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充油断路器介质损耗tanθ的测量

编辑：恒电高测 浏览： 添加时间：2021-03-15 23:39

一、试验目的

(1)tanθ增大，会严重引起变压器整体绝缘特性的变化。介质耗损使绝缘内部产生热量，介质损耗愈大，则在绝缘内部产生的热量愈多。反过来又促使介质损耗因数更为增加，如此继续下去，就会在绝缘缺陷处形成击穿。

(2)油品的老化程度，可从其tanθ的变化反映出来。当油被污染或油老化而生成一系列氧化产物时，油的tanθ增加。所以，除测新油tanθ外，使用中油也应定期测试tanθ，以便通过tanθ的 变化来反映油老化的程度。

(3)tanθ能明显地反映油精制的程度，正常精制的油品为温度升高时，tanθ升高不大，而过度精制与精制不够的油当温度升高时，tanθ则升高很快。

二、试验设备

绝缘油介质损耗因数(tanθ)的测量，是采用QS型高压电桥配以不同类型的电极杯(油杯)，在工频电压下进行。油杯分为单圆筒式、双圆筒式、三接线柱电极式三种类型。杯体用黄铜或不锈钢制成，铜制杯体表面镀镍或镀铬。空杯电容不宜小于50pF。上述油杯的工作电压分别为2.5、5、2kV，装油量分别为75,、250、45mL。油杯具有插温度计的测温孔。
测量时，采用QS3型高压电桥。这种电桥所测(tanθ)值的范围较广(0.01%~100%),准确度也较高。

三、试验步骤

(1)用石油醚或四氯化碳清洗油杯各部件(包括油杯中的内外电极)，然后放在105~110℃烘箱中干燥60~90min。油杯拆开组装时注意不要碰伤电极工作表面，不要直接接触其表面。

(2)油杯注油前最好测量空杯的tanθ值和电容量值，所测结果应符合该型油杯的标准。

(3)用被测试油清洗油杯2~3次，并缓缓将油注满，使油中气泡得以逸出，然后插入温度计，置于恒温装置中加热。当试品油达到规定温度，并稳定5min后，即可测定。

(4)将油杯放在绝缘板上。此板的绝缘电阻不低于2500MΩ，1min能承受工频交流电压5000V，且无气孔、不吸油、耐热性能好。

(5)试验地点应选择没有强电磁干扰的地方。注意电桥各部件取相同电源。放大器要提前15min接通电源，以使其能稳定地工作。

(6)充试样后静置10~15min，当内电极温度与所要求的试验温度之差不大于±1℃时开始测量。仅在测量时施加电压，按照QS3型高压电桥的使用说明书规定尽快完成测量，(90±1)℃时油的tanθ值。完成初次测量后，倒掉油样，再用第二份试油刷洗电极杯一次，操作过程同第一次，重复测量。两次测量结果读数差值，不应大于0.0001加两个测量值中较大一个的25%，否则继续充样试验，直至相邻两次读数之差满足上述要求为止，此时测得的结果方有效。

四、影响试验结果的因数

(1)水分。油中水分是影响介质损耗的主要因素。即使是没有被氧化的新油，只要其中有微量水分就可使其tanθ增大。这是因为水是强极性液体，在电场作用下易离解，可增大绝缘油的电导电流，故其介质损耗有明显增大的趋势。

(2)氧化产物和杂质。运行中的绝缘油氧化后必然会产生极性氧化产物，同时绝缘油被外界杂质污染也会增加极性物质，这些物质均能增大绝缘油的介质损耗。

(3)温度。纯净绝缘油为中性(或弱极性)液体，其介质损耗主要为电导损耗。当温度升高时，其电导电流将增大，故tanθ随温度的升高而增大。

(4)施加电压及频率。随着施加电极间的电压增高，tanθ增大，特别是在温度较高时更明显。一般规定在电极间施加的电压为2~3kV/mm。在不同的温度范围内，频率域tanθ的变化规律也很复杂，一般规定采用50Hz的交流电压，这样规定也符合电气设备的实际使用情况。