关于介质损耗的一些基本概念.docx

1、关于介质损耗的一些基本概念关于介质损耗的一些基本概念（泛华电子）1、介质损耗什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。2、介质损耗角在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角)的余角()。 简称介损角。3、介质损耗正切值tg又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图：总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：这正是损失角=(90-)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量或

2、者得到介损因数。测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。测量介损的同时，也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。4、功率因数cos 功率因数是功率因数角的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cos)，而不是介质损耗因数(DF:tg)。一般cos1000P，如变压器试品），用户有时看到升不到10kV（如9.8kV

3、、9.5kV）的现象，而测量结束后打印的测量电压已到10kV，这就是仪器启动了防“容升”电压自校正技术。仪器内部升压变压器(L)和试品电容(C)，形成了一个LC回路，回路内电压会抬高，这就是“容升效应”。由于“容升效应”造成回路电压抬高，就使试品和仪器的工作电压10kV，易造成绝缘击穿或参数变化，造成仪器损坏或测量结果误差。仪器自动跟踪输出电压和回路电压，进行准确升压控制，对试品和仪器起到了有效的保护作用。在CVT自激法做介损试验时“容升”现象更明显，由于CVT下节耦合电容的容量很大（4万P），在二次侧升几伏电压，一次侧就能达到上千伏。一定要严格监测一次侧（A点）电压小于3kV，二次侧电流小于

4、6A。所以AI-6000C、D两个型号在CVT测量时提供了高压电压、高压电流、低压电压和低压电流四个保护限制，根据这四个保护限制，AI-6000准确调制电压，确保试验仪器和设备的安全。用AI-6000D做不拆高压引线的CVT自激法测量试验及电位（泛华电子）用AI-6000D做CVT自激法测量非常方便，可按下图接线。如果C1是单节电容，母线不能接地；如果C1是多节电容，高压引线可不拆，母线也可接地，C11和C12可用常规正反接线测量，C13和C2用自激法测量。一、接线方法如下图：二、测量过程及电位CVT自激法测量中，仪器先测量C13，然后自动倒线测量C2，并自动校准分压影响。测C13时，高压线芯

5、线和屏蔽带高压，CX线芯线和屏蔽都是低压。测C2时，高压线芯线和屏蔽、CX线芯线和屏蔽都是低压。三、为什么先测量C13，再测量C2大家知道，C13电容量较小，约2万pF；c2电容量较大，至少4万pF；CN为50pF标准电容器。测量C13时，C2和内CN串连当作标准电容器，根据电容串联公式C串=(C2CN)/(C2+CN)，由于C2CN，C串CN，这样C2对测量结果影响较小，可忽略不计。反之，如果先测C13，因C13容量较小，和内CN串连后，会把C13的介损加进去，造成标准臂介损增大，引起C2介损减小，造成测量误差。四、自激法时高压线拖地会引起介损增大自激法时高压线应悬空不能接触地面，否则其对地

6、附加介损会引起介损增大，可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。上图蓝色框内为电缆拖地时附加杂散电容的RC串联模型，使点的电压UN超前变成UN，相应的IN变成IN，Ix相位不变，造成角增大，既介质损耗增大。感兴趣的用户也可用公式推导出来。用AI-6000C、D型介损测试仪做CVT自激磁测量（泛华电子）一、CVT测量的基本原理电容式电压互感器（CVT）为叠装式结构，由于现场试验时叠装式CVT的电容分压器和电磁单元不能分开，给电容分压器的电容及介损测量造成了一定的困难。CVT生产制造厂在CVT叠装前对电容分压器的电容及介损进行分体测量。而对组装好的，将中压端子(A点)引出的CVT，可采用正接线直

7、接测量，对没有抽头的CVT只能采用自激法测量。500kV CVT示意图二、CVT自激法测量时需要采取的保护措施在CVT自激法做介损试验时，由于“回路谐振”和“容升效应”， 绝对不能简单的用变比衡量一次侧电压。CVT分压电容的容量很大（4万P），在二次侧升几伏电压，一次侧就能达到上千伏。一定要严格监测一次侧（A点）电压小于3kV，二次侧电流小于6A。所以AI-6000C、D两个型号在CVT测量时提供了高压电压、高压电流、低压电压和低压电流四个保护限制，根据这四个保护限制，AI-6000准确调制电压，确保试验仪器和设备的安全。三、CVT自激法介绍1、传统CVT自激法： 需外接标准电容、低压激励电源

