变压器介损试验教程
110KV变压器套管介损试验方法及注意问题探讨
110KV变压器套管介损试验方法及注意问题探讨摘要：本文阐述了110KV变压器套管的结构及试验流程，并对110KV变压器套管介损试验控制要点与注意问题进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：110KV变压器；套管介损试验；注意问题一、前言变压器套管的主要作用是把变压器装置里的高压引线、低压引线牵引到油箱之外,对整个装置内的电流负荷有很大的引导作用。
变压器套管上的绝缘结构对变压器套管的性能具有重要作用，但当绝缘受潮时就会导致导电性能增加，套管介质受损。
此外，绝缘材料受到污染或破损时，介损值也会增加。
因此，测量绝缘物的介损值可以及时有效地判断出套管是否存在老化、受潮、破裂、污染等不良状况出现。
由此可见，通过变压器套管介损试验，根据试验数据值的变化就能够判断变压器的状态是否正常。
在进行变压器套管介损试验时，主要判断介损因数tanδ值的变化，tanδ值的变化代表了变压器套管介质的变化即绝缘性能的变化，因此，在对同一个变压器套管介损试验时。
历次的tanδ值不能有太大的差别。
下面就对110KV变压器套管的结构、试验流程、套管介损试验控制要点与注意问题进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、变压器套管结构及试验流程（1）套管结构。
电容套管的具体结构为:套管的主绝缘使用了油纸电容芯子，载流方法是选用了穿缆式，套管在变压器中的连接结合了多组压力弹簧引起的轴向压紧力完成。
一般情况下，110kV以上的套管在瓷件、连接套管之间的连接处添加了心卡装结构，这样可以显著改善套管的密封效果。
套筒在连接过程中设置了抽头装置、取油阀、放气塞等，每一种结构都有着不同的作用。
（2）试验流程。
第一，选择HJY-2000B介损仪装置，将其与变压器准确地连接起来；第二，把HJY-2000B型的数据、QSI型数据之间进行对比分析；第三，检测电容套管的受潮状况，测量套管主绝缘的介损、末屏对地的绝缘电阻等值数；第四，总结试验中需要注意的相关事项，为后期的试验积累经验。
变压器介损测试方法
变压器介损测试方法变压器介损测试是用来检测变压器绕组损耗和铁损的一种方法。
介损是指变压器在正常运行状态下的绕组电阻和电感值之间的损耗。
正确测试变压器介损对于保证变压器的正常运行和预防故障具有重要意义。
下面将详细介绍变压器介损测试的方法。
一、测试仪器和设备1.交流电桥2.激励（励磁）电源3.电流互感器4.电阻箱5.数字转换器6.计算机二、测试步骤1.准备工作（1）将变压器的低压侧绕组短路，高压侧连接到交流电源。
（2）按照测试规范和测试要求调整交流电源的频率、电流和电压等参数。
（3）将交流电桥、激励电源、电流互感器、电阻箱和计算机连接好，并进行校准，确保各仪器设备的准确性。
2.绕组电阻测试（1）调整激励电源的频率和电流，使得变压器处于额定工作状态下。
通常测试频率为50Hz。
（2）通过绕组短路方法，测量变压器绕组的电阻。
根据实际需求，可以分别测试低压绕组和高压绕组的电阻，并记录测量结果。
3.绕组电感测试（1）通过交流电桥测量变压器绕组的电感。
将交流电桥调节至平衡状态，使得交流电桥上的电流为零。
根据测量结果计算绕组电感值。
4.计算绕组损耗（1）根据绕组电阻值和绕组电感值，计算出绕组损耗。
（2）通过利用计算机模拟和数值转换器进行数据处理和结果计算。
将测得的数据传入计算机，使用专用软件进行计算和处理。
5.铁损测试（1）将交流电桥的输出端接到变压器的高压侧绕组。
调整交流电桥的频率，使得输出电压和输入电压差异最小。
记录下交流电桥上的电压和电流值。
（2）根据测试结果计算出变压器的铁损。
6.数据记录和分析将测试结果记录下来，并进行数据分析。
