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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：高壓介質(zhì)損耗參數(shù)測量儀(電科院)

ZSDX-8000高壓介質(zhì)損耗測試裝置(CVT變比）

操作簡單，儀器配備了高端的全觸摸液晶顯示屏，超大全觸摸操作界面，每過程都非常清晰明了，操作人員不需要額外的專業(yè)培訓就能使用。輕
輕點擊一下就能完成整個過程的測量，是目前非常理想的智能型介損測量設備。

參考標準：DL/T 962-2005，DL/T 474.3-2018

高壓介質(zhì)損耗測試裝置(CVT變比）：ZSDX-8000高壓介質(zhì)損耗測試裝置是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場或?qū)嶒炇覝y試各種高壓電力設備介損正切值及電容量的高精度測試儀器。儀器為一體化
結(jié)構(gòu)，內(nèi)置介損測試電橋，可變頻調(diào)壓電源，升壓變壓器和SF6 高穩(wěn)定度標準電容器。測試高壓源由儀器內(nèi)部的逆變器產(chǎn)生，經(jīng)變壓器升壓后用
于被試品測試。頻率可變?yōu)?0.0Hz、47.5Hz\52.5Hz、45.0Hz\55.0Hz、60.0Hz、57.5Hz\62.5Hz、55.0Hz\65.0Hz，采用數(shù)字陷波技術(shù)，避開了工
頻電場對測試的干擾，從根本上解決了強電場干擾下準確測量的難題。同時適用于全部停電后用發(fā)電機供電檢測的場合。該儀器配以絕緣油杯加溫控裝置可測試絕緣油介質(zhì)損耗。

