC=IX，IDB=IBC=INUDA=UDB，UAC=UBC=UX以反接法为例，IXZ3=INZ4IXZX=INZNCNCxCNCx上式虚实部分别相等，通常取，f=50Hz，则有（单位微法）现场的电场及磁场常会

8、影响电桥的平衡及准确的读数，消除干扰的方法有：可采用改变试验电源极性的做法：如进行正、反相两次测量。采用加移相器的方法；近期也有采用45或55Hz异频电源的方法，这样可避开50Hz频率的干扰。磁场干扰往往对电桥检流计回路的影响明显，可将检流计移出磁场干扰区，或采用更好的磁屏蔽措施。在线检测tg电桥法一般采用正接法，