介質(zhì)損耗怎樣計算_介質(zhì)損耗計算公式

介質(zhì)損耗因數(shù)（dielectriclossfactor）指的是衡量介質(zhì)損耗程度的參數(shù)。介質(zhì)損耗（dielectricloss）指的是絕緣材料在電場作用下，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。也叫介質(zhì)損失，簡稱介損。

1、介質(zhì)損耗

什么是介質(zhì)損耗：絕緣材料在電場作用下，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。也叫介質(zhì)損失，簡稱介損。

2、介質(zhì)損耗角δ

在交變電場作用下，電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角（功率因數(shù)角Φ）的余角（δ）。簡稱介損角。

介質(zhì)損耗因數(shù)詳細(xì)介紹

1、介質(zhì)損耗正切值tgδ

介質(zhì)損耗因數(shù)圖冊又稱介質(zhì)損耗因數(shù)，是指介質(zhì)損耗角正切值，簡稱介損角正切。介質(zhì)損耗因數(shù)的定義如下：

如果取得試品的電流相量和電壓相量：總電流可以分解為電容電流Ic和電阻電流IR合成，因此：這正是損失角δ=（90°-Φ）的正切值。因此現(xiàn)在的數(shù)字化儀器從本質(zhì)上講，是通過測量δ或者Φ得到介損因數(shù)。測量介損對判斷電氣設(shè)備的絕緣狀況是一種傳統(tǒng)的、十分有效的方法。絕緣能力的下降直接反映為介損增大。進(jìn)一步就可以分析絕緣下降的原因，如：絕緣受潮、絕緣油受污染、老化變質(zhì)等等。測量介損的同時，也能得到試品的電容量。如果多個電容屏中的一個或幾個發(fā)生短路、斷路，電容量就有明顯的變化，因此電容量也是一個重要參數(shù)。

2、功率因數(shù)cosΦ功率因數(shù)是功率因數(shù)角Φ的余弦值，意義為被測試品的總視在功率S中有功功率P所占的比重。

功率因數(shù)的定義如下：有的介損測試儀習(xí)慣顯示功率因數(shù)（PF:cosΦ），而不是介質(zhì)損耗因數(shù)（DF:tgδ）。一般cosΦ《tgδ，在損耗很小時這兩個數(shù)值非常接近。

3、高壓電容電橋高壓電容電橋的標(biāo)準(zhǔn)通道輸入標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流、試品通道輸入試品電流。通過比對電流相位差測量tgδ，通過出比電流幅值測量試品電容量。因此用電橋測量介損還需要攜帶標(biāo)準(zhǔn)電容器、升壓PT和調(diào)壓器。接線也十分煩瑣。

水輪發(fā)電機(jī)定子線棒介質(zhì)損耗因數(shù)合成計算的研究圖冊4、高壓介質(zhì)損耗測量儀簡稱介損儀，是指采用電橋原理，應(yīng)用數(shù)字測量技術(shù)，對介質(zhì)損耗角正切值和電容量進(jìn)行自動測量的一種新型儀器。一般包含高壓電橋、高壓試驗(yàn)電源和高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器三部分。AI-6000利用變頻抗干擾原理，采用傅立葉變化數(shù)字波形分析技術(shù)，對標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行計算，抑制干擾能力強(qiáng)，測量結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定。5、外施使用外部高壓試驗(yàn)電源和標(biāo)準(zhǔn)電容器進(jìn)行試驗(yàn)，對介損儀的示值按一定的比例關(guān)系進(jìn)行計算得到測量結(jié)果的方法。

6、內(nèi)施使用介損儀內(nèi)附高壓電源和標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行試驗(yàn)，直接得到測量結(jié)果的方法。