技術(shù)參數(shù)
1 使用條件 -15℃∽40℃ RH＜80%
2 抗干擾原理 變頻法
3 電    源 AC 220V±10% 允許發(fā)電機
4 高壓輸出 0.5KV∽10KV 每隔0.1kV
精    度 2%
最大電流       200mA
容    量 2000VA
5 自激電源 AC 0V∽50V/15A 單  頻   50.0HZ、60.0HZ 
自動雙變頻
45.0HZ/55.0HZ   47.5HZ/52.5HZ 
55.0HZ/65.0HZ   57.5HZ/62.5HZ
6 分 辨 率 tgδ: 0.001% Cx: 0.001pF
7 精    度 △tgδ:±(讀數(shù)*1.0%+0.040%)
△C x :±(讀數(shù)*1.0%+1.00PF)
8 測量范圍 tgδ 無限制
C x 15pF ＜ Cx ＜ 300nF
10KV Cx ＜ 60  nF
 5KV Cx ＜ 150 nF
  1KV Cx ＜ 300 nF
CVT測試 Cx ＜ 300 nF
9 LCR測量范圍 電感L>20H（2kV）             電阻R>10KΩ（2kV）
LCR測量精度 1% 角度分辨率 0.01
10 CVT變比范圍 10∽10000
CVT變比精度 1% CVT變比分辨率 0.01
11 外型尺寸（主機(mm) 350（L）×270（W）×315（H）
外型尺寸(附件)(mm) 350（L）×270（W）×160（H）
12 存儲器大小 200 組 支持U盤數(shù)據(jù)存儲
13 重量（主機） 22.75Kg
重量（附件箱） 5.25Kg
面板說明
1、緊急停機按鈕及高壓指示燈
2、U盤接口
3、總電源開關
4、AC220V電源輸入插座
5、Cn標準電容輸入插座
6、Cx試品輸入插座
7、觸摸顯示屏
8、接地接線柱
9、ES自激輸出
10、打印機
11、接線圖
12、高壓輸出HV插座
13、高壓線屏蔽接地端子
圖 4—2
4.1、緊急停機按鈕及高壓指示燈
安裝位置：如圖4—1—①。
功    能：在儀器測試過程中有高壓輸出時，遇緊急情況需要斷開高壓輸出，即可按下緊急停機按鈕立即從內(nèi)部切斷高壓輸出；按鈕內(nèi)置指示燈
作為高壓輸出指示燈。 
4.2、U盤接口
安裝位置：如圖4—1—②。
功    能：可把儀器內(nèi)部保存的測試數(shù)據(jù)導入并保存到U盤中。
注    意：數(shù)據(jù)傳輸過程當中嚴禁拔出U盤，只有當數(shù)據(jù)傳輸完畢后并且液晶屏上出現(xiàn)拔出U盤的提示后，方可拔出U盤，否則有可能燒毀U盤。
4.3、總電源開關
安裝位置：如圖4—1—③。
功    能：打開此關，儀器上電進入工作狀態(tài)。關閉此開關，也同時關閉儀器內(nèi)部 
           所有電源系統(tǒng)，緊急情況應立即關閉此開關并拔掉輸入電源線。
4.4、電源輸入插座
安裝位置：如圖4—1—④。
功    能：提供儀器工作電源。(AC 220V±10%)
接線方法：使用標準插座與市電或發(fā)電機相連接。
    注    意：電源插座內(nèi)部帶有保險管保護裝置，不正常情況下可燒毀保險管保使儀器斷電，保護儀器內(nèi)部。  
4.5、標準電容器輸入Cn插座
安裝位置：如圖4—1—⑤。
功    能：外接標準測試信號。
接線方法：外標準測試時電纜芯線接標準電容測試端，電纜屏蔽層接標準電容器屏蔽極。外標準測試時不管是正接法還是反接法測量，標準電容
器接線方法不變。此方式用于外接高電壓等級標準電容器，實現(xiàn)高電壓介質(zhì)損耗測量。
4.6、試品低壓輸入Cx插座
安裝位置：如圖4—1—⑥。
功    能：正接法時輸入被試品測試信號。
接線方法：插座中心連接黑色信號線芯線；金屬外殼接黑色信號線屏蔽層；正接法時芯線接被試品低壓信號端，若被試品低壓信號端有屏蔽極（
如低壓端的屏蔽環(huán)），則可將屏蔽層接于屏蔽極，無屏蔽極時屏蔽層懸空。
注    意：? 在啟動測試的過程中嚴禁拔下插頭，以防被試品電流經(jīng)人體入地。
  ? 用標準介損器或標準電容器檢測正接法精度時，應使用全屏蔽插頭 連接介損器或標準電容器，否則暴露的芯線可能受到干擾引起誤差。
  ? 測試過程中應保證插座中心測試芯線與被試品低壓端零電阻連接，否則可能引起測量結(jié)果的數(shù)據(jù)波動。
? 強干擾下拆除接線時，應在保持電纜接地狀態(tài)下斷開連接，以防感應電擊。
4.7、觸摸顯示屏
安裝位置：如圖4—1—⑦。
功    能：全觸摸大屏幕（120mm×90mm）中文菜顯示，每一步操作清晰明了。
注    意：液晶屏應避免長時間陽光暴曬，避免重物擠壓和利器劃傷。
4.8、接地接線柱
安裝位置：如圖4—1—⑧。
功    能：儀器保護接地。
注    意：儀器內(nèi)部自帶接地保護裝置，測試中應當保證可靠接入地網(wǎng)。否則儀器將自動產(chǎn)生保護鎖死所有測試選項。      
4.9、ES自激輸出
    安裝位置：如圖4—1—⑨。
    功    能：自激輸出，儀器內(nèi)部為自激輸出變壓器的一端（變壓器另一端已接地），自激法測試CVT介損時連接到CVT的自激線圈（da）上，
dn接地，為CVT提供測量所需高壓電源。
注    意： 因低壓輸出電流大，應采用儀器專用連接線連接到CVT二次繞組并使其接觸良好，選擇正、反接法測量時，此輸出關閉。
4.10、打印機
安裝位置：如圖4—1—⑩。
功    能：顯示可打印數(shù)據(jù)時，將光標移動至“打印”項按確認鍵打印。
注    意：打印機為全自動熱敏打印機，打印紙寬55mm。更換打印紙時請使用熱敏打印機專用打印紙，首先扳起打印機旁邊角，打開打印機蓋板
，然后按順序?qū)⒋蛴〖埛湃氪蛴〖垈}內(nèi)并留少許部分在外面，最后合上打印機蓋板。  
4.11、接線圖
    安裝位置：如圖4—1—?。
    功    能：描敘測試接線方式的示意圖。
注    意： 要注意接線方式和操作對應的功能，否則容易損壞儀器。
4.12、高壓輸出HV插座
安裝位置：如圖4—2—?，外設保護門。
功    能：儀器變頻高壓輸出；檢測反接線試品電流；內(nèi)部標準電容器的高壓端。
接線方法：插座中心連接紅色高壓線芯線；金屬外殼連接紅色高壓線屏蔽層；正接法時芯線和屏蔽層都可以作加壓線對被試品高壓端加壓；反接
法時只能用芯線對被試品高壓端加壓，若試品高壓端有屏蔽極（如高壓端的屏蔽環(huán)），則可將屏蔽層接于屏蔽極，無屏蔽極時屏蔽層懸空。
 注    意：? 在啟動測試的過程中此插座帶有高壓有觸電危險，絕對禁止觸碰高壓插座及與之相連的相關設備。
             ? 用標準介損器或標準電容器檢測正接法精度時，應使用全屏蔽插頭連接介損器或標準電容器，否則暴露的芯線可能受到干擾引起
誤差。
? 測試過程中應保證插座中心紅色高壓線芯線與被試品高            壓端零電阻連接，否則可能引起測量結(jié)果的數(shù)據(jù)波動。
4.13、高壓線屏蔽接地端子
    安裝位置：如圖4—2—?。
    功    能：儀器測試時高壓線抗干擾接地。
注    意： 接地線不要靠近高壓接頭，否則會引起高壓放電，出現(xiàn)升壓失敗。測試時請不要關閉接地保護功能，儀器的接地必須可靠。

