介质损耗,介损
介质损耗详解
1、介质损耗
什么就是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导与介质极化得滞后效应,在其内部引起得能量损耗。也叫介质损失,简称介损。
2、介质损耗角δ
在交变电场作用下,电介质内流过得电流相量与电压相量之间得夹角(功率因数角Φ)得余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
又称介质损耗因数,就是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。介质损耗因数得定义如下:
如果取得试品得电流相量与电压相量,则可以得到如下相量图:
总电流可以分解为电容电流Ic与电阻电流IR合成,因此:
这正就是损失角δ=(90°-Φ)得正切值。因此现在得数字化仪器从本质上讲,就是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
测量介损对判断电气设备得绝缘状况就是一种传统得、十分有效得方法。绝缘能力得下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降得原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损得同时,也能得到试品得电容量。如果多个电容屏中得一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显得变化,因此电容量也就是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ
功率因数就是功率因数角Φ得余弦值,意义为被测试品得总视在功率S中有功功率P所占得比重。功率因数得定义如下:
有得介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不就是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ
在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量与标称电容量允许得最大偏差范围、一般使用得容量误差有:J级±5%,K 级±10%,M级±20%、
精密电容器得允许误差较小,而电解电容器得误差较大,它们采用不同得误差等级、
介质损耗,介损
10
tanδ 2 : 油温为T2时的tgδ 的值，% tanδ1 : 油温为T1时的tgδ 的值，%
释时， 变压 产 测 结果 应 过 值（当 术协议 释时， 术协议为 ）： ℃时 2%（JB/T501-91）； a、35KV 产 20 ℃时 应 2%（JB/T501-91）； 63KV~220KV产 ℃时 1.5%（ JB/T501b、63KV~220KV产 20 ℃时 应 1.5%（ JB/T501-91 ）； ℃时 c、330KV 产 ， 20~25 ℃时 应 0.5% GB/T6451（ GB/T6451-2008 ）。
END
I U
C1 IC1 C R
被试绕组的等效电路
R1 ICR
IR1
图1
P tan δ = Q
图1可以转化成两种模型，一种是串联模型(图3)所示，另一种是并 联模型(图4)所示:
P =UR I Q =UC I
• • •
P UR tan δ = = • Q U C RS Z tan δ = R = = jω RS CS 1 ZC jωCS tan δ = ω RS CS
表1、变压器介损的测量部位
序列号 1 2 3 4 5 6 其他特别指示部分 高压、低压 外壳 双线圈变压器 被测线圈 低压 高压 接地部分 高压、外壳 低压、外壳 被测线圈 低压 中压 高压 高压、中压 高压、中压、低压 其他特别指示部分 三线圈变压器 接地部分 高压、中压、外壳 高压、低压、外壳 中压、低压、外壳 低压、外壳 外壳
介质损耗
电介质在交变电场作用下，所积累的电荷有两种分量：(1)有功功率。一种为所消耗发热的功率，又称同相分量；(2)无功功率，又称异相分量。异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。
通常用正切tanδ表示。tanδ=1/WCR(式中W为交变电场的角频率；C为介质电容；R为损耗电阻)。介电损耗角正切值是无量纲的物理量。可用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。对一般陶瓷材料，介质损耗角正切值越小越好，尤其是电容器陶瓷。仅仅只有衰减陶瓷是例外，要求具有较大的介质损耗角正切值。橡胶的介电损耗主要来自橡胶分子偶极化。在橡胶作介电材料时，介电损耗是不利的；在橡胶高频硫化时，介电损耗又是必要的，介质损耗与材料的化学组成、显微结构、工作频率、环境温度和湿度、负荷大小和作用时间等许多因素有关。
电介质损耗（dielectric losses ）：电介质中在交变电场作用下转换成热能的能量。这些热会使电介质升温并可能引起热击穿，因此，在电绝缘技术中，特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合，应尽量采用介质损耗因数（即电介质损耗角正切tgδ，它是电介质损耗与该电介质无功功率之比）较低的材料。但是，电介质损耗也可用作一种电加热手段，即利用高频电场（一般为0.3～300 兆赫）对电介质损耗大的材料（如木材、纸、陶瓷等）进行加热。这种加热由于热量产生在介质内部，比外部加热的加热速度快、热效率高，且加热均匀。频率高于300兆赫时，达到微波波段，即为微波加热（家用微波炉即据此原理）。
电介质损耗按其形成机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。前两者分别与电介质的弛豫极化和共振极化过程有关。对于弛豫损耗，当交变电场的频率ω＝1／τ时，介质损耗达到极大值，τ为组成电介质的极性分子和热离子的弛豫时间。对于共振损耗，当电场频率等于电介质振子固有频率（共振）时，损失能量最大。电导损耗则是由贯穿电介质的电导电流引起，属焦耳损耗，与电场频率无关。
什么是介质损耗
什么是介质损耗？介质损耗是什么意思？
介质是指能够传播媒体的载体。媒体包括各种文件、数据等，泛指一切可以用电子信号存储的东西。
