高压套管的介质损耗测试
套管介损测试
介质损耗高压套管的测试试验接线及试验设备介质损耗因数的定义绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图如图3-1所示。
图3-1绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图众所周知，在某一确定的频率下，介质可用确定的电阻与一确定的电容并联来等效，流过介质的电流由两部分组成，I CX 为电容性电流的无功分量，I RX 为电阻性电流的有功分量，介质的有功损耗将引起绝缘的发热，同时介质也存在着散热，而发热、散热跟表面积等有关，为此应测试与体积相对无关的量来判断绝缘状况，为此测试有功损耗除以无功损耗的值，此比值即为介质损耗因数。
Q=U ·I CXP=U ·I RX则Q P =CX RX I I =tg δ (3-1)从公式（3-1）可以看到图3-1中介质损耗因数即为介质损失角δ的正切值tg δ。
试验目的高压套管大量采用油纸电容型绝缘结构，这类绝缘结构具有经济实用的优点。
但当绝缘中的纸纤维吸收水分后，纤维中的β氢氧根之间的相互作用变弱，导电性能增加，机械性能变差，这是造成绝缘破坏的重要原因。
受潮的纸纤维中的水分，可能来自绝缘油，也可能来自绝缘中原先存在的局部受潮部分，这类设备受潮后，介质损耗因数会增加。
液体绝缘材料如变压器油，受到污染或劣化后，极性物质增加，介质损耗因数也会从清洁状态下的0.05%左右上升到0.5%以上。
除了用介质损耗因数的大小及变化趋势判断设备的绝缘状况外，电容量的变化也可以发现电容型设备的绝缘的损坏。
如一个或几个电容屏发生击穿短路，电容量会明显增加。
由此可见，测量绝缘介质的介质损耗因数及电容量可以有效地发现绝缘的老化、受潮、开裂、污染等不良状况。
典型介损测试仪的原理接线图从20年代即开始使用西林电桥测量tgδ，目前介损测试电桥已向全自动、高精度、良好抗干扰性能方向发展，比较经典的有三种原理即西林型电桥、电流比较型电桥及M型电桥。
下面分别作简要的介绍：（1）西林电桥的原理图3-2所示图3-2西林电桥的原理图图中当电桥平衡时，G显示为零，此时3RZx=4ZZx根据实部虚部各相等可得：tgδ=ωR4C4C≈RRCn34（当tgδ＜＜1时）根据R3、C4、R4的值可计算得出tgδ、C的值。
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。
介质损耗试验的原理及应用
介质损耗试验的原理及应用摘要：论述变电站介质损耗试验的概念及意义，引出介质损耗因数tgδ的定义，介绍介质损耗因数试验原理，测量方法及影响试验结果的因素和解决方法，结合工作实际简述现场试验应注意事项。
关键词：介质损耗因数；影响因素；注意事项引言近年来随着电力用户用电量大幅度增高，新型能源供电的加入，特高压交流、直流输电线路建成并投用，将变电站在电网中的地位提升到新的高度，各种电压等级的变电站兴建，变电站内电气一次设备种类的增多。
使电气一次设备高压试验显得尤为重要，在众多的电气设备高压试验项目中，介质损耗试验是必不可少的一环。
1.介质损耗因数的概念及意义在电场作用下，电气设备在输电过程中有一部分能量转变为其他形式的能量，通常为热能。
排除电气设备之间导线连接不紧密、铜铝接触无过渡、输电量过大、户外温度过高等因素，设备发热是由介质损耗引起，所谓介质损耗就是指在电场作用下电介质内部，如果损耗很大，会使电气设备温度升高，导致电气设备绝缘材料发热老化，如果介质温度不断上升，严重时会使电气设备绝缘部分融化、烧焦，丧失绝缘能力，造成击穿，影响变电站正常运行。
因此，介质损耗的大小是衡量绝缘性能的一项重要指标。
但不同设备由于运行电压、结构尺寸等不同，不能通过介质损耗的大小来衡量对比设备的绝缘性能好坏。
因此引入了介质损耗因数tgδ（又称介质损失角正切值）的概念。
介质损耗因数的定义为：介质损耗因数tgδ=（P/Q））*100％通过tgδ的定义可以看出tgδ只与材料特性有关，与材料的尺寸、体积无关，这样以来便于不同设备之间进行比较。
