異頻介損測試儀如何測介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ試驗

如何測電力設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)其原理在前面已經(jīng)講過，tgδ是IR/IC的比值，它能反映電介質(zhì)內(nèi)單位體積中能量損耗的大小，只與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，而與其體積大小尺寸均沒有關(guān)系。因此，tgδ的測試目的，也是能夠有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣的普遍老化、受潮、臟污等整體缺陷。對小電容設(shè)備，如套管、互感器(電容式)也能夠發(fā)現(xiàn)內(nèi)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(shè)備如變壓器、電纜等進行tgδ的測量時，只能發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn);而對于套管、互感器等小電容量的設(shè)備，測tgδ能有效地發(fā)現(xiàn)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(xiàn)出來。

一般設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)都由多層絕緣、多種材料構(gòu)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(lián)，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(guān)， → 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(shè)備的選取及常規(guī)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(yīng)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(nèi)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(shè)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(shè)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(shè)備均有不同的接線形式，取決于現(xiàn)場環(huán)境及標準設(shè)備。

需要說明的是現(xiàn)場試驗時要創(chuàng)造條件，力求測試精度，如主變高低壓側(cè)套管的tgδ測試必須要用正接法，應(yīng)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(yīng)充分理解儀器的操作程序，按照其說明，操作規(guī)程進行試驗。

交接規(guī)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(yīng)測試tgδ，其tgδ值不應(yīng)大于產(chǎn)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(shù)據(jù)，為充分體現(xiàn)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(guī)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(yīng)在±10%之內(nèi)，只針對主絕緣。而電壓互感器只規(guī)定了35KV及以上油浸式的tgδ值，35KV的20℃時≤3.5%，35KV以上的不應(yīng)大于出廠值的130%。套管：現(xiàn)場一般有油紙電容式，20-500KV下，tgδ≤0.7%，電容差值在±10%范圍內(nèi)。說明一點，不管電容式CT還是電容式套管，都會有末屏，應(yīng)在測主絕緣tgδ之前進行末屏的測絕緣，用2500V搖表，應(yīng)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(yīng)測tgδ以便比較，但是試驗電壓應(yīng)控制在2KV。

另外，tgδ值都規(guī)定了相應(yīng)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(guī)定了溫度換算，一般應(yīng)校正到20℃時進行與廠家試驗數(shù)據(jù)的比較，換算公式為：

環(huán)境溫度高于20℃時，tgδ20=tgδt / A

環(huán)境溫度低于20℃時，tgδ20=tgδt * A

A：與20℃溫差值不同的換算系數(shù)，見規(guī)程。

一般操作步驟和注意事項：按常規(guī)異頻介損測試儀的操作規(guī)程與相應(yīng)的作業(yè)指導書相關(guān)條款進行操作。試驗應(yīng)良好的天氣、環(huán)境溫度不低于5℃和濕度不大于80%的條件下進行，測試前應(yīng)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(guī)”中高壓試驗的條款規(guī)定，正接法時低壓側(cè)的引線也應(yīng)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(guān)，良好絕緣的tgδ不會隨電壓的升高而明顯增加，但若有內(nèi)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(yīng)降低電壓標準使用2000V或3000V左右。測變壓器的tgδ時應(yīng)將其他側(cè)短接接地。

對試驗結(jié)果的分析：應(yīng)根據(jù)廠家出廠試驗數(shù)據(jù)和交規(guī)進行綜合判斷，尤其應(yīng)注意避免套管末屏的臟污情況，還有環(huán)境溫度、濕度的影響，經(jīng)過出廠測試合格的產(chǎn)品若現(xiàn)場測試值差，一般應(yīng)考慮環(huán)境影響和受潮情況。