介损测量原理及其实例

关于介损测量原理及其实例第1页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三介质在交流电压作用下的情况如下图所示

图3-1绝缘介质在交流电压作用下的电路图和相量图（a）电路示意图(b)等值电路图(c)相量图Ì=ÌR+ÌCCXÙÙÌR

RCÌ（a）（b）ÌÌC

ÌRÙ

δ

(c)第2页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三通常把绝缘介质看成由一个等值电阻R和一个等值无损耗电容C并联组成的电路，如图3-1（b）所示，通过介质的总电流Ì是由通过R的有功电流ÌR和通过C的无功电流ÌC所组成。ÌR流过电阻R所产生的功率代表全部的介质损耗,ÌR越大,介质损耗越大。由ÌR、ÌC和Ì所组成的相量图如3-1(c)所示，从图中可以看出ÌR的大小与Ì和ÌC之间的夹角δ有关，δ越大，ÌR越大，因此，称δ为介质损失角。从图中可得出：介质损耗P与介质损失角δ之间有如下的关系式：ÌR=U/RÌC=U/XC=ωCUtgδ=ÌR/ÌC=1/ωCRP=UÌR=UÌCtgδ==UωCUtgδ=U2ωCtgδ其中，P——绝缘介质中的损耗功率U——被试品上的交流电压有效值C——被试品电容ω——电源角频率从上述关系式可以看出，通过测量tgδ值可以反映出绝缘介质损耗的大小。第3页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三二、测量仪器现场主要用AI—6000自动抗干扰精密介质损耗测量仪进行测量。AI—6000一体机应用于现场抗干扰测量，内置了介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器。采用变频干扰和傅立叶变换全数字处理技术，全自动高度智能化测量，干扰下测量数据非常稳定。测量结果由面板液晶显示屏显示，内置微型打印机可自动打印结果。此仪器的主要特点是能够自动分辨电容、电感、电阻型试品并进行测量。电容型试品则显示CX和tgδ；采用变频技术，解决了抗干扰问题。其特有的45HZ-55HZ自动双变频测量能在50HZ强干扰环境中直接得出50HZ的结果。数控变频电源，测量电压从500V—10KV连续设定，仪器自动缓慢升降压，整个测量过程只需要大约1分钟时间。另外，当高压短路、击穿或测试电流波动时，仪器能快速切断高压。仪器设有断电保护，突然断电不会引起过电压第4页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三三、测量接线及测试方法1.AI-6000自动抗干扰精密介质损耗测量仪一体机的主要测量接线方式有以下三种：高压

CX接地高压CX试品正内CNHz10KVTestHV-RD开内高压开关

接线一：正接线、内标准电容、内电压（标准正接线）第5页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三接线二：反接线、内标准电容、内电压（标准反接线）高压接地试品

接地

反内CNHz10KVTestHV-RD

开内高压开关

第6页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三测试方法现场根据测量需要，选择合适的接线，正接线方式测量时高压线芯线和屏蔽都可接到CX高压端，此时试品输入CX插座输入试品电流，测试线芯线接CX低压信号端，屏蔽接CX屏蔽端；反接线时高压线芯线接到CX信号端，屏蔽接到CX屏蔽端（无屏蔽试品屏蔽悬空）然后根据该测量方式选择需要的菜单选项。用键移动光标到相应菜单，用键修改光标处菜单内容。光标必须停在Test处按启/停键一秒钟以上开始升压测量。不显示Test项，则表示设置不正确，不允许测量。（菜单项设定好后自动记忆，试验人员不必反复修改菜单）整个测量过程大约需要一分钟时间。测量的任何时候，仪器必须可靠接地，以防外壳带电。紧急情况下应立即关闭“总电源开关”。反接线法适用于一端接地的被试设备，但此方法受外界环境因素及设备表面脏污情况的影响较大。第7页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三四、试验目的通过测量介质损耗因数tgδ用来检查变压器整体受潮油质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷。介损测量常受表面泄露和外界条件（如干扰电场和大气条件的影响），因而要采取措施减少和消除影响。现场我们一般测量的是连同套管一起的tgδ，但为了提高测量的准确性和检出缺陷的灵敏度，有时也进行分解试验，以判别缺陷所在位置。第8页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三五、试验接线

测量绕组连同套管的tanδ,测量套管的tanδ与电容量（以高压绕组为例）（以C相套管为例）测量套管末屏的tanδ（以C相套管为例）第9页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三六、操作步骤

1、选择合适位置将介损仪平稳放置，将仪器接地端可靠接地2、需要分别测量高、中、低压绕组连同套管的tanδ；测量电容型套管的tanδ、电容量；电容型套管末屏绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量末屏对地tanδ。针对不同测试项目，参照试验结线示意图与仪器使用说明书，通过试验专用连接线按相应的试验方法布置试验结线第10页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三3、启动介损仪进行测量，读取并记录测量数据。4、停止测量，断开介损仪电源，将被试品短路放电并接地。第11页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三七、试验结果

项目位置介质损耗因数试验电压(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试验设备AI-6000介损测试仪结论合格第12页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三八、实验结果分析1，20度时tgδ不大于0.8％2，tgδ与出厂试验值或历年的数值比较不应有显著变化（增量一般不大于30%）.由此得知，该实验结果符合规程要求。第13页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三九、影响因素1.表面影响被试品的表面泄露对绝缘电阻影响很大，对tgδ的测量也同样如此，影响的程度与被试品的电容量有关。电容量较小的试品，当表面脏污受潮后表面泄露增加，回带来严重的影响，有可能引起误判断。因此，对小电容量的试品，必须注意消除表面泄露的影响；而对大电容量的试品，影响较小。测量中，应除去表面脏污，如遇空气湿度大时，应对表面采取必要的措施，但不宜加屏蔽环，否则将使电场分布改变，会得出错误的测量结果。第14页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三2.tgδ的综合（整体）值与个别值的关系一般电气设备的结构是多个部件组成的。各部件的绝缘又是由不同绝缘材料构成的。因此，在对电气设备试验结果分析时，可如实地把设备的绝缘部件看成是由多个介质的等值电路串联、并联、及串并联组成的电路。这样我们所测得设备的tgδ值，实际上是各部件的等值电路组合后的综合值。经计算可得出：并联后的综合tgδ必然大于其中最小的，而小于其中最大的，一般可认为，综合tgδ主要代表并联各元部件中电容量最大者的介质损耗值；串联后的综合tgδ值介于元件中的最大与最小两个介质损耗角正切值之间，各元件的值相差不大时，他们都将接近于综合值，相差较大时，综合值主要反映串联元件中电容量最小者的介质损耗角正切值；串并联介质电路的综合tgδ值在两个元件的值之间。第15页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三十、测量结果的分析判断将试验结果与现行标准进行比较。所测得的tgδ值不应超过规程规定的标准，如有超过标准，应查明原因。与设备历年（次）试验结果比较。因为一般电器设备都应定期地进行预防性试验，如果设备绝缘在运行过程中没有什么变化，则历次的试验结果都应当比较接近。如果有明显的差异，则说明绝缘可能有缺陷。第16页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三3、同一设备相间相