高压介损(讲课稿)课件

高压介损试验的必要性高压介损试验需要解决的重点问题高压介损装置系统的组成常用高压介损测试系统配置HV9003系列高压介损测试装置介绍典型高压介损测试系统配置方案高压介损现场试验注意事项高压介损测试装置现场试验照片及报告国家电网文件COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『目录』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.

目前，在电气试验中主要都是通过10kV下的介损试验测量（tanδ）的大小来发现设备的缺陷。可是，10kV的试验电压远低于设备的运行电压，不能真实反映设备运行时的状况。良好的绝缘在允许的电压范围内，无论电压上升或下降，其介损值均无明显变化。但现场试验数据显示，不同绝缘介质设备的介质损耗（tanδ）值会随着电压的升高而变大或变小。所以在设备运行电压下做介质损耗测试才能真实反映设备的绝缘情况。如进口500kV开关均压电容，在10kV下测量的介损值通常都比额定电压下要大，经调查研究确定介损试验受Garton效应影响出现超标情况。Garton效应是M.Garton教授发现在含有纸的绝缘介质（或塑料以及油的混合介质）中，在较低电压下介质损耗正切值的变化可以比较高电压下的值高1-10倍。所以高电压介损试验越来越受到重视，国家电网公司在国家电网生〔2009〕819号(关于印发《预防油浸式电流互感器、套管设备事故补充措施》的通知)上也提出了对110kV以上电流互感器、套管等开展高电压试验的要求。另外国家电网公司新颁布的企业标准《Q/GDW168-2008输变电设备状态检修试验规程》中也要求对主变套管、互感器、断路器等运行设备开展额定电压的介损试验。『高压介损试验的必要性』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.

『高压介损试验的必要性』常见的电压-介损曲线良好的绝缘电压-介损曲线应成一水平直线，当施加电压超过某一极限时出现向上弯曲。如果设备绝缘处理不好或含有气泡等则设备介损会比良好绝缘大，tanδ会较早出现向上弯曲，且电压上升与下降曲线不重合。当绝缘老化时，低电压下的tanδ时可能会比良好绝缘小，tanδ会在较低电压下就出现向上弯曲。绝缘介质一旦受潮，介损就会随着电压的升高迅速增大，并且电压上升和下降的曲线不相重合。当绝缘介质存在离子性缺陷时，tanδ随着电压的升高出现下降的趋势。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损试验需要解决的重点问题』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损测量系统的组成』1交流高压试验电源23高压介损电桥高压标准电容器COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损测量系统的组成』1电源控制箱+试验变压器23变频电源+试验变压器变频电源+谐振电抗器优点：技术成熟简单缺点：笨重，输出波形失真大，供电电源容量大，不易实现自动升降压及抗干扰功能，适合试验室使用优点：技术较成熟，简单缺点：笨重，输出波形失真大，供电电源容量大，可以实现自动升降压及抗干扰功能，适合测量小容量试品优点：新技术，电源效率高，对供电电源容量要求低，易于实现自动测量及抗干扰功能。是测量大容量试品时的最佳方案。缺点：需配置谐振参数，造价较高COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损测量系统的组成』频率跟踪及选频滤波算法接线方式需具备正接线和反接线方式反接线一般采用高压侧电流取样，采用光纤作为信号传输和高压隔离。为了适应各种试验电源，电桥需具备频率跟踪功能应具有数字选频滤波算法，能在非50Hz下实现抗干扰功能。一般采用各种FFT滤波算法，得到信号频率下的幅度及相位关系。最大测试电流要求由于试验电压高，被试品容量大，所以试验电流较常规电桥大一般电桥测量电流需≥5A，如发电机等试验需≥20ACOPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损测量系统的组成』高压标准电容器是介损电桥的测量标准，它的精度及稳定度直接影响测量结果的准确性。一般都采用充有SF6气体的高压标准电容器。它具有电容量稳定，介质损耗小的优点。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『常用高压介损测试系统配置』采用串联谐振方式升压的高压介损测量系统配置高压标准电容被试品谐振电抗器高压介损电桥（含大功率正弦波变频电源）CnCx变频输出励磁变压器特点：1、采用积木式电抗器，便于组装，满足现场测量大容量试品的要求。2、谐振方式升压，降低对电源容量的要求，输出波形失真小。3、采用正弦波输出变频电源驱动，能实现全自动测量（自动找谐、自动升压、自动测量、自动降压等过程全自动完成）。4、适当选择谐振频率，可避开50Hz干扰，实现异频抗干扰。

COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用试验变升压的高压介损测量系统参数选择方法』采用试验变升压的高压介损测量系统参数选择方法1、试验变压器根据试验要求（一般为设备最高工作Um/√3）确定试验变压器的最高输出电压根据试品电容量及试验电压确定试验变压器的功率。P=U2ωC2、高压标准电容器根据试验要求（一般为设备最高工作Um/√3）确定高压标准电容器的额定工作电压。电容量一般选择50pF或100pF3、变频电源根据试验变功率要求配置不小于试验变功率的变频电源。变频电源的输出电压应与试验变初级电压匹配，通常使用单相电源的变频电源输出为0～180V，使用三相电源的变频电源输出一般为0～320V变频电源输出频率范围应不小于45～65Hz4、介损电桥根据最高试验电压及试品电容量确定试验电流:I=UωC，电桥测量范围应满足要求根据试品情况确定是否需要反接线测量功能具有异频（双变频）抗干扰功能。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用串联谐振升压的高压介损测量系统参数选择方法』采用串联谐振升压的高压介损测量系统参数选择方法1、高压标准电容器配置方法跟试验变升压方式相同2、变频电源根据系统总功率以及谐振Q值（一般电气设备取20）确定变频电源的功率。变频电源的输出电压应与励磁变压器初级电压匹配。变频电源输出频率范围应不小于45～65Hz，并连续可调，调节细度不小于0.1Hz。3、介损电桥根据最高试验电压及试品电容量确定试验电流：I=UωC

，电桥测量范围应满足要求。根据试品情况确定是否需要反接线测量功能。具有频率跟踪功能，能在任意频率点实现选频测量。4、谐振参数计算谐振频率：其中L为谐振电抗器的电感量，C为总电容量（包括试品电容、标准电容和补偿电容），通常根据被试品最大和最低谐振频率（可取45Hz），来确定谐振电抗器的电感量。对于小容量试品可以通过并联补偿电容器的办法使得谐振频率在工频范围内。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用串联谐振升压的高压介损测量系统参数选择方法』采用串联谐振升压的高压介损测量系统参数选择方法5、电抗器参数选择由谐振频率确定电抗器的电感量由最高试验电压确定电抗器的额定工作电压计算电抗器总功率=工作频率范围一般不小于45～65Hz，Q值不小于20综合总功率、额定工作电压、体积重量等参数来确定是否采用分节设计。6、励磁变压器参数选择输入电压：应与变频电源输出电压匹配输出电压：根据测试系统最高试验电压和最小Q值来确定：输出功率：工作频率范围不小于45～65Hz。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用试验变升压的高压介损测量系统实样』HV9003高压变频抗干扰介质损耗测试仪升压变压器标准电容器试品采用试验变升压的高压介损测量系统实样采用串联谐振升压的高压介损测量系统实样COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用串联谐振升压的高压介损测量系统实样』HV9003高压变频抗干扰介质损耗测试仪励磁变压器电抗器组1标准电容器模拟试品电抗器组2COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高压介损测试装置介绍』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高压介损测试装置介绍』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高压介损测试装置介绍』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.系统主界面测量过程界面参数设置界面（2）参数设置界面（1）

测量结果界面『HV9003系列高压介损测试装置介绍』正接线COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高压介损测试装置介绍』反接线COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高压介损测试装置介绍』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高压介损测试系统配置方案』试验变升压的高压介损测试系统配置方案1序号设备名称规格型号单位数量备注1高压介质损耗测试仪HV9003F1-1/10台11通道正接，1通道反接，自动多点测量，画曲线，内置10kVA正弦波变频电源和测量控制部分2试验变压器（含上位变、下位变）KSYD/Q-10/160套1便于现场搬运采用串级式励磁变，下位变10KVA，输入电压0-300V，输出电压0-80KV；上位变5KVA，输入0-300V，输出电压80KV。3高压充气式标准电容器SYL160/100F台1SF6气体绝缘，100pF/160kV，含高压电流取样单元

COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高压介损测试系统配置方案』串联谐振升压的高压介损测试系统配置方案序号设备名称规格型号单位数量备