测量介质损耗因数tgδ是判断电气设备的绝缘状况得一种传统且十分有效的方法。
2.介质损耗因数试验的原理测量介质损耗因数的原理分为三种：1）西林电桥是80年代以前广泛使用的现场介损测试仪器。
试验时需配备外部标准电容器，以及10kV升压器及电源控制箱。
需要调节平衡，是由：交流阻抗器、转换开关、检流计、高压标准电容器组成。
套管介质损耗因数tgδ和电容量测试作业指导书
套管介质损耗因数tgδ和电容量测试作业指导书2．1 试验目的有效地发现设备是否存在受潮缺陷。
2．2 该项目适用范围35kV及以上电容式套管交接、大修后试验和预防性试验2．3 试验时使用的仪器西林电桥或数字式自动介损测试仪2．4 试验条件及准备2.4.1 试验条件本试验应在良好的天气，试品及环境温度不低于＋5℃的条件下进行。
2.4.2准备测试前，应先测量试品各电极间的绝缘电阻。
必要时可对试品表面(如外瓷套或电容套管分压小瓷套，二次端子板等)进行清洁或干燥处理。
了解充油电力设备绝缘油的电气、化学性能(包括油的tgδ)的最近试验结果。
2．5 试验接线2.5.1测量装在三相变压器上的任一只电容型套管的tgδ和电容时，相同电压等级的三相绕组及中性点(若中性点有套管引出者)，必须短接加压，将非测量的其它绕组三相短路接地。
否则会造成较大的误差。
现场常采用高压电桥正接线测量，将相应套管的测量用小套管引线接至电桥的C x端，一个一个地进行测量。
2.5.2具有抽压和测量端子(小套管引出线)引出的电容型套管，tgδ及电容的测量，可分别在导电杆和各端子之间进行。
图2 电容式套管等值电路（a）导电杆与接地端子间；（b）导电杆与抽压端子间；（c）抽压端子与接地端子间（1）测量导电杆对接地端子（末屏）的tgδ，非测量的抽压端子接末屏端子，将C2短路。
如图2（a）所示。
（2）测量导电杆对抽压端子的tgδ。
非测量的末屏端子悬空，如图2（b）所示。
（3）测量抽压端子对接地端子的tgδ。
导电杆悬空。
这时的测量电压不应超过该端子的正常工作电压，一般为2～3kV，如图2（c）所示。
以上3种测量，电桥均采用正接线，测得的tgδ值应符合有关规程。
2．6 影响测量的因素2.6.1抽压小套管绝缘不良，因其分流作用，使测量的tgδ值产生偏小的测量误差。
2.6.2当相对湿度较大(如在80%以上)时，正接线使测量结果偏小，甚至tgδ测值出现负值；反接线使测量结果往往偏大。
套管介质损耗因数和电容量试验
套管介质损耗因数和电容量试验
测试套管介质损耗因数和电容量是判断套管是否受潮的一个重要试验项目。根据套管介质损耗因数和电容量的变化可以较灵敏地反映出套管绝缘劣化、受潮、电容层短路、漏油和其他局部缺陷。
（4）油套管试验前要观察其油位是否正常，不得在套管无油的状态下进行试验。
（5）测量独立的电容型套管介质损耗因数时，由于其电容小，当套管位置放置不同时，因高电压极和测量电极对周围的物体存在杂散阻抗，会对套管的实测结果有很大影响，不同的放置位置测试结果不同。因此，在测量高压电容型套管的介质损耗因数时，要求垂直放置在接地的套管架上，不应把套管水平放置或吊起任意角度进行测量。
套管介质损耗因数和电容量试验注意事项：
（1）测试应在良好的天气，湿度小于80%，套管本身及环境温度不低测试被试品的绝缘电阻，其值应正常。
（3）在拆除套管一次引线时要采用正确方法，选用合适的工具进行，严防工具打滑损坏套管瓷套。拆除套管末屏接地时，注意防止末屏小套管漏油或小套管内接线转动、松脱。试验完毕应可靠恢复末屏接地，防止运行中末屏放电。
（6）在测量变压器套管时，为了安全以及减少线圈电感时，所有变压器线圈都应短路，并且非被试套管的线圈应当接地。各相套管单独试验，非试验相套管的末屏必须可靠接地。
500kV高压套管高压介损测试难点分析及对策
高 压介 损 测量 装置 ，普 遍采 用 串谐调 频 方式 升 与 ｌ０ ｋＶ电压 下 的介 损值相 比 ，增量达 ０．２０７个百分
压 ，整套装置主要 由干式谐振 电抗 器 、励 磁变压器 、高 点 ，一次如表 １所示 ，且 介损 曲线呈上升趋 势 ，在此种