中試控股電力講解測量介質(zhì)損耗角正切值tg 有何意義？

介質(zhì)損耗角正切值又稱介質(zhì)損耗因數(shù)或簡稱介損。測量介質(zhì)損耗因數(shù)是一項靈敏度很高的試驗項目，它可以發(fā)現(xiàn)電力設備絕緣整體受潮、劣化變質(zhì)以及小體積被試設備貫通和未貫通的局部缺陷。例如：某臺變壓器的套管，正常tg 值為0.5％，而當受潮后tg 值為3.5％，兩個數(shù)據(jù)相差7倍；

而用測量絕緣電阻檢測，受潮前后的數(shù)值相差不大。由于測量介質(zhì)損耗因數(shù)對反映上述缺陷具有較高的靈敏度，所以在電工制造及電力設備交接和預防性試驗中都得到了廣泛的應用。中試控股電力講解變壓器、發(fā)電機、斷路器等電氣設備的介損測試《規(guī)程》都作了規(guī)定。

U盤導出，可在任意一臺PC機上通過我公司專用軟件，查看和管理數(shù)據(jù)
不拆除CVT高壓引線的情況下正確測量CVT的介質(zhì)損耗值和電容值
自激電源：AC 0V∽50V/15A 45HZ/55HZ 55HZ/65HZ 47.5HZ/52.5HZ 自動雙變頻

電力系統(tǒng)中運行著大量220kV電容式電流互感器，從其結(jié)構(gòu)可知，某～次繞組與、般油浸紙電容式套管相似，相當于由10個電容量基本相等的電容元件串聯(lián)而成．由于其制造時密封不良，運行中易進水受潮。
    根據(jù)Q/CSG 10007-2004，要求測量一次對末電屏（一次繞組Li L2短路加壓，末電屏接介質(zhì)損耗電橋Cx線，二次繞組短路與鐵芯等接地，即QSi型電橋正接線）或～次對末電屏，二次繞組（短路）及地（QS，型電橋反接線）的tgδ。現(xiàn)場試驗表明，按上述兩種接線測量tgδ時，對發(fā)現(xiàn)互感器進水受潮缺陷并不靈敏。
    如能增加測量末電屏對二次繞組、鐵芯與外殼（地）的介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ，對發(fā)現(xiàn)進水受潮缺陷就比較有效。現(xiàn)場測量時，可分別測量末電屏對二次繞組、末電屏對鐵芯、來電屏對地等各部分的絕緣電阻與介質(zhì)損耗因數(shù)。測量時一次繞組Li與L。端子短接后接于Qsi型西林電橋屏蔽線E。這樣既可避免一次繞組對末電屏間絕緣電容量較大而介質(zhì)損耗因數(shù)較小，被并聯(lián)側(cè)引起的測量值偏小，還可起到屏蔽外電場干擾作用。測量時按os,型電橋反接線，試驗電壓2kV。盡管試驗電壓較低，但由于被試部分電容量較大(約為1200N2500pF)，因此仍能滿足測量靈敏度與準確度的要求。

字形結(jié)構(gòu)電流互感器介質(zhì)損耗因數(shù)測量

目前，電力系統(tǒng)中運行著大量的35～110kV 8字形結(jié)構(gòu)電流互感器。這種互感器運行中存在一個主要的問題是：由于頂部密封不良而進水受潮。因此正確測量電流互感器一次對二次及外殼的介質(zhì)損耗因數(shù)對監(jiān)視絕緣是否受潮或劣化非常重要。
    具體測量方法既可按os，型電橋正接線測量一次對二次繞組的tgδ，也可按oS．型電橋反接線測量，由于運行中互感器外殼已妥善接地，因此一般使用osi型電橋的反接線進行測量（即一次短接電橋C。線，二次短接外殼或地）。曾用此法測得一臺llOkV電流互感器，其一次對二次及外殼的tgδ為2.1%（20℃時），符合試驗標準要求。但在進行真空干燥處理時，明顯地發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存有水珠。這就表明，按此方法測量介質(zhì)損耗因數(shù)對發(fā)現(xiàn)互感器進水受潮尚不可靠。

