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測(cè)量介質(zhì)損耗的原理和一些常見方法（介質(zhì)損耗測(cè)試儀）

責(zé)任編輯：葉穆生 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2024-12-31 16:08:55

• 介質(zhì)損耗的測(cè)量是評(píng)估電氣設(shè)備中絕緣材料性能的重要手段。以下是對(duì)測(cè)量介質(zhì)損耗的原理和一些常見方法的詳細(xì)解釋：

  一、測(cè)量介質(zhì)損耗的原理

  介質(zhì)損耗是指絕緣材料在電場(chǎng)作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。當(dāng)電介質(zhì)上施加交流電壓時(shí)，電介質(zhì)中的電壓和電流間存在相角差，該相角差的余角稱為介質(zhì)損耗角，其正切值（tgδ）即為介質(zhì)損耗角正切，用于衡量電介質(zhì)的損耗程度。通過測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)（即介質(zhì)損耗角正切值tgδ），可以判斷設(shè)備絕緣性能的好壞。

  

  二、測(cè)量介質(zhì)損耗的常見方法

  1. 傳統(tǒng)方法：

     • 電橋法：通過比較被測(cè)介質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)的損耗來測(cè)量介質(zhì)損耗。但這種方法操作繁瑣，且測(cè)量精度較低，現(xiàn)已逐漸被淘汰。
     • 諧振法：利用諧振原理，通過測(cè)量諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)來計(jì)算介質(zhì)損耗。但這種方法同樣存在測(cè)量精度不高的問題。
     • 伏安法：通過測(cè)量被測(cè)介質(zhì)兩端的電壓和流過的電流來計(jì)算介質(zhì)損耗。但這種方法容易受到諧波干擾和電源波動(dòng)的影響。

  2. 現(xiàn)代方法：

     • 矢量法：利用電壓向量和電流向量求出tgδ值。其中，基波相位分離法通過消除高次諧波分量，分離出基波，再通過微機(jī)采樣和數(shù)據(jù)處理計(jì)算出tgδ值。自由向量法則依據(jù)電壓信號(hào)與電流信號(hào)之間的相對(duì)位置和各自模的大小不變的原理來計(jì)算tgδ值。矢量法具有較高的測(cè)量精度，但需要使用高位數(shù)的A/D變換器才能獲得更好的效果。
     • 諧波分析法：利用數(shù)字頻譜分析的方法對(duì)采樣的試品電壓、電流信號(hào)進(jìn)行分析，提取出其基波分量，進(jìn)而通過相位比較求出其介質(zhì)損耗角δ及tgδ值。這種方法具有較好的抗干擾性和測(cè)量精度，但系統(tǒng)頻率波動(dòng)會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
     • 過零點(diǎn)電壓比較法：測(cè)量兩個(gè)正弦波在過零點(diǎn)附近的電壓差，并由電壓差來計(jì)算相位差和介質(zhì)損耗角正切。這種方法對(duì)過零點(diǎn)的檢測(cè)精確度沒有很高的要求，比較適合用于現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)。但該方法對(duì)所測(cè)量的正弦波波形要求較高，兩正弦波的幅值、諧波分量、諧波相位、頻率及頻率的動(dòng)態(tài)偏移等都需要相等或相近。
     • 過零檢測(cè)鑒相法：利用電壓和電流的過零點(diǎn)之間的相位差實(shí)現(xiàn)介損測(cè)量。這種方法具有分辨率高、線性好、易建模的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)過零點(diǎn)的檢測(cè)精度要求較高，電源諧波、過零比較器的失調(diào)電壓、零點(diǎn)漂移等因素都會(huì)引起測(cè)量誤差。因此，必須采用相應(yīng)措施消除干擾。

  此外，還有根據(jù)平衡電橋原理制成的集成電子板電橋法，這種方法也是目前廣泛使用的測(cè)量介質(zhì)損耗的方法之一。

  綜上所述，測(cè)量介質(zhì)損耗的方法多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)。在選擇測(cè)量方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的特性、測(cè)量精度要求以及實(shí)際測(cè)量條件進(jìn)行綜合考慮。
  
  
  MS-101G介質(zhì)損耗測(cè)試儀采用變頻電源技術(shù)，利用單片機(jī)和電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)頻率變換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)運(yùn)算，達(dá)到抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)試速度快、精度高、操作簡便的功能。
  1、具備CVT的自激法測(cè)試，一次接線，同時(shí)測(cè)量C1、C2的電容和tgδ。
  2、具有反接線低壓屏蔽、高壓屏蔽功能，在CVT母線接地情況下，對(duì)C₁₁可進(jìn)行不拆線10kV反接線介損測(cè)量。
  3、具有外施電壓和外加C_N的測(cè)量功能。
  4、具有CVT變比測(cè)量功能，滿足35～500kV等級(jí)CVT裝置的變比測(cè)量。
  5、具有多通道同時(shí)測(cè)量功能，是可以同時(shí)測(cè)試四個(gè)被試品的介質(zhì)損耗值。
  6、具有絕緣電阻測(cè)試功能，可進(jìn)行極化指數(shù)、吸收比以及絕緣電阻的測(cè)試。
  7、具有LCR自動(dòng)測(cè)量功能，可以對(duì)電感、電容、電阻進(jìn)行測(cè)量
  8、采用變頻技術(shù)來消除現(xiàn)場(chǎng)50Hz工頻干擾，即使在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下也能測(cè)得可靠的數(shù)據(jù)。
  9、過流保護(hù)功能，在試品短路或擊穿時(shí)儀器不受損壞。
  10、內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容和高壓電源，便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，減少現(xiàn)場(chǎng)接線。
  11、儀器采用超大屏幕液晶顯示，操作簡單，測(cè)試過程通過漢字菜單提示操作。

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