压标准 电容 器 、补偿 电容 器 、变频 电源等组成 ，通过 电 情 形 下 ，运 行 电压 的介 损增 量有 可能 会超 过规 程规
率在 ４５～５５ Ｈｚ，根据 生产 厂家测试 经验 ，只要超 过运 接线 方法 、解压方式 均与 当年 年初一 致 ，只有 升压步
行设 备 ５０％ 的额 定 电压 ，测试结 果 便可 代表 设备 额 由２０ ｋＶ改为 １０ ｋＶ。当时测试 环境 ：温 度 ：２７￣Ｃ，湿
定 电压下的实际值 。
序号 ／压
／ 电
值 Ｈ ｚ ～ ｋＶ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ ０ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
∞ 钉 升明压 数 据们 １ ５ ７ ８ ９ Ｏ． ９３９ Ｏ ２ ５５２．７ ６ ４ ９５ ２６５ ３．５
２
２０．１ ０
５５．５
度 ：７５％，三相油温 ４５℃左右 ，二次高压介损测试结果
２ 现场测试难点
如表 ２所 示 ，Ｂ相 变 高套 管 １２０ ｋＶ电压 下介 损值 与 １０ ｋＶ电压下 的介 损值 相 比增 幅为 ０．０２２个 百分 点 ，
２．１ 起 始 电 压 难 以 升 压
且升 降压 曲线较为 吻合 ，电容量与 出厂和交接试验值
中 ，高压 介损测试 工作存在起 始 电压难 以升压 、测试 ２．２ 主变本体绝缘油状态对测试结果的影响
结果受 主变本体绝缘 油状态影 响较大 的 问题 。为解
高压变压器油／气套管现场介质损耗试验方法讨论
往
高压变压器油 ／ 气套管现场介质损耗试验方法讨论
汲旭 ／ 特变电工沈 阳变压器集团有 限公司
摘 要： 从各种 电气设 备的类型 中可 以看 出， 高压 变压 器油 ／ 气套 管是新 型且 典型性较 强的设备类型之 一。 由于这种设备 的结 构类型 比较 突 出， 因此 ， 在现场试验的过程 中工作难 度相对较 大。 需要及 时打开 Ｓ Ｆ ６气 室。 如果没有打 开气室必然会 造成严重的损 耗 。因此 ， 在 机械设备运行 的过程 中， 工作人 员需要 结合 电路 以及试验 的要 求 来进行 分析 ， 做 好介质损耗试 验。对试验 结果进 行分 析。 同时还 需要对 实际的应用条件进行研 究， 保 证试验的 可行性和便捷性 。 本 文中 ， 笔者就对 高压 变压 器油 ／ 气套 管的现场介质损耗 试验 的过程 中和相关的数据进行分析 ， 仅供参考 。 关键词 ： 变压 器； 绝缘油 ； 套管； 现场试验 ； 介 质损耗测量 大型 电器 变 压器 在 运行 的过 程 中需 电路 中主 要是 增加 了电感 Ｌ和 杂 散 电容 ｌ 导 致高 压变压器油介质超标的 因素 。 要和 Ｇ Ｉ Ｓ相连接 ， 因此 ， 高压出线套管选择 Ｃ ｏ ， 套管 中的 电路 形式主要 呈现出 星形结 第一 ， 微生 物污染 因素 由于在安 装和大 修 绝缘油 ／ 气 套管的形式是 比较常见的 。这 构 。为 了对试 验接 线 的测 量结 果 进行 分 高 压变 压器 时 不可 避免 的入 侵 了一 些微 是一 种 新型 的设 备 类型 ，在 应 用 的过程 析 ， 还 需要对 相应的等 值复阻抗 参数进 行 生 物 ， 而在油 中 又富含 水 ， 空气 等微 生物 中 ，主 要是 以 电力设 备 的试 验 规程 来进 计算和分析 。 其 中包 括电桥电路 中的不 同 的生存必 需品 ，因此 使微生 物得 以生长 ， 行 。在 应用之 前需要 进行相 关的试 验 ， 需 连接点 的设置 。对 于测量结 果来 说 ， 试验 繁殖 和代谢。因为微生物 中所含 的蛋 白质 要注意 的是 ，在试 验的过程 中应 该让 Ｓ Ｆ ６ 接线的情况是主要 的影 响因素。 本 身即为胶 体 ， 所 以微生 物的污 染实质 上 的气 室处于打 开的状 态 。在处 理过程 中 ， 具 体 来说 ，其 中一 个 阻抗 为 等值 阻 即为胶体 的污染。