8、和监控用电压电流表，具体接线参见高压试验规程。2、用AI-6000C型做母线不接地CVT自激法测量测量C1 测量C2应注意，高压线应悬空不能接触地面，否则其对地附加介损会引起误差，可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。另外，考虑C2或C1与内Cn串联分压效应，其电容量可按下式校准：其中Cc为校准经验值，包含了Cn及高压线对地电容的影响，其值可取110pF。3.母线接地CVT自激法测量如果母线接地，建议采用如下方法测量：“内Cn”方式测量C13：测量C13接线用C13作标准电容测量C2应注意，高压线应悬空不能接触地面，否则其对地附加介损会引起一些误差（表现为C13介损增加）。可用细电缆连接高

9、压插座与CVT试品并吊起。为进一步补偿C2串入标准回路对C13影响，可按下式校准C13电容：其中Cc为校准经验值，包含了Cn及高压线对地电容的影响，其值可取110pF。“外Cn”方式。 母线不接地时，也可以用这种接线方式测量。4、用AI-6000D做CVT自激法测量如果C1是单节电容，母线不能接地；如果C1是多节电容，高压引线可不拆，母线也可接地，C11和C12可用常规正反接线测量，C13和C2用自激法测量。CVT自激法测量中，仪器先测量C1，然后自动倒线测量C2，并自动校准分压影响。测C13时，高压线芯线和屏蔽带高压，CX线芯线和屏蔽都是低压。测C2时，高压线芯线和屏蔽、CX线芯线和屏蔽都是

10、低压。应注意，高压线应悬空不能接触地面，否则其对地附加介损会引起误差，可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。四、正接线直接测量C1C2的串，介质损耗为负值或很小。反接线直接测量C1C2的串，介质损耗为一大数 用正接线直接测量C1C2的串，电容量可以测出来， 但电磁单元的杂散阻抗可以模拟成一个RC串联模型，使A点电压超前，也造成Ix超前向第二象限偏转，造成角减小变成，如果偏过90就造成负值。同理，用反接线直接测量C1C2的串，在端反接线CN，C串CN，这样C2对测量结果影响较小，可忽略不计。反之，如果先测C13，因C13容量较小，和内CN串连后，会把C13的介损加进去，造成标准臂介损增大，引

11、起C2介损减小，造成测量误差。四、自激法时高压线拖地会引起介损增大自激法时高压线应悬空不能接触地面，否则其对地附加介损会引起介损增大，可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。上图蓝色框内为电缆拖地时附加杂散电容的RC串联模型，使点的电压UN超前变成UN，相应的IN变成IN，Ix相位不变，造成角增大，既介质损耗增大。感兴趣的用户也可用公式推导出来。正接线测量时高压输出线用皮儿还是芯儿（泛华电子）用AI-6000做正接线测量时，一般用高压输出线的屏蔽端输出高压，即用皮儿。高压线的屏蔽端是从仪器内部试验变压器高压端直接引出，没有阻抗。而高压线的芯线在仪器内部串联了一个2的采样电阻，输出高压时会有分

12、压影响，在测量大容量试品时，如40000P，介损会增大0.005%。所以说在现场正接线测量时的高压线，最好是单接屏蔽、也可芯线和屏蔽一块接，只接芯线稍微有些误差但也完全可以接受。在试验室内校验时，最好用高压线的屏蔽端接试品高压端。AI-6103型氧化锌避雷器带电测试仪用谐波含量分析氧化锌避雷器的好坏（泛华电子）氧化锌避雷器在劣化的初期其内部会产生局部放电，泄漏电流中会产生高频分量。AI-6103型氧化锌避雷器 带电测试仪内置了谐波分析功能，采用快速傅立叶变换把高次谐波定量的分离出来，得到1399次谐波信息，并分组显示结果，就可以检查局部放电的严重程度。可以在同类型MOA之间作横向比较，数值异常增加的可用其它方法综合检测。仪器推荐以下三个主要数据：1、总电流IxMOA受潮劣化会引起总电流的增加，虽然总电流的增加不如基波阻性电流灵敏，但仍能反映其故障状态。2、总谐波含量IhMOA是非线性设备，若参考电压降低，会导致谐波含量增大。总谐波含量受母