電橋型絕緣油介質損耗測試儀的校驗方法研究

， (.國網四川省電力公司電力科學研究院，四川 成都 6004；．神華四川能源有限公司江油發電廠，四川 江油 6700)

0 引 言

絕緣油介質損耗是電力系統開展絕緣油質量監督的一項重要指標。目前大部份絕緣油介質損耗測試儀采用西林電橋的原理制成。在實際使用過程中，由于缺乏標準方法和標準物質對電橋型絕緣油介質損耗測試儀的測量準確性進行校驗，導致使用準確性不滿足要求的儀器進行測試的情況時有發生，測量結果的準確性無法保證。因此,為提高絕緣油介質損耗測試數據的準確性和可靠性，保證電力系統充油設備的安全穩定運行，在實驗室采用有效的方法對電橋型絕緣油介質損耗測試儀(包括新儀器的到貨驗收，使用中儀器的質量控制)的準確性進行校驗是當前急需解決的問題。

1 電橋型絕緣油介質損耗測試儀的基本原理

電橋型絕緣油介質損耗測試儀的測試原理如圖1所示，通過調節R3、C4使電橋平衡，此時a、b兩點電壓相等，即R3、C4兩端電壓相等。則

(1)

(2)

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

圖1 電橋型絕緣油介質損耗測試儀的測試原理

2 絕緣油介質損耗校驗裝置的研制

為了對電橋型絕緣油介質損耗測試儀的測量準確性進行校驗，國網四川省電力公司電力科學研究院和牡丹江市電測儀器廠共同研制了BS-100A型絕緣油介質損耗校驗裝置，該裝置外觀如圖2所示。

圖2 BS-100A型絕緣油介質損耗校驗裝置的外觀

該裝置的使用原理是：先在電路中接入一個已知介質損耗值的樣品作為標準物質，即絕緣油介質損耗校驗裝置，該絕緣油介質損耗校驗裝置的準確性可以通過國家計量機構校準；然后通過間接法，采用絕緣油介質損耗測試儀，測試絕緣油介質損耗校驗裝置，得到一個實際的介質損耗測試結果，同時根據公式計算絕緣油介質損耗校驗裝置的電容Cx值。如果絕緣油介質損耗校驗裝置的介質損耗示值與絕緣油介質損耗測試儀的介質損耗示值一致，同時計算出的絕緣油介質損耗校驗裝置電容值Cx與100 pF±1 pF一致，則絕緣油介質損耗測試儀的準確性滿足要求。

3 QS-37型絕緣油介質損耗測試儀的校驗

3.1 QS-37型絕緣油介質損耗測試儀電橋的讀數說明

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

圖3 QS-37型絕緣油介質損耗測試儀外觀

3.2 絕緣油介質損耗校驗裝置的使用

表1 QS-37型絕緣油介質損耗測試儀校驗數據

注：試驗電壓為1 500 V，試驗時QS-37的高壓端(V)與接地端接通。

3.3 校驗數據

采用BS-100A型絕緣油介質損耗校驗裝置對QS-37型絕緣油介質損耗測試儀進行校驗。校驗數據見表1。

3.4 校驗結論

從表1數據可以看出：QS-37型絕緣油介質損耗測試儀的介質損耗示值與BS-100A型絕緣油介質損耗校驗裝置的介質損耗示值一致，同時計算出的絕緣油介質損耗校驗裝置電容值與100 pF±1 pF一致，QS-37型絕緣油介質損耗測試儀的準確性滿足要求。

4 QS-40B型絕緣油介質損耗測試儀的校驗

4.1 QS-40B型絕緣油介質損耗測試儀電橋的讀數說明

4.2 絕緣油介質損耗校驗裝置的使用

圖4 QS-40B型絕緣油介質損耗測試儀外觀

4.3 校驗數據

采用BS-100A型絕緣油介質損耗校驗裝置損耗校驗裝置對QS-40B型絕緣油介質損耗測試儀進行校驗。校驗數據見表2。

表2 QS-40B型絕緣油介質損耗測試儀校驗數據

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

4.4 校驗結論

從表2數據可以看出：QS-40B型絕緣油介質損耗測試儀的介質損耗示值與BS-100A型絕緣油介質損耗校驗裝置的介質損耗示值一致，同時計算出的絕緣油介質損耗校驗裝置電容值與100 pF±1 pF一致，QS-40B型絕緣油介質損耗測試儀的準確性滿足要求。

5 結 語

為解決對電橋型絕緣油介質損耗測試儀的準確性進行校驗的難題，在電橋型絕緣油介質損耗測試儀基本原理的基礎上，研制了一種絕緣油介質損耗校驗裝置，研究了電橋型絕緣油介質損耗測試儀的校驗方法，最后結合實例對QS-37、QS-40B兩種典型的電橋型絕緣油介質損耗測試儀進行了校驗，得到了以下結論：

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

2)在電路中接入絕緣油介質損耗校驗裝置，并通過絕緣油介質損耗校驗裝置選擇不同的介質損耗值，通過絕緣油介質損耗測試儀得到實際的介質損耗測試結果tgδ和C4,并根據電容值Cx的計算公式計算出絕緣油介質損耗校驗裝置的電容值Cx。

3)判斷絕緣油介質損耗校驗裝置的介質損耗示值與絕緣油介質損耗測試儀的介質損耗示值一致性，同時判斷計算出的絕緣油介質損耗校驗裝置的電容值Cx與絕緣油介質損耗校驗裝置標注的電容值的一致性。若兩者一致，則絕緣油介質損耗測試儀的準確度滿足要求。

4)通過介質損耗校驗裝置對電橋型絕緣油介質損耗測試儀進行校驗，可以對絕緣油介質損耗測試儀的準確性進行控制，從而保證測試數據的準確性。

[1] 全國電流計量技術委員會.高壓電容電橋檢定規程：JJG 563-2004[S].北京：中國計量出版社，2004.

[2] 全國絕緣材料標準化技術委員會.液體絕緣材料相對電容率、介質損耗因數和直流電阻率的測量：GB/ T5654-2007[S].北京：中國標準出版社，2008.

[3] QS37型高壓電橋使用說明書，上海滬光儀器廠[K].