而且微生物通 常均 具有 和 整个 电路结构 是 并联 关系 ， 在 电桥 电荷 ，这在 一定程度 上提高 了油 的电导 ， 由于工作 量相对较 大 ， 工 作人 员的工作 强 抗 ， 度也 比较高 ， 在现 场进行 试验具有 一定 的 处于平 衡状态 下 ， 不会对测 量结果产 生任 致使 电导 损耗上升 ， 随之 致使高 压变 压器 不变 形 。为了对设备 运行 的状 况 ， 设备 的 何影响 。不 同接 点之 间的阻抗值 也不 同 。 油介 损超过规定标准 。 缺陷等进行检 测和试验 。 研究 人员要 根据 但是在 测量 的过 程 中， 都应该 在保证 电路 第二 ， 含水 量因素虽 然在高 压变 压器 试验现场 的条件对油 ／ 气 套管的试验 方法 处于平衡状态下进行 。研究人 员在对 电容 的生产和 制作过程 中 ， 绝 缘材料 已经经 过 来 进 行分 析 ， 在 降低 误 差的 情况 下 ， 提 升 量测量 值的影 响程度进 行分析 的过程 中 ， 干燥 处理 。但不可避免 的在 其深层还是会 试验 的准确性 。 主要 应 该对 电容 量 值的构 成 因素 进行 分 留下少量水分 。 设备 结构 特点及试验 中的 问题 析 ，可 以忽略 的因素也 需要考虑 到其 中 。 ２ 介 质损耗 仪器 类型 。Ｂ Ｃ ２ ６ ９ 。 Ｂ介 质 从设备 运行 的过 程 中可 以看出 ，油 ／ 对于介 质损耗测 量值来 说 ， 如果忽视 电容 损耗 测试 仪是 一种 先进 的测 量 介质 损 耗 气 套 管 的应 用主 要是 为 了将变 压 器 的出 的变 化程度 ， 电阻 值就是最 重要 的影响 因 （ ｔ ｏ ８） 和 电容 容 量 （ Ｃ ） （ ） 的 仪器 ， 用 于 工频 线和 Ｇ Ｉ Ｓ 相连接 。 通常 隋况下 ， 主要采用的 素 。同样 ， 电阻 值也 是各部分的代数之和 。 高压下 ， 测量各 种绝缘材 料 、 绝缘 套管 、 电 是 油 纸 电容型 结构 ，将 设 备安 装 完毕 之 高压套 管介质 的损耗量 、 等 值容抗 等都 是 力电缆 、 电容器 、 互感 器 、 变压器 等高 压设 后， 其 下端的位 置就会和 变压 器进行 紧密 影响误 差的重 要因素 。因此 ， 研究 人员 需 备的 介质损 耗 ， （ ｆ ｑ ８） 和 电容容 量 （ Ｃ Ｘ ） 它 地连接 。然后将整体部分 都浸入到变压器 要对各种数 值和 因素进行研究和分析 。 淘汰了 Ｑ Ｓ高压电桥 ， 具有操作 简单 、 中文 的油中。 这时， 需要保证设备上端 和 Ｇ Ｉ Ｓ相 四、 对 变 压 器 的研 究 显示 、 打印 、 使用 方便 、 无需 换算 、 自带 高 连 。同时将 Ｓ Ｆ ６ 处于封 闭Ｉ 状态 下。 变 压器套 管 的主 要作 用 是 把变 压 器 压 、 抗 干扰能力 强 、 测 试 时间 （ 在 国 内同类 接 下 来需 要对 套 管介 质 的损 耗程 度 装 置里的高 压引线 、 低压 引线牵 引到油 箱 产品 中速度最 陕） 等特点 。 体积小 、 重量轻 和 电容量进行细致地测 量。需要将气室 中 之外 ， 对 整个 装置 内的 电流 负荷有 很大 的 是第 二代 抗千 扰 介质损 耗 测试 仪 的 主要 的气体排 空 。然后 打开气 室 ， 做好试 验接 引导作 用。对变压器进行介损试验有 助于 特 点 。 基 本 测 量 误 差 如 下 ：介 质 损 耗 线工作 。在试验 完成之后 ， 需 要将气 室 中 掌握 装置 的结构 性能 ， 判断 变压器 使用 期 （ ｔ ｑ ６） ： ｌ ％ ７个 字 （ 加 载 电流 ２ ０ ｕ Ａ～ 的空气抽千 。然后注入 质量达标的气体类 间状 态的正 常与否 ， 在故 障发生后 提醒 技 ５ ０ ０ ｍＡ） 。 介质损耗 （ ｔ Ｏ ８） ： ２ ％ ９个字（ 加 型。这一 工作 的难 度较大 ， 而且对于 操作 术人员采取措施 处理 。 套管属于小 电容 量 载电流 ５ ｕ Ａ～ ２ ０ ｕ Ａ） 。电容容量 （ Ｃ ｘ ） ： １ ５ ％ 人员的要求也 比较高 。