絕緣介質電性能優質試驗

一、試驗的目的和意義

1、 電介質又稱絕緣介質，也就是絕緣材料。絕緣材料在電場的作用下，總會流過一定的電流，以發熱的形式產生能量損耗。在電壓的作用下，電介質中產生的損耗稱為介質損耗。如果介質損耗很多，會使電介質溫度升高，促使絕緣材料老化。如果電介質溫度不斷上升，將會把電介質熔化、燒焦，使其喪失絕緣能力，最終被擊穿。因此，介質損耗是反映絕緣介質電性能優質程度的一項重要指標。

2、 介質損耗與外加電壓、電源頻率、介質電容C和介質損耗因數tanδ成正比。但是用介質損耗P表示介質品質的優劣是不方便的，因為P值和試驗電壓、介質尺寸(形狀、大小、厚度等)等因素有關，不同設備間難以互相比較，因此也不能準確的反映電介質的絕緣狀況。而當外加電壓、頻率一定時，介質損耗僅與介質的等值電容和介質損耗因數有關，對于一定結構及形狀的電介質，等值電容是定值，因此tanδ就完全反映了介質損耗情況，可以用來評價高壓電力設備的絕緣水平，它是僅取決于材料的特性而與材料尺寸無關的物理量。所以，在工程上選用介質損失角的正切值tanδ來判斷介質的品質，表征電介質的損耗大小。

3、 通過測量介質損失角的正切值tanδ可以反映出一系列的絕緣缺陷，如絕緣受潮、劣質變化或間隙放電等。測量電介質的tanδ值，便于定量分析絕緣材料的損耗特性，有利于絕緣材料的分析研究和結構設計。

二、試驗原理

1、西林電橋測量tanδ

1）通過調節無感電阻R3和可變電容C4，使檢流計中無電流，電橋達到平衡時，可推導出：tanδ=2πfR4C4

2）正接線適合于兩極對地絕緣的被試設備，因無接地寄生電容的影響，所以測量結果準確；反接線適合于被試設備一極接地的情況。

2、智能型抗干擾介損測試儀測量tanδ

1）如上圖所示，儀器測量線路包括一路標準回路和一路被試回路。標準回路由內置高穩定度標準電容與采樣電路組成，被試回路由被試設備和采樣電路組成。由計算機對采樣數據處理后進行矢量運算，得到標準回路和被試回路的電流幅值及相位關系，并由此算出被試設備的電容值Cx和介質損失正切值tanδ。

2）測量非接地試品時采用正接法，LV端接地；測量接地試品時采用反接法，HV端接地。

三、試驗接線

試驗前根據現場的實際情況，合理擺放試驗設備并設置隔離區，防止試驗時有人誤入試驗區發生危險。試驗前掌握試驗儀器的操作步驟，根據被試設備和儀器的說明選擇正確的接線方式。接線方式根據被測設備情況分為正接線和反接線。

1、正接線

被試設備的低壓側或二次端對地絕緣時采用此種接法。

1）專用高壓電纜從儀器后側的HV端引出接被試設備高壓端。

2）專用低壓電纜從儀器的Cx端引出接被試設備低壓端；Cx的屏蔽層必須通過面板上的接地插孔接地，Cx的芯線與屏蔽層嚴禁短接，否則無取樣，無法測量。

2、反接法

被試設備的低壓側或二次端對地無法絕緣時采用此種接法。

1）專用高壓電纜從儀器后側的Cx端引出接被試設備高壓端；注意Cx的芯線與屏蔽層嚴禁短接，否則無取樣，無法測量。屏蔽層應接被試品的屏蔽極，若被試品沒有屏蔽極則屏蔽層懸空。

2）HV用專用線連接到面板的接地孔，HV的芯線及屏蔽層接地；被試設備低壓側已經接地。

四、影響試驗結果的因素

1、溫度

溫度升高時，在交流電壓作用下設備的漏電電流增加，tanδ也將相應增大。

2、外部干擾

避免干擾的辦法是離開干擾源或者加電場屏蔽。測試儀的電源最好是隔離的獨立電源，避免測試儀工作時，該回路上啟動大功率電氣設備造成電壓波形的變動。同時也應該避免試驗場區有大電場的存在，比如檢修期間，相鄰的兩臺主變一臺帶電運行，一臺退出檢修，當對檢修的變壓器進行介損測試時，由于受另一臺運行變壓器的影響，變壓器周圍將會產生很大的磁場，對測試結果會有一定的影響。遇到這種情況，就需要根據現場的實際情況加電場屏蔽措施，避免干擾。

五、測量結果的分析判斷

1、 測試值與標準或規程的規定值比較。

2、 測試值與往年試驗值、出廠試驗值、同類型設備測試值以及同一設備相間測試值比較，不應有明顯變化。

3、 電容量的變化也是判斷絕緣是否受損的參數之一。例如某變壓器tanδ值符合規程和標準要求，但測量電容值下降很多，分析原因是由于介電常數較大的油被介電常數較小的空氣取代的結果。經檢查，該變壓器套管的油沒有充滿。