根据分析结果，判断变压器是否正常运行，并确定是否需要进行维护或更换。
三、注意事项1.在进行介损测试前，应先确保测试设备和仪器的准确性。
如有必要，进行校准。
2.在测试过程中，应严格按照操作规程进行操作，防止误操作和操作失误。
3.对于测试结果的分析和判断，除了凭经验判断外，还可以通过比较测试结果与标准值的差异来判断变压器的运行状态。
110kV变压器套管介损试验方法
ｉ ｏｔｎ ｏｔｓ ｅｄｅｅ ｔ ｃｌｓ．ｈ ｏｉｉｇｅ ｅ ｔ ａｅａｓ ｉｅ ｎｔｉ ａ ｅ． ｍｐ ｈｓｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｔ ｉ Ｔ ｃ
Ｋｅ ｒ ｓ ｔａ ｓｏ ｅ ；ｍｅ ｉ ；ｌ Ｓ ；ｔ ｓ ｍｅｈ ｄ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ｎ ｆ ｒ ｒ ｍ ｄａ ＯＳ ｅｔ ｔｏ
ｔ 测 量 ， 能 发 现 整 体 的 分 布 性 缺 陷 ， 为 局 部 集 中 性 缺 ａ 只 因 陷 所 引 起 的损 失 增 加 值 占 总损 失 的 很 小 部 分 ， 就 是 说 套 管 也 缺 陷 引 起 的损 耗 增 加 值 占总 损 耗 的 很 小 部 分 ， 因此 若 要 检 测 大 容 量 变 压 器 套 管 的 绝 缘 状 况 。 单 独 测 量 套 管 的介 质 损 耗 应
了 Ⅲ Ｙ ２０ ０ 型介 损 仪 测 试 １Ｏｋ 变压 器套 管介 损 的 特 点 ， 给 出 了介 损 试 验 中应 注 意 的 事 项 。 一 ０ Ｂ １ Ｖ 并
关 键 词： 变压 器 ； 质 ；损耗 ； 验 方 法 介 试 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６ ６ ７ （ ０ ８ １ — ０ ７ ０ １ ０ — ９ ７ ２ ０ ）０ ０ ８ ＿ ２
《 国外 电子元器￣）０ ８ 第 １ ２０ 年 ０期
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１０ｋ 变压 器套 管介 损试验 方 法 １ Ｖ
张 小娟 ，黄 永 清 ，贺胜 强
（ 中原 油 田供 电管 理 处 ，河 南 濮 阳 ４ ７０ ） ５０ １
摘 要 ： 了准 确 、 速 测 出 ｌ０ ｋ 变压 器套 管 的 受 潮 状 况 ， 为 迅 １ Ｖ 防止 运 行 中发 生 爆 炸 ， 出 了定 期 对 主 绝 缘 和 末 屏 对 地 介 给 损 试 验 的 新 方 法 。介 绍 了新 型 仪 器在 １ ０ ｋ 变压 器套 管介 损 试 验 中的 应 用 ， 过 新 旧仪 器 测 试 数 据 对 比 分 析 ， 明 １ Ｖ 通 说
变压器直流电阻和介质损耗试验
讲义变压器泄露电流试验1、工作目的检查变压器绝缘整体受潮，部件表面受潮或脏污，以及贯穿性的集中缺陷。
2、工作器材准备温度计、湿度计、放电棒、万用表、直流发生器。
3、工作接线图4、工作步骤（1）将变压器各绕组引线断开，将试验高压引线接至被测绕组，其他非被测的绕组短路接地。
（2）按接线图（如图1所示）准备试验，保证所有试验设备、仪表仪器接线正确、指示正确。
（3）记录顶层油温及环境温度和湿度。
（4）将直流电源输出加在被试变压器绕组上，测量时，加压到试验电压，待1 min后读取泄漏电流值。
（5）被测绕组试验完毕，将电压降为零，切断电源，必须充分放电后再进行拆线操作。
5、工作标准（1）试验电压见下表现的缺陷也基本一致，只是由于直流泄漏电流测量所加电压高，因而能发现在较高电压作用下才暴露的缺陷，故由泄漏电流换算成的绝缘电阻值应与兆欧表所测值相近。
（3）500 kV变压器的泄漏电流一般不大于30μA。
（4）任一级试验电压时，泄漏电流的指示不应有剧烈摆动。