在操作的过程 中很 设 备 ， 通 过介损值 测试能 灵敏反 应绝缘 受 ± １ ． ５ ｐＦ 。 容易 出现 严重 的不足和缺 陷 。另 外 ， 对于 潮 、 老化 等分 布性 缺 陷 ， 所 以介 损测 试 是 总结 ： 总而言之 ， 对高压变压器 油 ／ 气 油／ 气型的 电容 器套管来说 ，对 其内部结 套 管质 量检验的重要项 目。 套管介 质的损耗 进行试验 ， 可以对损 耗程 构 和 工作 原 理进 行分 析和 研 究是 工作 人 研 究人 员应该根据 变压 器系列 多 、 对 度以及影响 因素进行 明确 。同时还可 以将 员的主要工作 内容 。 变 压器 性 能要 求高 和 目前检 测 手段 不 完 介质损 耗的程度 控制在标 准的 范围 内 ， 减 二 、油 ／ 气 套管介质损耗和 电容量测 善 的 实际 ， 借 助 微机 控制 技术 ， 从理 论 上 少损耗程度 。测量结果是不 断变 化的。对 量试验方法及接线 研 究变 压 器在 线试 验与 故 障诊 断 的技 术 历史数 据进行 比较的过程 中， 需要对 试验 为了 提升 现场 试 验 的准 确性 和科 学 方 法 ，用以指 导变压器 投运 后能够 可靠 、 所获得 的数据和 状态进行 分析 ， 提升 试验 性 ，首先 需 要对 电压器 高 压 油 ／ 气套 管 安全 、 经济运行 。通 过分析变压器标准 ， 整 的准确性 。 ｔ ａ ｎ ８ 以及 电容量进行 测定 。该 试验需要 理 出满足 电力变压器 试验 的工作标 准 、 试 参考文献 在关 闭 Ｓ Ｆ ６气室 的情 况下进行 ， 但 是在这 验 要求和步 骤 ； 按照“ 功能综 合化 ， 结构 微 ［ １ 】 彭桥 ， 任峻石 ． 电容 式高压套管安装在 线 种 情况 下无法 直接测定套 管端部 的 电压 ， 机化 ， 监 视屏 幕 化 ， 管 理智 能化 ” 的要 求 ， 监测 的探 讨［ Ｊ ］ ． 装备制造． ２ ０ １ ２ （ ０ １ ） ． 在 测 量 的过程 中还需 要通 过 套管 的 绕组 设 计 了 电力变 压器 性能 参 数综 合检 测 系 ［ ２ 】 孙春雷 ， 陈照强． 电力设备 介质损耗在 线 中心 点来对套 管的 电压 进行测 量和控 制 。 统 ； 根据 变压器 试验标 准和计 算机控 制技 监 测 技 术 综 述 【 Ｊ 】 ．科技 创 新 导报 ． ２ ０ １ ２ 试验 人 员要 在整 个试 验 过程 中将 隔 离开 术 ， 设计 出符 合 微机 检测 的 方法 ； 对变 压 （ ２ ７ ） ． 关和刀闸断开 。 器 试验 中的短 路试 验 的在 线测 量 作试 验 ［ ３ 】 申积 良 ， 黄福勇， 周 卫华 ， 汤 美云 ， 魏 力 三、 试验接 线对测量值 的影响及误差 室模 拟研究 ， 说 明��
穿墙套管介质损耗试验
穿墙套管介质损耗试验一、试验目的介质损耗因数测量是一项灵敏度很高的试验，它可以发现电力设备绝缘整体受潮、劣化变质及小电容试品贯通和未贯通的局部缺陷，但不易发现大电容试品的局部缺陷。
二、试验数据三、实验步骤1、首先拆掉穿墙套管相应接线，用相色带系好做好安全措施。
2、用砂纸将接线部分接触面轻轻打磨，保证接触良好。
3、实验前用摇表测量各穿墙套管末瓶对地绝缘电阻其阻值≥2500兆欧。
4、连接介损测试仪及穿墙套管之间的接线，并且保证接地良好。
5、派专人监护，试验过程中禁止他人接近被测设备，严禁回路开路。
6、合上操作箱电源开关，进入主菜单，选择接线方式。
正接法：（被试设备的低压测量端或二次端对地绝缘）①专用高压电缆从仪器后侧的HV端上引出，接被测设备高压端。
②专用低压电缆从仪器的CX端引出接被试设备低压端；CX的屏蔽层必须通过面板上的接地插孔接地，CX的芯线与屏蔽层严禁短接，否则无取样无法测量。
反接法：（被测设备的低压测量端或二次端对地无法绝缘）①专用高压电缆从仪器后侧的CX端上引出，接被测设备高压端。
注意CX的芯线与屏蔽层严禁短接，否则无取样无法测量，屏蔽层应接被试品的屏蔽极，如被试品没有屏蔽极则屏蔽层悬空。
