高压介损试验.pdf

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第三章 介损、高压介损试验
电介质在交流电压作用下，除电导和周期性缓慢极化引起的损耗
外，有时可能产生游离损耗，即电晕和局部放电损耗，这些损耗统称
为介质损耗。介质损耗因数 tgδ的测量，习惯上简称“介损试验”。
介质损耗因数 tgδ测试
介质损耗因数 tgδ是反映绝缘性能的基本指标之一。介质损
耗因数 tgδ反映绝缘损耗的特征参数，它可以很灵敏地发现电气设
备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积设备贯通和未贯通的局部缺
陷。
介质损耗因数 tgδ与绝缘电阻和泄漏电流的测试相比具有明
显的优点，它与试验电压、试品尺寸等因素无关，更便于判断电气设
备绝缘变化情况。因此介质损耗因数 tgδ为高压电气设备绝缘测试
的最基本的试验之一。
介质损耗因数 tgδ可以有效的发现绝缘的下列缺陷：
（1）受潮；（2）穿透性导电通道；（3）绝缘内含气泡的游
离，绝缘分层、脱壳；（4）绝缘有脏污、劣化老化等。
一、测量原理
介质在交流电压作用下的情况如图 3-1(a)所示，
Ì=Ì +Ì Ì Ì
R C R
Ì
C

Ì
C Ì C Ì
X R C
Ù Ù R δ

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Ù
（ a ） （ b ）
（c）
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
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 Ì 和通过 C 的无功电流 Ì 所组成。Ì 流过电阻 R 所产
R C R
生的功率代表全部的介质损耗, Ì 越大,介质损耗越大。由 Ì 、Ì 和
R R C
Ì 所组成的相量图如 3-1(c)所示，从图中可以看出 Ì 的大小与 Ì 和 Ì
R C
之间的夹角δ有关，δ越大，Ì 越大，因此，称δ为介质损失角。从
R
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：
Ì =U/R Ì =U/X =ωCU tgδ=Ì /Ì =1/ωCR
R C C R C
P=UÌ = UÌ tgδ==UωCUtgδ=U2ωCtgδ
R C
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。
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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和
2816 型自动 12KV 绝缘测试系统两种仪器进行测量。
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—10V 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。
三、测量接线及测试方法
-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
式有以下两种：

高压


试品 开内高压开关

CX



正 内 CN --Hz 10KV


接地
接地 Test HV-RD

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接线一：正接线、内标准电容、内电压（标准正接线）

高压


试 品

开内高压开关


接地
反 内 CN --Hz 10KV

接地 Test 接地 HV-RD


接线二：反接线、内标准电容、内电压（标准反接线）
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。
2. 2816 型自动 12KV 绝缘测试系统的接线图如下图所示



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HV GROUND




INPUT A INPUT B INPUT Cn V
EXTERFACE
试