6、综合分析方法及注意事项（1）工作危险点分析1）测量前应断开变压器与引线的连接，并应有明显断开点。
2）变压器试验前应充分放电，防止残余电荷对试验人员的伤害。
3）为保证人身和设备安全，要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护。
负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因并排除后方可继续试验。
4）接地线应牢固可靠。
5）注意对试验完毕的变压器绕组必须充分放电。
6）进行直流泄漏电流试验过程中，如发现泄漏电流随时间急剧增长或有异常放电现象时，应立即停止试验，并断开电源，将被测变压器绕组接地，充分放电后，再进行检查。
（2）注意事项1）分级绝缘变压器试验电压应按被试绕组电压等级的标准，但不能超过中性点绝缘的耐压水平。
2）高压引线应使用屏蔽线以避免引线泄漏电流对结果的影响，高压引线不应产生电晕。
3）微安表应在高压端测量。
4）负极性直流电压下对绝缘的考核更严格，应采用负极性。
油浸式变压器介损试验
油浸式变压器介损试验一、使用仪器：AI-6000E自动抗干扰精密介质损耗测量仪一体机二、使用说明：高压输出插座（0.5-10KV，最大200mA）安装位置：箱体前侧面，外设保护门,如图所示。
功能：内高压输出；检测反接线试品电流；内部标准电容器的高压端。
接线方法：插座接高压线芯线（红夹子）并将地线接“测量接地”。
正接线时，高压线芯线（红夹子）和屏蔽“黑夹子”都可以做加压线；反接线时只能用芯线对试品高压端加压。
如果试品高压端有屏蔽极（如高压端的屏蔽极）可接高压屏蔽，无屏蔽时高压屏蔽悬空。
试品输入Cx插座（10µA-5A）功能：正接线时输入试品电流，如图所示。
接线方法：正接线时芯线（红夹子）接试品低压信号端，如果试品低压端有屏蔽极（如低压端的屏蔽极）可接屏蔽，试品无屏蔽极时屏蔽悬空。
三、试验方法1.变压器高压绕组对低压绕组及地（反接法、内标准电容、内高压）高压侧与中性点短接，低压侧短接接地，仪器高压输出接高压侧引出线。
2.低压绕组对高压绕组及地（反接法、内标准电容、内高压）低压侧短连，高压侧与中性点短连接地，仪器高压输出接低压侧引出线。
3.整体对地（反接法、内标准电容、内高压）高压侧绕组、中性点与低压侧绕组短连，仪器高压输出接高压或低压侧引出线都可。
4.高压侧套管(正接法、内标准电容、内高压)高压侧与中性点短连。
A相套管：仪器高压输出接高压侧A相引出线，Cx接A相末屏B相套管：仪器高压输出接高压侧B相引出线，Cx接B相末屏C相套管：仪器高压输出接高压侧C相引出线，Cx接C相末屏O相套管：仪器高压输出接高压侧O相引出线，Cx接O相末屏。
变压器介损——精选推荐
第一节 变压器绕组连同套管的tg δ试验一、试验目的测量变压器绕组绝缘的介质损耗角正切值 tg δ，主要用于检查变压器是否受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上附着油泥及严重局部缺陷等。
二、试验标准1.不同温度下的tg δ值可用固定公式10/)(3.11212t t tg tg -⨯=δδ（式中1δtg 、2δtg 分别在温度1t 、2t 时的tg δ值）算出。
2．20℃时tg δ不大于下列数值 500kV 0.6% 110～220kV 0.8% 35kV 1.5%交接时应测量变压器绕组的tg δ，并作为该设备原始记录，以后试验应与原始值比较，应无明显变化（一般不大于30%）。
试验电压如下：绕组电压10kV 及以上： 10kV 绕组电压10kV 以下： Un绕组tg δ与原始值比较变大或变小都可能是缺陷的反映，同一变压器各绕组tg δ应基本一致。
三、试验仪器变压器绕组连同套管的tg δ试验所需仪器见下表四、试验步骤试验前准备工作：1、填写第一种工作票，编写作业控制卡、质量控制卡，班里工作许可手续。