②HV用专用线连接到地板的接地插孔（HV的芯线及屏蔽层接地）设备低压端已经接地。
7、依次测量各相套管的介损值并记录实验数据。
8、试验结束后，依次测量各套管末屏对地绝缘其绝缘应≥2500兆欧。
9、在所拆线的接触面上涂导电膏，恢复各套管接线。
四、注意事项1、测量前，应将穿墙套管接线处打磨干净，以减少测量误差。
2、实验前，应测量并记录环境温湿度。
3、实验前，应确认电源为AC220V，复查接线准确无误并检查操作箱接地良好，方可进行测量。
4、测量结束后应及时放电，放电完毕后才可拆除试线，以防止开路烧坏仪器。
5、在测量时应注意防止试验线夹或被他人拆掉，造成开路而烧坏仪器。
五、主接线（反接法）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三高压套管的介质损耗测试（一）试验目的高压套管大量采用油纸电容型绝缘结构，这类绝缘结构具有经济实用的优点。
但当绝缘中的纸纤维吸收水分后，纤维中的β氢氧根之间的相互作用变弱，导电性能增加，机械性能变差，这是造成绝缘破坏的重要原因。
受潮的纸纤维中的水分，可能来自绝缘油，也可能来自绝缘中原先存在的局部受潮部分，这类设备受潮后，介质损耗因数会增加。
液体绝缘材料如变压器油，受到污染或劣化后，极性物质增加，介质损耗因数也会从清洁状态下的0.05%左右上升到0.5%以上。
除了用介质损耗因数的大小及变化趋势判断设备的绝缘状况外，电容量的变化也可以发现电容型设备的绝缘的损坏。
如一个或几个电容屏发生击穿短路，电容量会明显增加。
由此可见，测量绝缘介质的介质损耗因数及电容量可以有效地发现绝缘的老化、受潮、开裂、污染等不良状况。
（二）试验接线及试验设备1、介质损耗因数的定义绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图如图3-1所示。
图3-1绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图众所周知，在某一确定的频率下，介质可用确定的电阻与一确定的电容并联来等效，流过介质的电流由两部分组成，I CX为电容性电流的无功分量，I RX为电阻性电流的有功分量，介质的有功损耗将引起绝缘的发热，同时介质也存在着散热，而发热、散热跟表面积等有关，为此应测试与体积相对无关的量来判断绝缘状况，为此测试有功损耗除以无功损耗的值，此比值即为介质损耗因数。
Q=U·I CXP=U·I RX则QP=CXRXII=tgδ(3-1)从公式（3-1）可以看到图3-1中介质损耗因数即为介质损失角δ的正切值tgδ。
2 几种典型介损测试仪的原理接线图国外从20年代即开始使用西林电桥测量tgδ，目前介损测试电桥已向全自动、高精度、良好抗干扰性能方向发展，比较经典的有三种原理即西林型电桥、电流比较型电桥及M型电桥。
下面分别作简要的介绍：（1）西林电桥的原理图3-2所示图3-2西林电桥的原理图图中当电桥平衡时，G显示为零，此时3RZx=4ZZx根据实部虚部各相等可得：tgδ=ωR4C4C≈RRCn34（当tgδ＜＜1时）根据R3、C4、R4的值可计算得出tgδ、C的值。
从原理上讲，西林电桥测介质损耗没有误差，但由于分布电容是无所不在的，尤其是Cn必须有良好的屏蔽，当反接法时，必须屏蔽掉B点对地的分布电容，正接法时，必须屏蔽掉C点与B点间的分布电容，但由于屏蔽层的采用增加了C4、R4及R3两端的分布电容带来了新的误差，以R3正接法为例，R3最图3-3大值为1k Ω左右，当分布电容达10000PF 时，对介损的影响为0.3%，为了消除这一分布电容的影响，提高测试精度，试验室采用双屏蔽，如原理图3-3所示。
Us 电位自动跟踪S 点电位，这样R3对地的分布电容电流为零，从原理上消除了杂散电容的影响，但采用这种方式不能用于反接法，因为S 点电位是高压，在现场不可能使用。
目前国内外典型的西林电桥有QS1（现场用）、QS37（试验室用）、瑞士2801（试验室用）。
（2）电流比较型电桥电流比较型电桥的原理图如图3-4所示。