介质亦称媒质。一般地说,它是物理系统在其间存在或物理过程(如力和能量的传递,光和声的传播等)在其间进行的物质。
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。
介质损耗角δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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。
电介质在交变电场作用下，所积累的电荷有两种分量：(1)有功功率。一种为所消耗发热的功率，又称同相分量；(2)无功功率，又称异相分量。异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。通常用正切tanδ表示。tanδ=1/WCR(式中W 为交变电场的角频率；C为介质电容；R为损耗电阻)。介电损耗角正切值是无量
介质损耗详解
1、介质损耗之袁州冬雪创作
什么是介质损耗：绝缘资料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其外部引起的能量损耗.也叫介质损失，简称介损.
2、介质损耗角δ
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Φ)的余角(δ). 简称介损角.
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值.因此现在的数字化仪器从实质上讲，是通过丈量δ或者Φ得到介损因数.
丈量介损对断定电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法.绝缘才能的下降直接反映为介损增
大.进一步便可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化蜕变等等.
丈量介损的同时，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，电容量就有分明的变更，因此电容量也是一个重要参数.
4、功率因数cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ).一般
cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近.
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.
紧密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采取分歧的误差等级.
关于介质损耗的一些基本概念
第一篇关于介质损耗的一些基本概念
1、介质损耗与介质损耗因数：
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。介质损耗指的是电介质在电场作用下引起的能量损耗，主要分为三种形式：漏导引起的损耗、电介质极化引起的损耗、局部放电引起的损耗。直流电压作用下电介质里的损耗主要是漏导损耗，用绝缘电阻或漏导电流表示就可以了，因此平常讨论的介质损耗均为针对交流电压作用下电介质中的损耗。
2、介质损耗角δ：
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(功率因数角为φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ：
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。根据推导当电介质、外加电压及其频率一定时，介质损耗P与介质损耗因数tgδ成正比，所以可以用tgδ来表征介质损耗的大小，工程上都是通过测量计算tgδ值来表示介损的大小。
4、高压介质损耗测量仪：
简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。
5、外施：
使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验，对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。
6、内施：
使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验，直接得到测量结果的方法。
7、正接线：
用于测量不接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于地电位。
8、反接线：
用于测量接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于高电位，他与外壳之间承受全部试验电压。
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δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
5、高压电容电桥
高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐。
介损的一些概念(终审稿)
介损的一些概念
文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
关于介质损耗的一些基本概念
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δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ
5、高压电容电桥
高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ，通过对比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐。
介质损耗详解
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δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.
精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.
