高电压下现代化电气设备的介质损耗测量技术

高电压下现代化电气设备的介质损耗测量技术

孔亮

（国网山东省电力公司威海供电公司山东威海264200）

摘要：我国的科学技术在近年来随着经济的稳步增长得到了明显的提高，而现代化的电力生产技术也随之取得了可喜的成绩，主要体现在高电压下现代化电气设备的介质损耗测量技术当中。其作为一种现代化的科学技术，得到了社会和人们的广泛关注。由于我国人口众多，因此随着时代的发展，对电力提出了更高的要求，而介质损耗测量技术对我国的电力生产和电力企业发展都有着至关重要的作用。

关键词：高电压；电气设备；介质损耗

引言：

我国的电力生产技术在近年来随着科学技术的快速进步，得到了不容小觑的发展，为我国的社会进步提供了源源不断的动力。随着电力企业的发展，高电压下现代化电气设备在社会的不断普及和应用过程中出现了介质损耗测量技术。作为一项推动电气设备发展的现代化技术，为人们的日常生活提供了物质保障。本文将针对于高电压下现代化电气设备中的介质损耗测量技术进行详细的分析。

一、技术的简单分析

高电压电气设备绝缘介质损耗测量技术作为一种科学技术的产物，是电力绝缘实验当中不可忽视的一部分。绝缘介质不仅会在能量的冲击下受到一定程度的破坏，而且会受到电压的负面影响，对其绝缘性能产生巨大的威胁[1]。因此，衡量设备电气绝缘的性能一项重要措施就是监测电气设备在运行过程中的介质损耗情况和损耗情况将会对设备造成的影响。

介质损耗的检测技术不仅可以判断电气设备的绝缘系统是否正常工作，还可以利用介质损耗的实验来检查电气设备中的绝缘问题和缺陷，从而有效处理问题加强电气设备的运转能力。就目前我国的电气设备发展来看，大部分的介质损耗测量装备都可以增加10kv的电压在测试的设备上。

然而，传统的电气设备介质消耗测量技术有一定的局限，测量的结果不能完全反应电气设备在运行当中的绝缘系统的变化，而且容易出现偏差。随着高电压下现代化电气设备介质消耗测量技术的出现改善了传统的弊端，使其结果更加具有科学性和合理性，从而达到电气设备的保护目的，推动电气设备工作效率的同时进一步推动我国电力企业的发展和进步。

二、高电压测量方法

（一）高压标准电容器

为了使电气设备在运转电压下工作时的绝缘情况可以得到全面和精确的反应，在高电压的情况下将试电压提升到运行相电压的测量方式，可以保证被测量设备绝缘系统的精确情况。在以往传统的实验方法当中，标准电气设备可以接受的试验电压一般都在10kv的范围之内，而且高电压测量方法对于试品测量和标准电容器的电压是一致的。在大部分的情况下，其电压都会无限接近运转相电压[2]。因而，就应当按照标准电容器可以接受试验电压的作用进行要求，同样的也可以利用相对较低的电压标准的电容器对设备展开测量。如果要选取可以承担高电压设备的标准电容器，那么其他的试验接线所测量出的数据信息和结论也同传统的测量方法和结果大致相同。

（二）低压电容器测量

当电桥的状态处于平衡当中，CN的电压只有试品的CX的K分之一。因此，可由QS电桥所试验得出的实验结果对试验所得的信息进行计算，利用对比公式展开：介损值=C4，并且电容量CX=R4（100＋R3）CN/N（R3+P）K。其主要原理由下图1所示。

图1

三、介损和试验电压

（一）电介质等值电路

针对各种各样的绝缘材料，其等值电路在大部分的情况下，都可以通过C等值电容和R等值电阻来使绝缘中的电气性能情况得以表现。将下图2在电流关系出现等值变化的基础上得出图3的电介质电流之间的关系[3]。而在这种交流高压的情况下，θ角作为试验品功率因角数，&角作为

图2图3

（二）tg&和试验电压

由上图2可以轻易得出，在介质消耗角的正切值达到P/Q时，假如试验品在试验的电压下一切正常，即没有出现新的放电的现象，那么就可以得出结论：试验电压U的变化和高低不受到介质消耗角的影响。然而，如果在试验电压的过程中由于电压的升高对新的绝缘造成一定程度的负面影响，那么介质消耗角的正切值则会随着程度的加深而加大。

在以往的介质测量的过程中，试验的电压保持在1kv-10kv的范围之内，和实际工作中的运转电压存在着较大的不同。因而，就算在运行工作中电压下绝缘会产生一定幅度的降低，但是在10kv左右的电压下进行试验工作，设备的绝缘限制完全表现出来是不可能的。在大部分的情况下，试验所得出的结果可能符合相应的标准和规定，但是在实际的应用过程中，电气设备的绝缘情况却远远不同于试验中的电气设备。另一方面，试验的过程中很可能遭受到外界各种因素的影响，从而导致试验的结果失去了准确性和科学性。因此，高压下的介质损耗测量技术是十分有必要的。

（三）传统接线基本概述

传统测量中，对介质损耗的试验方式主要依靠于QS1电桥法，其运用测量的电容器标准的电容量CN必须要保持在50PF的范围内，另外，设备在实验的过程中的电压一定要保持在10kv的范围之内。传统的实验法当中，一般包含两种接线方式。正接法作为应用范围较广的接线方法，和反接法类似都可以针对电气设备中的绝缘情况进行详细的分析[4]。传统的接线试验的计算公式可以依照QS电桥的理念：介质消耗值tg&=C4，并且电容量的数值CX=R4（100+R3）CN/n（R3+P）。

但是就目前的发展来看，我国随着现代科学技术的进步，现代化的电气设备层出不穷，传统的试验已经无法满足于当前运行的电气设备。因此，利用高电压对现如今的电气设备进行全方面的介质损耗测量已经成为了当前电力公司的发展主题。

四、结束语

综上所述，对电气设备的介质损耗利用科学的高电压测量方法，作为一种现代化的测量手段，不仅具有测量数据准确，科学和合理性的特点，同时也可以为电气设备更好地运行提供夯实的基础。高电压的介质损耗测量技术不仅可以保证试验过程中的结果与实际运行工作的运转情况保持一致，还可以将外界对试验结果的负面影响降到最低的程度。因此，高电压的介质损耗测量技术应当得到广泛的应用，从而推动电力设备的工作效率。

参考文献：

[1]江双华.高电压下电气设备的介质损耗测量实例分析[C]//甘肃省电机工程学会2011年学术年会.2011.

[2]吕延锋，钟连宏.电气设备绝缘介质损耗测量方法的研究[J].高电压技术，2000，26（5）：38-40.

[3]李阳，崔铸元.电气设备介质损耗因数数字测量算法的研究[C]//全国电网企业设备状态检修技术交流研讨会.2012.

[4]王学锦，蔡建辉，黄友滔，等.高电压异频介质损耗数字化测试的现场应用[J].高电压技术，2007，33（10）：211-213.