電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的校驗(yàn)方法研究

， (.國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院，四川 成都 6004；．神華四川能源有限公司江油發(fā)電廠，四川 江油 6700)

0 引 言

絕緣油介質(zhì)損耗是電力系統(tǒng)開展絕緣油質(zhì)量監(jiān)督的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前大部份絕緣油介質(zhì)損耗測試儀采用西林電橋的原理制成。在實(shí)際使用過程中，由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)方法和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的測量準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)，導(dǎo)致使用準(zhǔn)確性不滿足要求的儀器進(jìn)行測試的情況時(shí)有發(fā)生，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性無法保證。因此,為提高絕緣油介質(zhì)損耗測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，保證電力系統(tǒng)充油設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在實(shí)驗(yàn)室采用有效的方法對電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀(包括新儀器的到貨驗(yàn)收，使用中儀器的質(zhì)量控制)的準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)是當(dāng)前急需解決的問題。

1 電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的基本原理

電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的測試原理如圖1所示，通過調(diào)節(jié)R3、C4使電橋平衡，此時(shí)a、b兩點(diǎn)電壓相等，即R3、C4兩端電壓相等。則

(1)

(2)

按串聯(lián)、并聯(lián)模型的介損定義：tgδ=ωRxCx=ωR4C4，由于R4是固定的，通過R3、R4、Cn可以計(jì)算被測試樣品的電容值Cx。

圖1 電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的測試原理

2 絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的研制

為了對電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的測量準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)，國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院和牡丹江市電測儀器廠共同研制了BS-100A型絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置，該裝置外觀如圖2所示。

圖2 BS-100A型絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的外觀

該裝置的使用原理是：先在電路中接入一個(gè)已知介質(zhì)損耗值的樣品作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，即絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置，該絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的準(zhǔn)確性可以通過國家計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)；然后通過間接法，采用絕緣油介質(zhì)損耗測試儀，測試絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置，得到一個(gè)實(shí)際的介質(zhì)損耗測試結(jié)果，同時(shí)根據(jù)公式計(jì)算絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的電容Cx值。如果絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的介質(zhì)損耗示值與絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的介質(zhì)損耗示值一致，同時(shí)計(jì)算出的絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置電容值Cx與100 pF±1 pF一致，則絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的準(zhǔn)確性滿足要求。

3 QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的校驗(yàn)

3.1 QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀電橋的讀數(shù)說明

QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀(上海滬光儀器廠)是一種典型的電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀，其外觀如圖3所示。

圖3 QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀外觀

3.2 絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的使用

表1 QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀校驗(yàn)數(shù)據(jù)

注：試驗(yàn)電壓為1 500 V，試驗(yàn)時(shí)QS-37的高壓端(V)與接地端接通。

3.3 校驗(yàn)數(shù)據(jù)

采用BS-100A型絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置對QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

3.4 校驗(yàn)結(jié)論

從表1數(shù)據(jù)可以看出：QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的介質(zhì)損耗示值與BS-100A型絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的介質(zhì)損耗示值一致，同時(shí)計(jì)算出的絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置電容值與100 pF±1 pF一致，QS-37型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的準(zhǔn)確性滿足要求。

4 QS-40B型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的校驗(yàn)

4.1 QS-40B型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀電橋的讀數(shù)說明

4.2 絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的使用

圖4 QS-40B型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀外觀

4.3 校驗(yàn)數(shù)據(jù)

采用BS-100A型絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置損耗校驗(yàn)裝置對QS-40B型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 QS-40B型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀校驗(yàn)數(shù)據(jù)

注：試驗(yàn)電壓為2 000 V，試驗(yàn)時(shí)QS-40B的高壓端(V)與接地端接通。

4.4 校驗(yàn)結(jié)論

從表2數(shù)據(jù)可以看出：QS-40B型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的介質(zhì)損耗示值與BS-100A型絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的介質(zhì)損耗示值一致，同時(shí)計(jì)算出的絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置電容值與100 pF±1 pF一致，QS-40B型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的準(zhǔn)確性滿足要求。

5 結(jié) 語

為解決對電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的準(zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)的難題，在電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀基本原理的基礎(chǔ)上，研制了一種絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置，研究了電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的校驗(yàn)方法，最后結(jié)合實(shí)例對QS-37、QS-40B兩種典型的電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀進(jìn)行了校驗(yàn)，得到了以下結(jié)論：

1)要明確電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的工作原理，明確介質(zhì)損耗tgδ的讀數(shù)方式和電容值Cx的計(jì)算公式。

2)在電路中接入絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置，并通過絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置選擇不同的介質(zhì)損耗值，通過絕緣油介質(zhì)損耗測試儀得到實(shí)際的介質(zhì)損耗測試結(jié)果tgδ和C4,并根據(jù)電容值Cx的計(jì)算公式計(jì)算出絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的電容值Cx。

3)判斷絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的介質(zhì)損耗示值與絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的介質(zhì)損耗示值一致性，同時(shí)判斷計(jì)算出的絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置的電容值Cx與絕緣油介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置標(biāo)注的電容值的一致性。若兩者一致，則絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的準(zhǔn)確度滿足要求。

4)通過介質(zhì)損耗校驗(yàn)裝置對電橋型絕緣油介質(zhì)損耗測試儀進(jìn)行校驗(yàn)，可以對絕緣油介質(zhì)損耗測試儀的準(zhǔn)確性進(jìn)行控制，從而保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

[1] 全國電流計(jì)量技術(shù)委員會.高壓電容電橋檢定規(guī)程：JJG 563-2004[S].北京：中國計(jì)量出版社，2004.

[2] 全國絕緣材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.液體絕緣材料相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量：GB/ T5654-2007[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[3] QS37型高壓電橋使用說明書，上海滬光儀器廠[K].