介損測量原理及其實例

關于介損測量原理及其實例介質在交流電壓作用下的情況如下圖所示

圖3-1絕緣介質在交流電壓作用下的電路圖和相量圖（a）電路示意圖(b)等值電路圖(c)相量圖ì=ìR+ìCCXùùìR

RCì（a）（b）ììC

ìRù

δ

(c)第2頁,共18頁，2024年2月25日，星期天通常把絕緣介質看成由一個等值電阻R和一個等值無損耗電容C并聯(lián)組成的電路，如圖3-1（b）所示，通過介質的總電流ì是由通過R的有功電流ìR和通過C的無功電流ìC所組成。ìR流過電阻R所產(chǎn)生的功率代表全部的介質損耗,ìR越大,介質損耗越大。由ìR、ìC和ì所組成的相量圖如3-1(c)所示，從圖中可以看出ìR的大小與ì和ìC之間的夾角δ有關，δ越大，ìR越大，因此，稱δ為介質損失角。從圖中可得出：介質損耗P與介質損失角δ之間有如下的關系式：ìR=U/RìC=U/XC=ωCUtgδ=ìR/ìC=1/ωCRP=UìR=UìCtgδ==UωCUtgδ=U2ωCtgδ其中，P——絕緣介質中的損耗功率U——被試品上的交流電壓有效值C——被試品電容ω——電源角頻率從上述關系式可以看出，通過測量tgδ值可以反映出絕緣介質損耗的大小。第3頁,共18頁，2024年2月25日，星期天二、測量儀器現(xiàn)場主要用AI—6000自動抗干擾精密介質損耗測量儀進行測量。AI—6000一體機應用于現(xiàn)場抗干擾測量，內置了介損電橋、變頻電源、試驗變壓器和標準電容器。采用變頻干擾和傅立葉變換全數(shù)字處理技術，全自動高度智能化測量，干擾下測量數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定。測量結果由面板液晶顯示屏顯示，內置微型打印機可自動打印結果。此儀器的主要特點是能夠自動分辨電容、電感、電阻型試品并進行測量。電容型試品則顯示CX和tgδ；采用變頻技術，解決了抗干擾問題。其特有的45HZ-55HZ自動雙變頻測量能在50HZ強干擾環(huán)境中直接得出50HZ的結果。數(shù)控變頻電源，測量電壓從500V—10KV連續(xù)設定，儀器自動緩慢升降壓，整個測量過程只需要大約1分鐘時間。另外，當高壓短路、擊穿或測試電流波動時，儀器能快速切斷高壓。儀器設有斷電保護，突然斷電不會引起過電壓第4頁,共18頁，2024年2月25日，星期天三、測量接線及測試方法1.AI-6000自動抗干擾精密介質損耗測量儀一體機的主要測量接線方式有以下三種：高壓

CX接地高壓CX試品正內CNHz10KVTestHV-RD開內高壓開關

接線一：正接線、內標準電容、內電壓（標準正接線）第5頁,共18頁，2024年2月25日，星期天接線二：反接線、內標準電容、內電壓（標準反接線）高壓接地試品

接地

反內CNHz10KVTestHV-RD

開內高壓開關

第6頁,共18頁，2024年2月25日，星期天測試方法現(xiàn)場根據(jù)測量需要，選擇合適的接線，正接線方式測量時高壓線芯線和屏蔽都可接到CX高壓端，此時試品輸入CX插座輸入試品電流，測試線芯線接CX低壓信號端，屏蔽接CX屏蔽端；反接線時高壓線芯線接到CX信號端，屏蔽接到CX屏蔽端（無屏蔽試品屏蔽懸空）然后根據(jù)該測量方式選擇需要的菜單選項。用鍵移動光標到相應菜單，用鍵修改光標處菜單內容。光標必須停在Test處按啟/停鍵一秒鐘以上開始升壓測量。不顯示Test項，則表示設置不正確，不允許測量。（菜單項設定好后自動記憶，試驗人員不必反復修改菜單）整個測量過程大約需要一分鐘時間。測量的任何時候，儀器必須可靠接地，以防外殼帶電。緊急情況下應立即關閉“總電源開關”。反接線法適用于一端接地的被試設備，但此方法受外界環(huán)境因素及設備表面臟污情況的影響較大。第7頁,共18頁，2024年2月25日，星期天四、試驗目的通過測量介質損耗因數(shù)tgδ用來檢查變壓器整體受潮油質劣化、繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷。介損測量常受表面泄露和外界條件（如干擾電場和大氣條件的影響），因而要采取措施減少和消除影響。現(xiàn)場我們一般測量的是連同套管一起的tgδ，但為了提高測量的準確性和檢出缺陷的靈敏度，有時也進行分解試驗，以判別缺陷所在位置。第8頁,共18頁，2024年2月25日，星期天五、試驗接線