7、正接線用于測量不接地試品的方法，測量時介損儀測量回路處于地電位。

8、反接線用于測量接地試品的方法，測量時介損儀測量回路處于高電位，他與外殼之間承受全部試驗(yàn)電壓。

9、常用介損儀的分類現(xiàn)常用介損儀有西林型和M型兩種，QS1和AI-6000為西林型。

10、常用抗干擾方法在介質(zhì)損耗測量中常見抗干擾方法有三種：倒相法、移相法和變頻法。AI-6000采用變頻法抗干擾，同時支持倒相法測量。

11、準(zhǔn)確度的表示方法tgδ：±（1%D+0.0004）Cx：±（1%C+1pF）+前表示為相對誤差，+后表示為絕對誤差。相對誤差小表示儀器的量程線性度好，絕對誤差小表示儀器的誤差起點(diǎn)低。校驗(yàn)時讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值的差應(yīng)小于以上準(zhǔn)確度，否則就是超差。

12、抗干擾指標(biāo)抗干擾指標(biāo)為滿足儀器準(zhǔn)確度的前提下，干擾電流與試驗(yàn)電流的最大比例，比例越大，抗干擾性能越好。AI-6000在200%干擾（即I干擾/I試品≤2）下仍能達(dá)到上述準(zhǔn)確度。

3、介質(zhì)損耗計算公式

電介質(zhì)在恒定電場作用下，介質(zhì)損耗的功率為

W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定義單位體積的介質(zhì)損耗為介質(zhì)損耗率為

ω=σE2

在交變電場作用下，電位移D與電場強(qiáng)度E均變?yōu)閺?fù)數(shù)矢量，此時介電常數(shù)也變成復(fù)數(shù)，其虛部就表示了電介質(zhì)中能量損耗的大小。

D，E，J之間的相位關(guān)系圖

如圖所示，從電路觀點(diǎn)來看，電介質(zhì)中的電流密度為

J=dD/dt=d（εE）/dt=Jτ+iJe

式中Jτ與E同相位。稱為有功電流密度，導(dǎo)致能量損耗；Je，相比較E超前90°，稱為無功電流密度。

定義

tanδ=Jτ/Je=ε〞/εˊ

式中，δ稱為損耗角，tanδ稱為損耗角正切值。

損耗角正切表示為獲得給定的存儲電荷要消耗的能量的大小，是電介質(zhì)作為絕緣材料使用時的重要評價參數(shù)。為了減少介質(zhì)損耗，希望材料具有較小的介電常數(shù)和更小的損耗角正切。損耗因素的倒數(shù)Q=（tanδ）-1在高頻絕緣應(yīng)用條件下稱為電介質(zhì)的品質(zhì)因素，希望它的值要高。

tanδ被稱為介質(zhì)損耗角的正切，它是交流電壓下電介質(zhì)中的有功分量和無功分量的比值，是一個無量綱的數(shù)，反應(yīng)的是電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小。

介質(zhì)損耗

介質(zhì)損耗與外施電壓、電源頻率、介質(zhì)電容C和介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ成正比。但是用介質(zhì)損耗P表示介質(zhì)品質(zhì)的優(yōu)劣是不方便的，因?yàn)椋琍值和試驗(yàn)電壓、介質(zhì)尺寸（形狀、大小、厚度等）等因素有關(guān)，不同設(shè)備間難以互相比較，因此也不能準(zhǔn)確的反映電介質(zhì)的絕緣狀況。而當(dāng)外加電壓、頻率一定時，介質(zhì)損耗僅與介質(zhì)的等值電容和介質(zhì)損耗因數(shù)有關(guān)，對于一定結(jié)構(gòu)及形成的電介質(zhì)，等值電容是定值，因此tanδ就完全反映了介質(zhì)損耗情況，可以用來評價高壓電力設(shè)備的絕緣水平，它是僅取決于材料的特性而與材料尺寸無關(guān)的物理量。所以，在工程上選用介質(zhì)損耗角的正切tanδ的值來判斷介質(zhì)的品質(zhì)，表征電介質(zhì)的損耗大小。