注1高压介质损耗测试仪HV9003F1-1/5台11通道正接，1通道反接，自动多点测量，画曲线，内置5kVA正弦波变频电源和测量控制部分2励磁变压器KSLB-5台1输入160V，输出10kV，功率5kVA3谐振电抗器KSGL-F40/0.25台4电感量600H，额定电压40kV，额定电流0.25A4高压充气式标准电容器SYL160/100F台1SF6气体绝缘，100pF/160kV，含高压电流取样单元5高压补偿电容器KSFB-160/2500台12500pF/160kV特点：1、对供电电源容量要求低，只需单相220V供电即可

2、可以自动找谐振点、自动升降压、自动多点测量并绘制介损-电压曲线

3、可以异频抗干扰（选择合适的谐振参数，可将谐振点人为偏离50Hz，以达到异频抗干扰的目的）

4、单件设备都不超过50kg，可人力搬动，适用于现场试验

5、积木式电抗器设计，通过串并联组合可适用于各种不同电压等级、不同容量的试品做高压介损试验2COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高压介损测试系统配置方案』串联谐振升压的高压介损测试系统配置方案2适用范围：

1、4个电抗器串联使用最高试验电压160kV，最大可测量试品电容量约为5000pF可以满足500kV开关均压电容、220kV系统CVT、电流互感器、套管、开关均压电容等的高压介损试验

2、2个电抗器串联使用最高试验电压80kV，最大可测量试品电容量约为10000pF可以满足110kV系统CVT、小容量变压器（套管）、电流互感器、套管等高压介损试验

3、4个电抗器2组串联后再并联使用最高试验电压80kV，最大可测量试品电容量约为20000pF可以满足110kV大容量变压器（套管）、及220kV变压器低压侧套管的高压介损试验COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高压介损测试系统配置方案』500kV开关均压电容高压介损试验特色方案3通常500kV开关均压电容有一端有接地刀闸，不便于打开，此方案可以在不打开接地刀闸的情况下，一次升压同时测量两个均压电容的高压介损。测量主机需配置1通道正接和1通道反接功能。反接线时可测得C1和C2并联的电容量及介损值，正接线时可测得C1的电容量及介损值，通过以上结果可推算出C2的电容量及介损值。此方案不仅提高了现场试验的效率，还避免了打开接地刀闸的不安全因素。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高压介损测试系统配置方案』变压器套管高压介损试验特色方案4

HV9003型高压介损测试仪主机最多可同时测量4个正接通道，所以在测量变压器套管高压介损时，可以同时测量A、B、

C、O四个套管的高压介损，一次接线，一个升压过程，就可以完成4个套管的高压介损测试工作。大大提高了现场试验的工作效率。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损现场试验注意事项』试验前的准备工作应先确定被试品的参数，如电压等级、电容量、是否是接地试品等确定试验方案，选择是正接线、反接线或是多通道组合测量。确定升压方式。根据试验电压及试品容量估计出试验容量，如果采用试验变升压，试验容量不能大于变频电源及试验变容量。如果是采用串联谐振升压，需确定试验容量及谐振频率，如果是小容量试品需估计补偿电容器的大小。带齐必要的连接线及附件COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损现场试验注意事项』现场试验时注意事项试验时应将设备各个接地点可靠接地。当试验电压较高时，高压引线应采用防晕电缆，高压端应加防晕罩，电晕（特别在反接线方式）会影响测量结果的准确性。设备应摆放稳当，应注意防止设备倾倒。高压引线应悬空，挂钩、测试夹等应接触良好。必要时可用绝缘带固定高压引线。接线完毕检查无误后，可开机试验。建议先尝试手动升压，以判断系统运行是否正常。在有干扰的情况下，应使用异频方式抗干扰。一般频率需偏离工频2.5Hz以上为佳。采用谐振方式升压时应使谐振频率在工频范围内。现场测试应注意感应电伤人，连接高压引线时可先接地后连接。试验结束后将高压端接地，先撤高压引线再撤其他引线，最后撤接地线。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高压介损测量装置现场试验照片』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.110kV变压器套管试品型号SFZL1-10000/110额定电流52.5/916.5A额定电压110±3*2.5%/6.3kV厂