測量繞組連同套管的tanδ,測量套管的tanδ與電容量（以高壓繞組為例）（以C相套管為例）測量套管末屏的tanδ（以C相套管為例）第9頁,共18頁，2024年2月25日，星期天六、操作步驟

1、選擇合適位置將介損儀平穩(wěn)放置，將儀器接地端可靠接地2、需要分別測量高、中、低壓繞組連同套管的tanδ；測量電容型套管的tanδ、電容量；電容型套管末屏絕緣電阻小于1000MΩ時，應測量末屏對地tanδ。針對不同測試項目，參照試驗結線示意圖與儀器使用說明書，通過試驗專用連接線按相應的試驗方法布置試驗結線第10頁,共18頁，2024年2月25日，星期天3、啟動介損儀進行測量，讀取并記錄測量數(shù)據(jù)。4、停止測量，斷開介損儀電源，將被試品短路放電并接地。第11頁,共18頁，2024年2月25日，星期天七、試驗結果

項目位置介質損耗因數(shù)試驗電壓(10kV)tanδ（%）Cx（pF）高～中、低、地100.2414320中～高、低、地100.2620370低～高、中、地100.2732060高、中～低、地100.2417770高、中、低～地100.2631660試驗設備AI-6000介損測試儀結論合格第12頁,共18頁，2024年2月25日，星期天八、實驗結果分析1，20度時tgδ不大于0.8％2，tgδ與出廠試驗值或歷年的數(shù)值比較不應有顯著變化（增量一般不大于30%）.由此得知，該實驗結果符合規(guī)程要求。第13頁,共18頁，2024年2月25日，星期天九、影響因素1.表面影響被試品的表面泄露對絕緣電阻影響很大，對tgδ的測量也同樣如此，影響的程度與被試品的電容量有關。電容量較小的試品，當表面臟污受潮后表面泄露增加，回帶來嚴重的影響，有可能引起誤判斷。因此，對小電容量的試品，必須注意消除表面泄露的影響；而對大電容量的試品，影響較小。測量中，應除去表面臟污，如遇空氣濕度大時，應對表面采取必要的措施，但不宜加屏蔽環(huán)，否則將使電場分布改變，會得出錯誤的測量結果。第14頁,共18頁，2024年2月25日，星期天2.tgδ的綜合（整體）值與個別值的關系一般電氣設備的結構是多個部件組成的。各部件的絕緣又是由不同絕緣材料構成的。因此，在對電氣設備試驗結果分析時，可如實地把設備的絕緣部件看成是由多個介質的等值電路串聯(lián)、并聯(lián)、及串并聯(lián)組成的電路。這樣我們所測得設備的tgδ值，實際上是各部件的等值電路組合后的綜合值。經(jīng)計算可得出：并聯(lián)后的綜合tgδ必然大于其中最小的，而小于其中最大的，一般可認為，綜合tgδ主要代表并聯(lián)各元部件中電容量最大者的介質損耗值；串聯(lián)后的綜合tgδ值介于元件中的最大與最小兩個介質損耗角正切值之間，各元件的值相差不大時，他們都將接近于綜合值，相差較大時，綜合值主要反映串聯(lián)元件中電容量最小者的介質損耗角正切值；串并聯(lián)介質電路的綜合tgδ值在兩個元件的值之間。第15頁,共18頁，2024年2月25日，星期天十、測量結果的分析判斷將試驗結果與現(xiàn)行標準進行比較。所測得的tgδ值不應超過規(guī)程規(guī)定的標準，如有超過標準，應查明原因。與設備歷年（次）試驗結果比較。因為一般電器設備都應定期地進行預防性試驗，如果設備絕緣在運行過程中沒有什么變化，則歷次的試驗結果都應當比較接近。如果有明顯的差異，則說明絕緣可能有缺陷。第16頁,共18頁，2024年2月25日，星期天3、同一設備相間相互比較。因為同一設備，個相