絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀原理和意義一、產(chǎn)品概述

WBDY-V型精密油介損及體積電阻率測試儀是用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗角及體積電阻率測試的一體化結(jié)構(gòu)的高精密儀器。內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測試電橋、交流試驗電源、標(biāo)準(zhǔn)電容器、高阻計、直流高壓源等主要部件。其中加熱部分采用了當(dāng)前先進的高頻感應(yīng)加熱方式，該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點。交流試驗電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準(zhǔn)確性影響，即便是發(fā)電機發(fā)電，該儀器也能正確運行。內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器為SF6充氣三極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長時間使用后仍然精度一致。

儀器內(nèi)部采用全數(shù)字技術(shù)，全部智能自動化測量，多種模式測式，配備了大屏幕（320×240）觸控式顯示器，全中文菜單，每一步驟都有中文提示，測試結(jié)果可以打印輸出，操作人員不需專業(yè)培訓(xùn)就能熟練使用。

鄭重提醒：本公司提醒用戶，該設(shè)備有高壓輸出，如果使用不當(dāng)可能危及人身保障！

操作員在未仔細閱讀使用說明書之前，嚴禁使用本儀器！

絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀原理和意義二、控制面板

1.主面板功能區(qū)

微型打印機：完成輸出數(shù)據(jù)打??；

總電源開關(guān)：設(shè)備輸入電源控制；

觸控式液晶顯示屏：主操作區(qū)，設(shè)備各項目的設(shè)定以及測試操作（具體操作見 “操作”）；

狀態(tài)指示區(qū)；

高壓燈（紅色）：  如果燈亮，表示油杯上已經(jīng)帶高壓電；

加熱燈（綠色）：  如果燈亮，表示加熱爐正在加熱；如果燈閃爍，表示已接近設(shè)定溫度，正在恒溫；燈滅時同樣要注意油杯上的高溫；

RS232端口：設(shè)備計算機控制串口，通過計算機控制設(shè)備的運行；

復(fù)位：初始化整機的全部控制；

絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀原理和意義三、油杯簡介

1.油杯結(jié)構(gòu)

①油杯杯體，測量加壓極         ②油隙

③油杯內(nèi)電極，測量測試極       ④內(nèi)電極固定鈕

⑤油杯內(nèi)電極，測量屏蔽極       ⑥測試端

⑦溫度接口

絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀原理和意義四、工作原理

1.儀器內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

2.介損測量原理圖

3.工作原理

加熱

儀器采用高頻感應(yīng)爐加熱，啟動加熱后，溫控CPU發(fā)出加熱命令，同時采集油杯內(nèi)部溫度傳感器的溫度值，加熱采用變功率控制和PWM控制兩者相結(jié)合的控制方式。在油樣溫度較低時，用大功率加熱方式，這有利于縮短油樣加熱時間；待溫度升至接近預(yù)設(shè)溫度時，采用較小功率PWM加熱方式，這樣有利于油樣加熱均勻。

高頻感應(yīng)爐加熱避免了發(fā)熱塊加熱不均勻的現(xiàn)象。

控溫

在實測溫度接近預(yù)設(shè)溫度時，溫控CPU采用小功率PWM方式加熱，采樣溫度值經(jīng)PID運算，分析出PWM控制占空比，使溫度嚴格控制在預(yù)設(shè)溫度誤差范圍以內(nèi)。

介損測量

試驗電壓同時加在儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容器及油杯加壓極上，測量電路對這兩路信號進行PGA等控制后對兩通道信號進行同步AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其進行濾波、FFT等運算后計算出tgδ、C x  、ε等參數(shù)，送主控CPU。

體積電阻率測量

直流高壓試驗電壓加在油杯加壓極上，經(jīng)過測試回路，產(chǎn)生一微弱電流信號，該微弱電流信號經(jīng)測量電路放大后送進AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其信號進行處理，計算出Rx、ρ等參數(shù)，送主控CPU。

4.名詞解釋

試驗源為AC  tgδ ：油樣介質(zhì)損耗角正切值；

Cx ：油樣油杯的電容值；

εr  ：相對介電常數(shù)，是根據(jù)電容值換算而得到的；

試驗源為DC     Rx  ：油樣的絕緣電阻；

ρ  ：油樣的體積電阻率，是根據(jù)絕緣電阻換算而得到的；

絕緣油介質(zhì)損耗及體積電阻率測試儀原理和意義五、主要技術(shù)指標(biāo)

在電壓作用下，電介質(zhì)產(chǎn)生一定的能量損耗，這部分損耗介質(zhì)損耗或介質(zhì)損失。產(chǎn)生介質(zhì)損耗的原因主要是電介質(zhì)電導(dǎo)、極化和局部放電。

一、電介質(zhì)電導(dǎo)引起的損耗

在電場作用下電介質(zhì)電導(dǎo)（又稱漏導(dǎo)）產(chǎn)生的泄漏電流會造成能量損耗。這種損耗在交流與直流作用下都存在，且這種損耗與極化、局部放電引起的損耗比較是很小的。

二、極化引起的損耗

在交流電壓作用下，電介質(zhì)由于周期性的極化過程，電介質(zhì)中的帶電質(zhì)點要沿交變電場的方向作往復(fù)的有限位移并重新排列。這時，質(zhì)點需要克服極化分子間的內(nèi)摩擦力而造成能量損耗。極化損耗的大小與電介質(zhì)的性能、結(jié)構(gòu)、溫度、交流電壓頻率等有關(guān)。

三、局部放電引起的損耗

絕緣材料中，不可避免地會有些氣隙或油隙。在交流電壓下，電場分布主要與該材料的介電系數(shù)ε成反比，氣體的介電系數(shù)一般比固體絕緣材料的要低得多，因此承受的電場強度就大，當(dāng)外加電壓足夠高時，氣隙中首先發(fā)生局部放電。

氣隙放電形成的電荷，在外施電場E0作用下移動到氣隙壁上；這些電荷又形成反電場E，削弱了氣隙中的電場，很可能使氣隙中放電不再繼續(xù)下去。但是如外加的為交流電壓，半周后外施電場E0就反向了，正好與前半周氣隙中電荷形成的反電場E同向，加強了氣隙中電場強度，使氣隙中放電在更低電壓下發(fā)生。所以交流電壓下絕緣體里的局部放電及介質(zhì)損耗比直流電壓下強烈。在油浸電容器、電容套管等的設(shè)計制造及運行