家沈阳变压器厂制造日期1977.11出厂编号8S249-1试验数据测试相别试验频率（Hz）试验方法UntgδCxCnΔtgδΔCx仪器日期/kV/%/pF/pF/%/%09.11.19A自动调谐55.6正接升压10.230.846166.2

0.6870.839HV900309.11.1919.930.919166.409.11.1929.951.076166.609.11.1940.081.227166.909.11.1950.141.359959.931.453167.409.11.1972.011.533167.609.11.19正接降压72.071.532167.609.11.1960.161.459167.409.11.1950.091.361940.041.236166.909.11.1930.061.079166.609.11.1920.160.928166.409.11.1910.070.853166.2一、110KV变压器套管试验报告结果分析1、10KV下数据0.846%，合格，但电压升到72KV时已超过1.5%，且两点的变化量（0.687%）大于0.3%，故判断A相不合格。2、C相数据合格。『高压介损现场试验照片及试验报告』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.110kV变压器套管试品型号SFZL1-10000/110额定电流52.5/916.5A额定电压110±3*2.5%/6.3kV厂

家沈阳变压器厂制造日期1977.10出厂编号10S330-1试验数据测试相别试验频率（Hz）试验方法UntgδCxCnΔtgδΔCx仪器日期/kV/%/pF/pF/%/%09.11.17C自动调谐55.1正接升压10.111.183181.0

0.2661.674HV900309.11.1720.031.159181.309.11.1730.050.929178.509.11.1740.050.977178.409.11.1750.061.066178.409.11.1760.041.101178.509.11.1771.961.132178.509.11.17正接降压72.021.131178.509.11.1760.061.099178.509.11.1750.091.049178.409.11.1740.090.988178.509.11.1730.090.917178.609.11.1720.161.155181.409.11.1710.071.158181.1结果分析1、10KV下数据0.846%，合格，但电压升到72KV时已超过1.5%，且两点的变化量（0.687%）大于0.3%，故判断A相不合格。2、C相数据合格。『高压介损现场试验照片及试验报告』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.二、220KV互感器现场试验报告验设备名称松六2号220KV电流互感器A相试验方法倒置式CT用反接法，测电容本体及支架的介损多点电压测量，自动调谐升压及降压画出升压及降压曲线序

号电压Un（kV）试验频率（Hz）介损tgδ（%）电容量（pF）升压过程110.2253.20.191984.5220.070.183984.2330.060.195983.6439.990.191983.8550.100.185984.1660.120.180984.2770.010.181984.5880.090.173983.5989.980.176983.610100.000.187983.711110.100.201983.912120.000.213984.013129.800.235984.214146.000.274984.5降压过程15145.9053.20.275984.616130.000.238984.417120.000.210984.318110.100.194984.319100.100.184984.32090.080.172984.32180.160.166984.32270.120.169984.22360.070.181985.32450.080.186985.42540.140.182985.22630.100.192985.12720.190.194984.62810.190.179986.1最大介损变化量：0.101%最大电容变化量：0.101%『高压介损现场试验照片及试验报告』220kV电流互感器高压介损试验COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.三、用反接法做发电机定子高压介损试验报告试验数据电压HV频率Fq电容量Cx介损值tg01

50.0Hz336.8nF+1.688%024.10kV50.0Hz337.2nF+1.744%036.19kV50.0Hz337.9nF+1.847%048.01kV50.0Hz338.5nF+1.948%059.97kV50.0Hz339.3nF+2.070%0611.58kV50.0Hz340.0nF+2.160%0712.00kV50.0Hz340.2nF+2.183%0814.01kV50.0Hz340.9nF+2.273%0914.62kV50.0Hz341.2nF+2.303%1015.95kV50.0Hz341.7nF+2.354%1118.02kV50.0Hz342.4nF+2.431%1220.00kV50.0Hz343.1nF+2.507%1317.95kV50.0Hz342.6nF+2.463%1416.01kV50.0Hz341.9nF+2.400%1514.49kV50.0Hz341.4nF+2.341%1614.03kV50.0Hz341.1nF+2.318%1711.93kV50.0Hz340.4nF+2.218%1811.56kV50.0Hz340.2nF+2.194%1910.05kV50.0Hz339.5nF+2.105%208.01kV50.0Hz338.7nF+1.976%216.08kV50.0Hz338.0nF+1.856%224.