2、向工作班组人员交危险点告知，交代工作内容、人员分工、带电部位，并履行确认手续后开工。
3、准备试验用仪器、仪表、工具，所用仪器仪表良好，所用仪器、仪表、工具在合格周期内。
4、检查变压器外壳，应可靠接地。
5、利用绝缘操作杆带地线上去将变压器带电部位放电。
6、放电后，拆除变压器高压、中压低压引线，其他作业人员撤离现场。
7、检查变压器外观，清洁表面污垢。
8、接取电源，先测量电源电压是否符合实验要求，电源线必须牢固，防止突然断开，检查漏电保护装置是否灵敏动作。
9、试验现场周围装设试验围栏，并派专人看守。
变压器绕组连同套管的tgδ试验接线图如下试验步骤：1、首先将介质损耗测试仪接地，连接好电源输入线。
2、将高压侧A、B、C3三相绕组短接起来。
3、将非测试的低压绕组a、b、c、o短路接地；4、将红色高压线一端芯线“Cx”插座上。
变压器介损测试方法
变压器介损测试方法变压器的介损是指变压器在正常工作状态下，由于铁芯和绕组的电磁感应产生的焦耳损耗和涡流损耗。
介损的大小与变压器的绝缘质量和工艺水平直接相关，对变压器的性能和寿命有着重要影响。
因此，在变压器的质量检测和运行过程中，介损测试是必不可少的一个环节。
下面将介绍变压器介损测试的方法。
1.仪器和设备准备进行变压器介损测试时，首先需要准备以下仪器和设备：-介损测试装置：包括变压器接入装置、功率分配器等。
-交流电压源：用来提供待测变压器的工作电压。
-功率计：用来测量和记录变压器的有功功率和无功功率。
-电阻箱：用来调节变压器的绕组电阻，以达到在额定电压下进行测试。
2.测试流程-将待测变压器安装在介损测试装置上，并接入交流电压源。
-根据待测变压器的额定电压和额定频率，设置交流电压源的输出电压和频率。
-打开功率计和电阻箱，调节电阻箱的阻值，使得变压器的绕组电流接近额定值。
-测量功率计的有功功率和无功功率，并记录下来。
-计算出变压器的功率因数和介损角度。
-根据计算结果，可以得到变压器的介损值。
3.测试注意事项-确保测试环境的温度和湿度适宜，避免影响测试结果。
-确保测试设备和仪器的准确性，避免对测试结果产生误差。
-在测试前应对待测变压器进行预处理，如清洁绕组和铁芯表面，确保没有外部污染物的影响。
-在测试过程中，应仔细观察测试数据的变化趋势，判断测试过程是否正常。
-测试结果的判断要根据变压器的额定值进行比较。
4.结束工作-测试结束后，及时将测试数据记录下来，并进行整理和分析。
-对测试过程中发现的问题进行总结和归纳，以便今后改进和优化测试方法。
-及时对测试设备和仪器进行维护和保养，确保正常使用。
总结：变压器介损测试是变压器质量检测和运行维护的重要环节，通过介损测试可以判断变压器的绝缘质量和工艺水平。
介损测试的方法包括准备仪器和设备、设定测试流程、注意事项和结束工作等。
只有在科学合理地进行介损测试的基础上，才能更好地确保变压器的质量和性能。
变压器的套管介损试验
变压器的套管介损试验
实际上是指变压器电容型套管的主绝缘及电容型套管对地末屏tanδ与电容量的测量。
tanδ测量值：
1)20℃时的tanδ(%)值应不大于下表中数值：见附表。
2) 电容型套管的电容值与出厂值或上一次试验值的差别超出±5％时，应查明原因。
3) 当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于1000MΩ时，应测量末屏对地tanδ，其值不大于2%。
测量接线方法及注意事项：
⑴电桥正接线测量。
测量变压器套管tanδ时，与被试套管相连的所有绕组端子连在一起加压，其余绕组端子均接地，末屏接电桥，正接线测量。
⑵油纸电容型套管的tanδ一般不进行温度换算，当tanδ与出厂值或上一次试验值比较有明显增长或接近左表数值时，应综合分析tanδ与温度、电压的关系。