什么叫介损及介损角
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δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ
5、高压电容电桥
高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式
介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式
介质损耗因数（dielectriclossfactor）指的是衡量介质损耗程度的参数。介质损耗（dielectricloss）指的是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。
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δ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Φ）的余角（δ）。简称介损角。
介质损耗因数详细介绍1、介质损耗正切值tgδ
介质损耗因数图册又称介质损耗因数，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：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δ=（90°-Φ）的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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。
2、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ），而不是介质损耗因数（DF:tgδ）。一般cosΦ《tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
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δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
5、高压电容电桥
高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐。
介质损耗
在介质发生缓慢极化时（松弛极化、空间电荷极化等），带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的 能量损耗。
一些介质在电场极化时也会产生损耗，这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很 短（约为10-16～10-12s），这在无线电频率（5×1012Hz以下）范围均可认为是极短的，因此基本上不消耗能 量。其他缓慢极化（例如松弛极化、空间电荷极化等）在外电场作用下，需经过较长时间（10-10s或更长）才达 到稳定状态，因此会引起能量的损耗。
结构松散的离子晶体，如莫来石（3Al2O3·2SiO2）、董青石（2MgO·2Al2O3·5SiO2）等，其内部有较大 的空隙或晶格畸变，含有缺陷和较多的杂质，离子的活动范围扩大。在外电场作用下，晶体中的弱联系离子有可 能贯穿电极运动，产生电导打耗。弱联系离子也可能在一定范围内来回运动，形成热离子松弛，出现极化损耗。 所以这类晶体的介质损耗较大，由这类品体作主晶相的陶瓷材料不适用于高频，只能应用于低频场合。
概念
电介质在外电场作用下，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗散掉，电介质在电场作用 下，在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率，或简称介质损耗（diclectric loss）。介质损 耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。介质损耗不但消耗了电能，而且使元件发热影响其正常工作。 如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。
介质损耗,介损
R3
按复数相等的定义：虚部、实部分别相等。则：RX
c4 cn
R3;CX
cnR4 R3
R3 C4
图5、西林电桥
通过ZX的串、并联的等效变换，无论串联还是并联，介损都为：tg c4R4
从而可以求出被试品的电容量及tanδ ！
a
5
西林电桥的应用
西林电桥在实际测量中得到广泛 的应用，根据西林电桥的特点，它使用于变压器、电 机、互感器等高压设备的tanδ和电容量的测量。西林电桥有正接法和反接法两种，正接 法（图6）适用于两端绝缘的产品，在变压器tanδ测量中，套管介损采用此方法；反接 法（图7）适用于一端接地的产品，变压器tanδ测量中，绕组介损测量采用此方法,（图 8）是反接法的应用，测套管末屏对地介损。其中在正接法中，电压加在被试品上，电 桥上 的电压相对较低，相对安全；反接法中，电压加在电桥上的，对操作人员有一定 的危险性。
.
I
U.C
•
P U IR
•
Q U IC
•
tan
P Q
IR
•
IC
U
tan Z R Z C
U ZC
ZR
tan 1 RPC P
1 j C P RP
1 j R P C P
.
.
I IC
.
UR
.
RS
介质损耗详解
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δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ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cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.
精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采用不同的误差等级.
常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同.用字母表示:D级—±0.5%;F级—±1%;G级—±2%;J 级—±5%;K级—±10%;M级—±20%.
介质损耗详解
1、介质损耗之宇文皓月创作
什么是介质损耗：绝缘资料在电场作用下，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δ
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Φ)的余角(δ)。简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
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δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从实质上讲，是通过丈量δ或者Φ得到介损因数。
丈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、老化蜕变等等。
丈量介损的同时，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更，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ
功率因数是功率因数角Φ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:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
(1) 容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围.一般使用的容量误差有:J级±5%,K级±10%,M级±20%.
精密电容器的允许误差较小,而电解电容器的误差较大,它们采取分歧的误差等级.
