異頻介損測試儀如何測介質損耗因數tgδ試驗

如何測電力設備的介質損耗因數其原理在前面已經講過，tgδ是IR/IC的比值，它能反映電介質內單位體積中能量損耗的大小，只與電介質的性質有關，而與其體積大小尺寸均沒有關系。因此，tgδ的測試目的，也是能夠有效地發現設備絕緣的普遍老化、受潮、臟污等整體缺陷。對小電容設備，如套管、互感器(電容式)也能夠發現內部是否存在氣隙及固定絕緣開裂等集中性的局部絕緣缺陷。

但要說明一點的是，針對大電容的設備如變壓器、電纜等進行tgδ的測量時，只能發現他們的整體分布性缺陷，而其局部集中性的缺陷可能不會被發現;而對于套管、互感器等小電容量的設備，測tgδ能有效地發現其局部集中性和整體分布性的缺陷，詳見如下分析。這也是大型變壓器不僅要單獨測試引出線套管的tgδ，也要測套管連同繞組的介損tgδ，就是因為套管若有缺陷時在整體絕緣良好時不能體現出來。

一般設備的絕緣結構都由多層絕緣、多種材料構成。如局部有缺陷絕緣用C 1 tgδ1表示，其他良好絕緣用C 2tgδ2表示，兩部分并聯，則有P1=C 1 tgδ1 P2=C 2 tgδ2

而總的損耗為P=U2 ωC tgδ ①

U、ω一定時，P與C、tgδ有關， → P=C 1 tgδ1 + C 2 tgδ2 又C=C1 + C2

則 C 1 tgδ1 + C 2 tgδ2=C tgδ

tgδ=(C 1 tgδ1 + C 2 tgδ2)/(C1 + C2) ②

若套管電容C 1=250PF，tgδ1=5% (超差)

而變壓器電容C 2=10000PF，tgδ2=0.4% (良好)

從②式可以看出總tgδ=0.5 % (合格)，可見明顯形成了誤判斷。

設備的選取及常規試驗方法：因為精度和靈敏度的原因，測變壓器和一般套管的介損時(包括電容式CT)，應采用光導介損測試儀，而當測試電容式PT電容量和tgδ時，可采用異頻介損測試儀，它介紹了CVT的中壓電容C 2 的測試方法，比較方便(自激法)。兩者的原理前者是通過比較內部標準回路電流和被試品的電流的幅值及相互的相差，后者是電橋原理，離散傅立葉算法。一般接線形式主要有二種：正接法：適用于測量兩相對地絕緣的設備，測試精度較高，如套管和電容式CT的主絕緣tgδ，耦合電容的的tgδ等;反接法：適用于測量一級接地的設備，儀器的外殼必須接地可靠，如變壓器連同套管和繞組的tgδ，套管和電容式CT的末屏tgδ等。另外還有自激法，對角接線等，不同的試驗設備均有不同的接線形式，取決于現場環境及標準設備。

需要說明的是現場試驗時要創造條件，力求測試精度，如主變高低壓側套管的tgδ測試必須要用正接法，應要求安裝單位制作測試平臺，以達到兩極絕緣的條件。

對于CVT中壓電容的tgδ測試，應充分理解儀器的操作程序，按照其說明，操作規程進行試驗。

交接規程的一般要求及條款：電力變壓器：當電壓等級為35KV及以上，且容量在8000KVA以上時，應測試tgδ，其tgδ值不應大于產品出廠試驗值的130%，對于300MW或600MW機組的廠高變，一般未達到上述要求，交接試驗可不作;但一般廠家出廠試驗均有該項目的數據，為充分體現對用戶負責的思想，建議測試以便比較，但不出試驗報告。互感器：規定了20℃下電流互感器(油紙電容式)的tgδ，220KV≤0.6%，330KV≤0.5，500KV≤0.5。其電容與銘牌差值應在±10%之內，只針對主絕緣。而電壓互感器只規定了35KV及以上油浸式的tgδ值，35KV的20℃時≤3.5%，35KV以上的不應大于出廠值的130%。套管：現場一般有油紙電容式，20-500KV下，tgδ≤0.7%，電容差值在±10%范圍內。說明一點，不管電容式CT還是電容式套管，都會有末屏，應在測主絕緣tgδ之前進行末屏的測絕緣，用2500V搖表，應大于1000MΩ，有的出廠試驗也有末屏tgδ值，因此絕緣達不到要求時，應測tgδ以便比較，但是試驗電壓應控制在2KV。

另外，tgδ值都規定了相應的溫度值，是因為溫度對tgδ值的影響較大，一般隨著溫度上升，tgδ值也增大，因此規定了溫度換算，一般應校正到20℃時進行與廠家試驗數據的比較，換算公式為：

環境溫度高于20℃時，tgδ20=tgδt / A

環境溫度低于20℃時，tgδ20=tgδt * A

A：與20℃溫差值不同的換算系數，見規程。

一般操作步驟和注意事項：按常規異頻介損測試儀的操作規程與相應的作業指導書相關條款進行操作。試驗應良好的天氣、環境溫度不低于5℃和濕度不大于80%的條件下進行，測試前應測量被試品各電極間的絕緣電阻，必要時對小套管進行清潔和干燥處理。

接地必須牢靠，符合“安規”中高壓試驗的條款規定，正接法時低壓側的引線也應有絕緣要求，不得與外殼接觸。

對于試驗電壓的大小，前面提到P=U2 ωC tgδ，P與電壓有關，良好絕緣的tgδ不會隨電壓的升高而明顯增加，但若有內部缺陷時則tgδ會隨電壓的升高而明顯增加。因此對于試驗電壓一般為10KV，但對于電容式套管或CT的末屏和電容式電壓互感器中壓電容的tgδ測試時，則應降低電壓標準使用2000V或3000V左右。測變壓器的tgδ時應將其他側短接接地。

對試驗結果的分析：應根據廠家出廠試驗數據和交規進行綜合判斷，尤其應注意避免套管末屏的臟污情況，還有環境溫度、濕度的影響，經過出廠測試合格的產品若現場測試值差，一般應考慮環境影響和受潮情況。