当tanδ随温度增加明显增大或试验电压由10kV升到Um/ 时，tanδ增量超过±0.3％，不应继续运行。
⑶测量时记录环境温度及变压器顶层油温。
⑷只测量有末屏引出的套管tanδ和电容值。
⑸封闭式电缆出线或GIS出线的变压器，电缆、GIS侧套管从中性点加压，非被试侧短路接地。
主绝缘及电容型套管末屏对地绝缘电阻：
1)主绝缘的绝缘电阻值一般不应低于下列数值：
110kV及以上：10000MΩ
35kV：5000MΩ；
2)末屏对地的绝缘电阻不应低于1000MΩ。
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湿度增大使被试品表面泄漏电流增大，介质损失因数测量结 果常受表面泄漏和外界条件（如干扰电场和大气条件）的影 响，影响测量准确度，应采取措施减少和消除这种影响。
3.电场干扰
a.提高试验电压，试验电压提高，通过试品的电 容电流增大，信噪比提高，干扰电流对δ 角的影响 相对减小，这种方法适用于对弱干扰信号的消除；
变压器绕组连同套管的介质损耗因数
tgnδ试验
张金伟
介损试验
(一)介损（tgnδ ）
tgnδ值称为介质损耗因素，以介质损失角的正切值tgnδ表示的。介损试验 是绝缘介质在交流电场作用下的能量损失，在一定电压和频率下，反映绝缘介质内单 位体积中能量损耗的大小，它与介质体积尺寸大小无关，数值上为电介质中的电流有 功分量与无功分量的比值，是一个无量纲的数。
tgn I R U / R 1 IC UC P CP R
电介质的并联等值电路与相量图
I
IC
I
IR IC
R U
C δ
φ IR U
①电介质电导引起的损耗
在电场作用下电介质电导（又称漏导）产生的泄 漏电流会造成能量损耗，
②在交流电压作用下，电介质由于周期性的极化 过程，带电质点需要克服极化分子间的内摩擦力 而造成能量损耗，极化损耗的大小与电介质的性 能、结构、温度、交流电压频率有关。
③升压速度不应太快。升压中若发现异常现象， 应马上降压断开电源，并查明原因。
④试验完毕，降压、断开电源后，才能更改接线 。
AI-6000E型高压输出面板图
AI-6000E型上面板图
仪器结构
(六）影响变压器介损测量的一些因素
影响介质损耗的因素有下面几种
1.温度的影响：
应尽量选择在相近温度条件下进行绝缘tgnδ 试验, 温度 对测量tgnδ 值影响较大，在绝大多数情况下，tgnδ 值随温 度升高而增高，tgnδ 值随温度的变化与试品的绝缘结构有关 。这是由于温度升高，介质中的离子增多，电导电流增大， 极化过程中分子间阻力增加，从而使介质损耗增加。
9.局部缺陷的影响。
10.周围的杂散电容太大,而被试品的自身电容量相 对小。
11.在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜。 12.套管内部油质劣化。 13.标准电容介质损耗大于试品介质损耗。 14.试品周围构架杂物与试品绝缘结构形成的空间
干扰网络的影响。 15.试验装置屏蔽不完善。 16.电压的影响。 17.频率的影响。
测量有未屏引出线电容式套管可采用正接法。
变压器的电容型套管、耦合电容器
电容式电压互感器
测量的tgnδ 试验电压可为10kV。
正接线、内标准电容、内高压（常规正接线）：
正 接 线 测 试
(五)操作时注意事项：
①按设备接地与否选择接线（正接线或反接线）
②仔细阅读介质损耗测试仪 AI-6000型说明书， 按说明书的要求及控制台面上接线图接线
②变压器绕组tgnδ 与原始值比较变大或变小都可 能是缺陷的反映。
③变压器套管缺油后电容量减小。
（九）案例
案例1：套管内部油质劣化
在20℃时测得的介损tgnδ =–0.2% 案例2在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜，在