介質(zhì)損耗角正切（tanδ）檢測

tanδ是在交流電壓下，絕緣介質(zhì)中的有功電流Ir與無功電流IC的比值，即

在生產(chǎn)過程中，材料質(zhì)量不合格或工藝不良，都會導致tanδ過大。在運行中，由于絕緣受潮、老化，tanδ會急劇增大，使絕緣溫度升高，甚至引起熱擊穿。因此tanδ試驗是一個很重要的試驗項目。

1  試驗方法

目前普遍使用高壓西林電橋，其原理如圖高壓西林電橋原理圖所示。

電橋平衡條件是

Z x Z 4=ZNZ3

電橋調(diào)平衡后

測量介質(zhì)損耗時，電橋有兩種接線方式：正接法和反接法。正接法適用于試品不接地的情況；反接法適用于試品一端接地的場合。反接法時，橋體處于高電位，要求用絕緣手柄操作，或者將電橋和人員置于對地絕緣的屏蔽籠內(nèi)。

2  保護電壓

圖寄生電容影響電橋回路中a、b兩點對高壓引線和對地都有寄生電容Cau、Cbu和Cav、Cbv，這會引起干擾電流，影響橋臂電流I1=I3，I2=I4的平衡條件，造成測量誤差。實際電橋中，橋體和引線裝有屏蔽，消除了Cau、Cbu的影響，增大了a、b兩點對地電容。在橋下結(jié)點v與地之間引入一幅值、相位可調(diào)的保護電壓E，迫使a、b兩點都處在地電位，可消除Ia0和Ib0的影響。常用的保護電壓接法如圖單屏蔽保護電壓接線圖所示。也可用雙屏蔽接法，如圖雙屏蔽接線所示。

雙屏蔽接線效果好，但要求電橋、標準電容器及引線都為雙屏蔽結(jié)構(gòu)。

如果電橋額定電壓較低，而需要用于較高電壓的試驗時，原保護電壓幅值可能不夠，電橋?qū)⑹д{(diào)。改進方法之一，是把電阻R4減?。ㄈ?/span>10000/πΩ改為1000/πΩ）。

3  試驗注意事項

（1）現(xiàn)場試驗時，若沒有高壓標準電容器，可用tanδ′較小的、數(shù)值已知且電容量合適的其他高壓電氣設備來代替，這時被試品的tanδ為

tanδ=tanδ′+tanδ″

式中  tanδ″——電橋的讀數(shù)。

（2）外界有電場干擾時，將使電橋無法平衡或帶來嚴重誤差，消除方法有：

1）屏蔽法。用金屬網(wǎng)將試品屏蔽起來。

2）倒相法。將電源電壓反相180°，正、反各試一次，結(jié)果分別為C1、tanδ1和C2、tanδ2則試品的tanδ為

（3）被試品和標準電容器的高壓引線不應出現(xiàn)電暈；被試品的測量電極的外部絕緣有臟污或受潮，將分流流過橋體的電流，導致tanδ偏小或出現(xiàn)負值。

4  試驗結(jié)果的判斷

電介質(zhì)損耗是由泄漏電流引起的損耗W1；感應極化引起的損耗Wp；局部放電引起的損耗Wi組成的。前兩種因組成絕緣的材料的種類、分子的結(jié)合狀態(tài)（如樹脂的固化狀態(tài)）、老化生成物的種類及數(shù)量、其他導電性物質(zhì)的種類和數(shù)量（如水分）等變化。而后一種主要因絕緣中空穴等容易引起局部放電的缺陷情況而變化。tanδ試驗就是基于這種現(xiàn)象來推斷絕緣的性能狀態(tài)及品質(zhì)或老化程度的非破壞性試驗。

tanδ與溫度有關，以相同溫度下的測量結(jié)果作比較，tanδ的合格范圍示于表電纜及電容器的tanδ值的允許值。必要時，可作tanδ=f（u）曲線，觀察tanδ隨電壓上升趨勢，以判斷絕緣好壞