图3-4图中T 为环形互感器，通过调节k1、k2、k3使电桥达到平衡，即G 的指示为零，根据磁路定律：•φ1+•φ2+•φ3=0根据实部虚部相等有：Cx=21K K C N tg δ=13k k 这种电桥因各线圈的等值阻抗较小，对地的分布电容影响很小，测试较为准确，由于T是一互感器，谐波及电晕电流的影响很大，在现场使用与试验室差别较大。
这种电桥国内有QS30等。
（3）M 型电桥M 型电桥的原理图如图3-5所示。
图3-5这种电桥是利用标准臂产生的电容电流与试品的电容电流相抵消，余下的即为阻性分量，从而计算出介损值，具体分析如下：•U A =•I N ·R 4·k (k ≤1，其数值与可调电阻动触头的位置有关)•U B =（•IRX +•I CX ）R 3 •W =•u A -•u B =•I N ·R 4·k-•IRX ·R 3-•I CX ·R 3 =(•I N ·R 4·k-•ICX ·R 3)-•I RX ·R 3 由于•I N 与•I CX 均超前于•u 900，为同相分量。
当I N ·R 4·k=Icx ·R 3 3-2W 有最小值，此时W=I RX ·R 3 3-3通过式（3-2）可得Icx=34R k R I N 3-4 其中，k 与R 4动触头的位置有关，当W 调至最小值时，可以通过特有回路测得K ，这样可测得Icx 值，同时可得到电容量的值。
通过）式（3-3获得I RX =3R W (3-5)那么，tg δ=CXRX I I 可以算出tg δ值。
由于R 3、R 4阻值较小，最大值为100Ω，杂散分布电容的影响仅为西林电桥的1/10，且R 3、R 4的值较为固定，分布电容可以补偿，可以进一步提高精度。
当设备为一端接地时，M 型电桥采用反接法，即在B 点接地，此时如不采取措施，高压变压器及高压电缆对地电容就并联在试品两端，影响了测量精度，为此M 型电桥的高压电缆及高压变压器均采用双重屏蔽，如图3-5中。
Ce 为高压变压器的耦合电容，直接并联在高压线圈两端，对测量没有影响。
（三） 电容型套管的介损试验方法电容型套管的最外层有末屏引出，试验时可采用电桥正接法进行一次导杆对末屏的介损及电容量测量。
对于电容型套管末屏的介损测试，可采用电桥反接法测量末屏对地的介损和电容量，试验电压加在末屏与套管油箱底箱之间，并将依次导杆接到电桥的“E ”端屏蔽，试验时所加的电压须根据末屏绝缘水平和电桥的测量灵敏度而定。
一般可取2～3kV 。
1 电场干扰对介损测试结果的影响现场的干扰主要是电场及磁场干扰，电场干扰主要是外界带电部分通过电桥臂耦合产生电流流入测量臂；另一种干扰是磁场干扰，其主要是对桥体本身的感应，随着电磁屏蔽技术的发展，这一干扰可以利用桥体的磁屏蔽层消除。
下面主要讲述电场的影响电场对测量的影响，对各种电桥来讲，原理上是相同的，现以M 型电桥为例作简要的介绍，对220kV 套管来说，图3-6为干扰对M 型电桥影响的原理图。
图3-6正接法时，当高压变压器初级合闸后，高压变压器次级相对于3200kV的电源来讲处于短路状态（叠加法），可以认为流过Cn 及试品臂的电流为零，也就可以认为干扰电流Ig 对测试没有影响。
当然由于干扰除对试品的顶部有影响，对试品中部亦有耦合，有较小的干扰，所以正接法时，现场干扰很小。
反接法时，高压变压器合上后，高压变压器次级相当于短路，试品或Cn 阻抗很大，Ig 主要通过变压器次级及R 3到地，那么Ig 对测量的影响很大，所以反接法时，测试受外界电场干扰很大。
2 介质损耗测量时电场干扰的抑制现场进行介质损耗测量时抑制干扰的方法很多，常用有的屏蔽法、移相法、倒相法。
这三种方法，许多文献上有过专门介绍，总的来说各有利弊。
屏蔽法可以抑制外界电场对试验的干扰，缺点是比较麻烦，而且在一定程度上改变了被试品内部的电场分布，因此测量结果与实际值有一定的差异；移相法测量介质损耗，测量值比较准确但需要有专门的移相设备，同时测量也比较复杂；倒相法无需专门设备，操作方便，但当电场干扰较大时，倒相后介质损耗测量值有可能出现负值。