19℃时测得的变压器介损tgnδ =–0.3% 案例3；一支220KV套管运行一年后，其介损tgnδ
b.尽量采用正接线 ；
c.屏蔽法：
在被试品上加装屏蔽，使干扰电流经屏蔽流走 ，不经过电桥桥臂
d.选相、倒相法；
e.移相法；
f.变频法。
4.磁场干扰 当电桥靠近电抗器、阻波器等漏磁通较大的设备时
，会受到磁场干扰。 将电桥移到磁场干扰以外或采取其它频率测量即异
频方法测量。 5.试验引线设置不当。 6.被试品表面（脏污、受潮）泄漏的影响。 7.被试品周围空气的干扰。 8.周围杂物等影响。
③当变压器电容型套管末屏对地绝阻低于1000MΩ 时，应测量末屏对地介损，加压2kV
(四)试验方法
正接线及反接线
①测量变压器介损要采用反接法
把各绕组的所有端子用导线短接，被试绕组（引 出者）应短接一起加压，其它绕组短接后接地或 屏蔽，铁心和夹件的接地端子与油箱相连（接地 ）反接线。该接线适用于被试品—端接地。测量 时电桥处于高电位，试验电压受电桥绝缘水平限 制，高压端对地杂散电容不易消除，抗干扰性差 。例测量变压器介损要采用反接法
变压器本体、电流互感器末屏、电流互感器本体
测量变压器绕组连同套管的 tgδ 试验电压可为 10kV
反接线、内标准电容、内高压（常规反接线）
反 接 线 测 试
②正接线。试品两端对地绝缘．电桥处于低电位 ，试验电压不受电桥绝缘水平限制，易于排除高 压端对地杂散电流对实际测量结果的影响，抗干 扰性强。
(七)如何避免-tgnδ 情况：
出现-tgnδ 产生的主要原因。 1.被试品的自身电容量相对小。 2.周围的杂散电容太大。 3.在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜。 4.套管内部油质劣化。 5.可能是标准电容器tgnδ 变得大于变压器绕组连
同套管的tgnδ （标准电容器有损耗）。 6.电场干扰。 7.磁场干扰。
金属线或金属片紧贴试品表面绕成屏蔽环并与电 桥的屏蔽相接，使表面泄漏电流不经分布的改变。
（八）试验结果的判断
①tgnδ 值与历年数值比较，不应有显著变化，应 按照tgnδ 值绝对值的增长趋势来判断更为可信。 并和处于同样运行条件下的同类设备相比较，即 使值未超过标准，但和过去值比较及和同类设备 比较，应按照tgnδ 值绝对值的增长趋势来判断更 为可信。若tgnδ 值突然明显增大时，就必须引起 注意，查清原因。
8.试品出现-tgnδ 时，是没有物理意义的。因此 当出现(-tgnδ )时，必须查明原因。
a. 现 场 测 试 中 可 以 分 别 采 取 改 变 高 压 引 线 与试品的夹角。
b. 将被试品表面擦拭干净，除去水分和污秽 c.选择晴朗天气和尽量清除被试品周围的接地
体(包括人)的相应措施。 d. 注意套管法兰的接地。 e.消除表面泄漏：一般在现场试验时，用软裸
值由0.37%上升至3.2% 可能原因是： ①电容屏产生悬浮电位 ②油纸中有气泡 ③严重受潮
③局部放电引起的损耗
(二)介质损失角正切主要能发现哪些缺陷？
测量电气设备绝缘的介质损失角正切值tgnδ 、是 判断绝缘性能的有效方法，主要用于检查电气设 备整体是否受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上 附着油泥及严重局部缺陷等；以及小体积设备绝 缘的某些局部缺陷。（在一般情况下，介质损耗 tgnδ 试验主要反映设备绝缘的整体缺陷，而对局 部缺陷反映不灵敏）。 测量介质损耗因数，通常 不能发现的设备绝缘缺陷是大体积试品的局部缺 陷。
(三)Q/CSG 114002-2011电力设备预防性试验规程规 定：
①tgnδ 值与出厂试验值或历年的数值不应有显著 变化（增量一般不大于30%）
②20℃时不大于下列数值：500kV：0.6% 110 kV-220kV:0.8% 35kV: 1.5%
（同一变压器各绕组tgnδ 的要求值）