1、变压器的介质损耗一般是指磁介质损耗。主要包括两部分:一部分是磁滞损耗,另一部分是涡流损耗。
磁滞损耗是因为铁芯存在“磁滞回线”,以至于感生电动势和磁化电流之间的相位差不等于90度了。我们知道,如果是90度,这个电流就是“无功”的了,现在不等于90度,相当于并联上了一个有功的电流成分。
涡流损耗同样也等效于并连上了一个有功的电流成分。
2、具体解释:
变压器正常工作时,二次侧电流和一次测电流的主要部分所产生的磁场是抵消的。抵消后剩下的磁场大致应该等于空载时(二次电流为零时)的磁场(假设忽略电阻和漏磁)。所以,我上面所说的“磁化电流”也就应该是等于变压器的空载电流了。
理想的情况,空载电流应该是比电压滞后90度,是“无功”的。但是有了上述损耗,这个滞后就不够90度了。这个滞后角的余角δ同样可以代表损耗的大小。其数学关系与草头蒜兄所说的电介质损耗非常相似。
变压器空载时,如果没有损耗,一次侧的输入特性应该相当于一个纯电感,有了损耗,输入电流就等效于在电感上又并联了一个电阻。tanδ应该等于这个等效电阻上的电流与电感上的电流之比。
一般由三部分组成:
1,电导损耗。它是由泄露电流介质而引起的。
2,极化损耗。因介质中偶极分子反复排列相互摩擦力造成的,在夹层介质中,边界上的电荷周期的变化造成的损耗也是极化损耗。
3,游离损耗。气氛中的电晕损耗和液、固体中局部放电引起的损耗。
影响介损的主要因素有:
(1)频率。温度不变时,在低频范围内,总损耗几乎与频率无关;在高频区,介损值很大。所以在高频条件下应采用介损很小的介质。
(2)温度。温度对介损的影响较大,在低温区介损随温度升高而增大,在某温度处达到峰值,温度继续升高时介损反而会减小,但若温度继续升高,介损减小至一定值后会出现拐点急剧增大,易导致介质击穿。
(3)湿度。电介质吸湿后,漏电阻减小,泄漏电流增加,介损明显增大。
(4)场强。如果介质内部有气泡或气隙,当外加电压升高到一定值时,气泡或气隙中会出现游离放电,介损显著升高。
绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,会在其内部引起能量损耗。这是介质损耗产生的原因。介质损耗有以下几种形式:
1、漏导损耗,实际使用中的绝缘材料在外电场的作用下,总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流,漏导电流流经介质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的介质损耗称为“漏导损耗”。
2、极化损耗,在介质发生缓慢极化时,带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的能量损耗。
3、电离损耗,是由气体引起的,含有气孔的固体介质在外加电场强度超过气孔气体电离所需要的电场强度时,由于气体的电离吸收能量而造成指耗。
4、结构损耗,在高频电场和低温下,有一类与介质内邻结构的紧密度密切相关的介质损耗称为结构损耗。
5、宏观结构不均勾性的介质损耗,工程介质材料大多数是不均匀介质。
扩展资料
离子晶体的损耗,离子晶体的介质损耗与其结构的紧密程度有关。以这类晶体为主晶相的陶瓷往往用在高频场合。如刚玉瓷、滑石瓷、金红石瓷、镁橄榄石瓷等;
玻璃的损耗,复杂玻璃中的介质损耗主要包括三个部分:电导耗、松弛损耗和结构损耗。哪一种损耗占优势,取决于外界因素温度和电场频率;
陶瓷材料的损耗,陶瓷材料的介质损耗主要来源于电导损耗、松弛质点的极化损耗和结构损耗。此外,表面气孔吸附水分、油污及灰尘等造成的表面电导也会引起较大的损耗;
高分子材料的损耗,高分子聚合物电介质按单体单元偶极矩的大小可分为极性和非极性两类。
参考资料来源:百度百科——介质损耗
介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失,简称介损。在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角δ称为介质损耗角。
介质损耗因数受哪些因素影响?
影响介质损耗因数测量结果的因素如下:
(1)温度的影响。温度对tanδ有直接影响,其程度因绝缘材料和设备结构而异。一般来说,tanδ随着温度的升高而增加。为了便于比较,应将不同温度下测得的tanδ值换算成20℃后再进行比较。
油浸式电力变压器的温度换算公式为:
tanδ2=tanδ1×1.3(t1-t2)/10
在这个公式中,tanδ1和tanδ2分别是t1和t2时的tanδ值。
由于被测产品的真实平均温度难以准确测量,影响了转换结果的正确性。因此,测量应尽可能在10-30℃的温度下进行,最好每次温度相近。
当受潮的绝缘材料低于0℃时,水分会冻结,tanδ会降低。因此,在太低的温度下测得的tanδ不能反映真实的绝缘情况,所以tanδ的测量温度不应低于5℃。
②测试电压的影响。绝缘良好的Tanδ不随电压的升高而明显增加。如果存在内部缺陷,其tanδ会随着测试电压的升高而明显增大。
(3)tanδ与样品电容的关系。对于电容小的器件(如套管、变压器、耦合电容等。),测量tanδ可以有效发现局部集中和整体分布的缺陷。但对于电容较大的设备(如大中型变压器等。),tanδ的测量只能发现绝缘的整体分布缺陷,因为局部集中缺陷引起的损伤增加只占总损耗的极小一部分,容易被掩盖。设备的绝缘结构总是由许多元件组成,包含多种材料,可视为由许多串并联等效电路组成。
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