Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Институт Энергетики

Отчет о лабораторной работе № 8

«Исследование зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения»

Выполнили студенты

гр.

Принял:

Санкт-Петербург

2019

Оглавление

1. Цель работы: ознакомиться с методикой и оценить наличие воздушных включений в твёрдом диэлектрике с помощью определения зависимости тангенса угла диэлектрических потерь от приложенного напряжения.

2. Принципиальная схема установки:

Рис. 1. Мост МЕП5СА

3. Расчётные формулы:

определяется по формуле (1):

(1)

Напряжение начала частичного разряда определяется по формуле (2):

(2)

4. Экспериментальные данные:

U, В	tgδ	C, пФ	Δtg
1000	0,01013	145,3	0
1500	0,01036	145,4	0,00023
2000	0,01102	145,4	0,00089
2500	0,01127	145,5	0,00114
3000	0,01149	145,5	0,00136
3500	0,01171	145,5	0,00158
4000	0,01198	145,6	0,00185
4500	0,01182	145,5	0,00169
5000	0,01188	145,5	0,00175
5500	0,01190	145,5	0,00177
6000	0,01202	145,6	0,00189

Таблица 1. Экспериментальные данные для образца №1

Таблица 2. Экспериментальные данные для образца №2

U, В	tgδ	C, пФ	Δtg
1000	0,01589	137,7	0
1500	0,01718	137,3	0,00129
2000	0,01787	137,1	0,00198
2500	0,01852	137,0	0,00263
3000	0,01891	136,9	0,00302
3500	0,02427	135,9	0,00838
4000	0,02104	136,1	0,00515
4500	0,02379	136,5	0,00790
5000	0,02742	136,8	0,01153
5500	0,03205	137,9	0,01616
6000	0,03907	139,2	0,02318

Таблица 3. Экспериментальные данные для образца №3

U, В	tgδ	C, пФ	Δtg
1000	0,03546	65,2	0
1500	0,03777	66,7	0,00231
2000	0,04242	67,8	0,00696
2500	0,04988	69,0	0,01442
3000	0,05785	70,4	0,02239
3500	0,06768	72,0	0,03222
4000	0,07523	73,8	0,03977

5. Графики:

Рис. 2. Графики зависимости tgδ образцов от напряжения

Рис.3 График зависимости ёмкости образцов от напряжения

Рис. 4. График зависимости Δtg образцов от напряжения

6. Расчёт Uн.ч.р.:

7. Вывод: по результатам измерений, было выяснено, что изоляция первого образца очень хорошая и почти не реагировала на увеличение напряжения, второго – чуть хуже, а третьего - плохая. Это связано с наличием большего количества воздушных включений во втором и ещё больше в третьем образцах. Было выяснено, что чем больше напряжение, тем больше диэлектрические потери.

Частичные разряды возникают, начиная с некоторого значения напряжения начала чрезвычайного разрыва. При напряжении ниже Uн.ч.р. чрезвычайные разрывы не возникают, так же значение tgδ слабо возрастает при увеличении напряжения. На таком участке tgδ определяется только потерями в диэлектрике, то есть потери на электропроводность и поляризацию, величина которых не зависит от напряжения.