移相法与倒相法，都是在外界电场干扰电流•'I 与被试品电流•I x 幅值不变的情况下，靠改变•I x 的相位，经过简单的数学计算来比较准确地反映被试品的真实介质损耗。
另一类抑制电场干扰的方法是提高介质损耗测量时的信噪比。
由于•'I 可以认为是恒流源，而•I x 的幅值随试验电压的增加而增加，故提高试验电压可以提高信噪比k=••'I Ix，从而起到抑制干扰电流、提高测量精度的作用。
但此种方法受到无损标准电容器耐受电压的限制，现场往往难以实施。
（1） 屏蔽法在设备上方放置一屏蔽罩，屏蔽罩接地，干扰则直接到地，不影响电桥的桥臂，但这一方案实际使用很麻烦。
（2）采用移相电源电桥电源采用移相电源，由于干扰电流•I g 的相位不变，所以调节电源的相位，•I x 相位便相应的变化，当•I x 与•I g 的相位一致时，δ角测试受外界的影响很小。
但这种方法设备较重，较复杂，操作亦十分麻烦，现场使用很不方便。
（3）采用倒相法这是一种比较简单的方法，测量时将电源正、反倒相各测一次。
由于干扰电源Ig 的相位不变，分析时可认为电桥电源相位不变，即•I x 的相位不变，而•I g 作1800的反相，如图3-7所示。
tg δ1=CX RX I I '' tg δ2=CXR I I ''''tg δ=CX RX I I =)"'(2/1"'(2/1)CX CX RX RX I I I I ++=CX CX CX CXt I I tg I g I "'"'21++δδ="'"'212111C C tg C tg C ++δδ由图中可知：Cx=2"'x C x C + 这种方法从原理上可以完全消除干扰，但在干扰很大时，tg δ1、tg δ2可能很大且一正、一负，但tg δ却很小，这样tg δ1、tg δ2的测量误差相对tg δ来讲已很大，对tg δ测量的误差则很大。
（4）50%加压法这是一种无需另加试验设备、操作简便，只需作简单计算就可以比较准确地反映被试品真实介质损耗的方法。
所谓50%加压法，就是在政党介质损耗测试回路不变的情况下，将试验电压升到额定试验电压，调节电桥平衡，测得第一组R3与tg δ的值,即R 31与tg δ1, 然后将试验电压退到50%的额定试验电压，重新调节电桥平衡，测得另一组R3与tg δ的值R 32与tg δ2，进行简单计算，求取被试品真实介质损耗的方法。
现以图3-8为例分析如下：根据电桥平衡原理，可得有干扰电压时的电桥平衡方程为：34R Z Z N －Zx 1=••UZeU '式中：Z 4=（41R +j 4C ω）-1Z N =NC j ω1图3-8Zx=Rx+Cx j ω1 •'U ——干扰电压•U ——外加试验电压Ze ——干扰电压等值耦合阻抗设外施额定试验电压时调节电桥平衡，测得R 31、tg δ1，则电桥平衡方程为： 3141R Z Z N -Zx 1=••UZeU ' （3-6） 式中：Z 41=（41R +j 41C ω）-1式中：Z41=（41R +j 41C ω）-1 然后将试验电压降到50%的额定电压，重新调节电桥平衡，测得R 32、tg δ2，则电桥的平衡方程为：3242R Z Z N -Zx 1=••UZe U 21' （3-7） 式中：Z 42=（41R +j 42C ω）-1 求解式（3-6）、（3-7）得被试品的真实介质损耗为：tg δ=323132312122R R R R tg tg --δδ (3-8)Cx=R 4C N ()123231R R (3-9) 3 套管的高电压介损试验高电压介损试验指试验电压高于一般试验电压（通常为10 kV ），必须采用电桥正接法，同时必须将套管的下端置于具有足够电气强度的容器中，高压介损测试的原理接线方式与10 kV 电压介损的正接法相同，进行高电压介损测量时必须解决以下几个关键技术问题：1） 确定电源容量；2） 选择防电晕高压引线；高压引线对高压介损测试结果的影响：高压介损测试时对被试品所施加的电压较高，如采用一般的细导线作为高压引线，则导线上就会有较重的电晕产生，电晕损耗通过杂散电容将被计入被试品的损耗值中，从而影响被试品高压介损随电压变化的曲线。