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电桥型绝缘油介质损耗测试仪的校验方法研究

2018-05-07国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都6004神华四川能源有限公司江油发电厂四川江油6700

四川电力技术 2018年2期
关键词:绝缘油电桥示值

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0 引 言

绝缘油介质损耗是电力系统开展绝缘油质量监督的一项重要指标。目前大部份绝缘油介质损耗测试仪采用西林电桥的原理制成。在实际使用过程中,由于缺乏标准方法和标准物质对电桥型绝缘油介质损耗测试仪的测量准确性进行校验,导致使用准确性不满足要求的仪器进行测试的情况时有发生,测量结果的准确性无法保证。因此,为提高绝缘油介质损耗测试数据的准确性和可靠性,保证电力系统充油设备的安全稳定运行,在实验室采用有效的方法对电桥型绝缘油介质损耗测试仪(包括新仪器的到货验收,使用中仪器的质量控制)的准确性进行校验是当前急需解决的问题。

1 电桥型绝缘油介质损耗测试仪的基本原理

电桥型绝缘油介质损耗测试仪的测试原理如图1所示,通过调节R3、C4使电桥平衡,此时a、b两点电压相等,即R3、C4两端电压相等。则

(1)

(2)

按串联、并联模型的介损定义:tgδ=ωRxCx=ωR4C4,由于R4是固定的,通过R3、R4、Cn可以计算被测试样品的电容值Cx。

图1 电桥型绝缘油介质损耗测试仪的测试原理

2 绝缘油介质损耗校验装置的研制

为了对电桥型绝缘油介质损耗测试仪的测量准确性进行校验,国网四川省电力公司电力科学研究院和牡丹江市电测仪器厂共同研制了BS-100A型绝缘油介质损耗校验装置,该装置外观如图2所示。

图2 BS-100A型绝缘油介质损耗校验装置的外观

该装置的使用原理是:先在电路中接入一个已知介质损耗值的样品作为标准物质,即绝缘油介质损耗校验装置,该绝缘油介质损耗校验装置的准确性可以通过国家计量机构校准;然后通过间接法,采用绝缘油介质损耗测试仪,测试绝缘油介质损耗校验装置,得到一个实际的介质损耗测试结果,同时根据公式计算绝缘油介质损耗校验装置的电容Cx值。如果绝缘油介质损耗校验装置的介质损耗示值与绝缘油介质损耗测试仪的介质损耗示值一致,同时计算出的绝缘油介质损耗校验装置电容值Cx与100 pF±1 pF一致,则绝缘油介质损耗测试仪的准确性满足要求。

3 QS-37型绝缘油介质损耗测试仪的校验

3.1 QS-37型绝缘油介质损耗测试仪电桥的读数说明

QS-37型绝缘油介质损耗测试仪(上海沪光仪器厂)是一种典型的电桥型绝缘油介质损耗测试仪,其外观如图3所示。

图3 QS-37型绝缘油介质损耗测试仪外观

3.2 绝缘油介质损耗校验装置的使用

表1 QS-37型绝缘油介质损耗测试仪校验数据

注:试验电压为1 500 V,试验时QS-37的高压端(V)与接地端接通。

3.3 校验数据

采用BS-100A型绝缘油介质损耗校验装置对QS-37型绝缘油介质损耗测试仪进行校验。校验数据见表1。

3.4 校验结论

从表1数据可以看出:QS-37型绝缘油介质损耗测试仪的介质损耗示值与BS-100A型绝缘油介质损耗校验装置的介质损耗示值一致,同时计算出的绝缘油介质损耗校验装置电容值与100 pF±1 pF一致,QS-37型绝缘油介质损耗测试仪的准确性满足要求。

4 QS-40B型绝缘油介质损耗测试仪的校验

4.1 QS-40B型绝缘油介质损耗测试仪电桥的读数说明

4.2 绝缘油介质损耗校验装置的使用

图4 QS-40B型绝缘油介质损耗测试仪外观

4.3 校验数据

采用BS-100A型绝缘油介质损耗校验装置损耗校验装置对QS-40B型绝缘油介质损耗测试仪进行校验。校验数据见表2。

表2 QS-40B型绝缘油介质损耗测试仪校验数据

注:试验电压为2 000 V,试验时QS-40B的高压端(V)与接地端接通。

4.4 校验结论

从表2数据可以看出:QS-40B型绝缘油介质损耗测试仪的介质损耗示值与BS-100A型绝缘油介质损耗校验装置的介质损耗示值一致,同时计算出的绝缘油介质损耗校验装置电容值与100 pF±1 pF一致,QS-40B型绝缘油介质损耗测试仪的准确性满足要求。

5 结 语

为解决对电桥型绝缘油介质损耗测试仪的准确性进行校验的难题,在电桥型绝缘油介质损耗测试仪基本原理的基础上,研制了一种绝缘油介质损耗校验装置,研究了电桥型绝缘油介质损耗测试仪的校验方法,最后结合实例对QS-37、QS-40B两种典型的电桥型绝缘油介质损耗测试仪进行了校验,得到了以下结论:

1)要明确电桥型绝缘油介质损耗测试仪的工作原理,明确介质损耗tgδ的读数方式和电容值Cx的计算公式。

2)在电路中接入绝缘油介质损耗校验装置,并通过绝缘油介质损耗校验装置选择不同的介质损耗值,通过绝缘油介质损耗测试仪得到实际的介质损耗测试结果tgδ和C4,并根据电容值Cx的计算公式计算出绝缘油介质损耗校验装置的电容值Cx。

3)判断绝缘油介质损耗校验装置的介质损耗示值与绝缘油介质损耗测试仪的介质损耗示值一致性,同时判断计算出的绝缘油介质损耗校验装置的电容值Cx与绝缘油介质损耗校验装置标注的电容值的一致性。若两者一致,则绝缘油介质损耗测试仪的准确度满足要求。

4)通过介质损耗校验装置对电桥型绝缘油介质损耗测试仪进行校验,可以对绝缘油介质损耗测试仪的准确性进行控制,从而保证测试数据的准确性。

[1] 全国电流计量技术委员会.高压电容电桥检定规程:JJG 563-2004[S].北京:中国计量出版社,2004.

[2] 全国绝缘材料标准化技术委员会.液体绝缘材料相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量:GB/ T5654-2007[S].北京:中国标准出版社,2008.

[3] QS37型高压电桥使用说明书,上海沪光仪器厂[K].

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