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一旦变压器状态确定，无 论在串联模型还是并联模型中 变压器的等效电阻和电容也就 确定了，从而被试组合的tanδ 也就确定了，为一定值。所以 认为tanδ是绝缘材料在某一状 态下固有的，可以用作判断产 品绝缘状态是否良好的依据， 是绝缘介质的基本特性之一。
P =U IR Q =U IC
• •
•
P IR tan δ = = • Q IC U 1 Z R ZC jωCP 1 tan δ = = = = U ZR RP jω RP CP ZC tan δ = 1 ω RP CP
10
tanδ 2 : 油温为T2时的tgδ 的值，% tanδ1 : 油温为T1时的tgδ 的值，%
释时， 变压 产 测 结果 应 过 值（当 术协议 释时， 术协议为 ）： ℃时 2%（JB/T501-91）； a、35KV 产 20 ℃时 应 2%（JB/T501-91）； 63KV~220KV产 ℃时 1.5%（ JB/T501b、63KV~220KV产 20 ℃时 应 1.5%（ JB/T501-91 ）； ℃时 c、330KV 产 ， 20~25 ℃时 应 0.5% GB/T6451（ GB/T6451-2008 ）。
U
图16、绝缘介质tanδ的电压特性
2、温度特性
GB/T6451-2008《油浸式电力变压器技术参数和要求》中要求：容量 在8000KVA及以上变压器应提供tanδ值，测试通常在10~40 ℃下进行， 不同温度下的tanδ 值一般可按下式换算：
tan δ 2 = tan δ 1 *1.3
(T2 − T1 )
Z1 = Z X ; Z 2 =
1 R4 ; Z 3 = R3 ; Z 4 = jω cn 1 + jω c4 R4
U U Z3 = Z4 Z1 + Z 3 Z2 + Z4 Z Z1 = 2 Z 3 = R4 Z4 1 jω cn R3 = R3 c + 4 R3 jω cn R4 cn
图5、西林电桥
介质损耗
试验目的
介质损耗试验的目的是对变压器生产过程 中的工艺处理质量和制造质量进行监督。 该项试验可以间接鉴别变压器绝缘在高电 压作用下的可靠性，并可验证变压器真空 处理的好坏和受潮、脏污的影响，以便及 时发现变压器绝缘的局部缺陷！介质损耗 试验习惯上称为绝缘特性试验。
试验原理
绝缘介质在交流电压作用下消 耗的功率P即为介质损耗(图1)， 但P随U的变化而变化，是一变 量，为了有效的说明介质损耗， 我们用介质损耗因数tanδ表示。 δ的由来：是由于绝缘介质产 生了的损耗不仅有有功损耗P 还有无功损耗Q，造成施加在 绝缘介质上的交流电压与电流 之间的功率因数角φ不是90 °， δ就是功率因数角的余角(图2)。 tanδ可表示为：
END
表1、变压器介损的测量部位
序列号 1 2 3 4 5 6 其他特别指示部分 高压、低压 外壳 双线圈变压器 被测线圈 低压 高压 接地部分 高压、外壳 低压、外壳 被测线圈 低压 中压 高压 高压、中压 高压、中压、低压 其他特别指示部分 三线圈变压器 接地部分 高压、中压、外壳 高压、低压、外壳 中压、低压、外壳 低压、外壳 外壳
试验电源的频率为额定频率，其偏差不应大于：±5%。 一般的，当绝缘介质优良时，试验电压即使升到很高， tanδ值也基本上没有变化。但 是，当绝缘介质工艺不好、绝缘中残留气泡或绝缘老化时，电压升高，试验电压超过 局部放电起始电压时，绝缘介质中发生局部放电， tanδ值会迅速增大。所以，为了有 效的验证变压器的绝缘水平，对试验电压有一定的要求： a、额定电压为6KV及一下的试品，取额定电压； b、额定电压为10~35KV的试品，取10KV； c、额定电压为63KV及一上的试品，取10KV或者大于10KV，但不超过绕组线端较低电 压的60%。CTC产品的试验电压一般取10KV。 60% CTC 10KV
I U
C1 IC1 C R
被试绕组的等效电路
R1 ICR
IR1
图1
P tan δ = Q
图1可以转化成两种模型，一种是串联模型(图3)所示，另一种是并 联模型(图4)所示:
P =UR I Q =UC I
• • •
P UR tan δ = = • Q U C RS Z tan δ = R = = jω RS CS 1 ZC jωCS tan δ = ω RS CS
1 + jω c4 R4
cR c 按复数相等的定义：虚部、实部分别相等。则：RX = 4 R3 ; C X = n 4 cn R3
从而可以求出被试品的电容量及tanδ ！
通过ZX的串、并联的等效变换，无论串联还是并联，介损都为：tgδ
= ω c4 R4
西林电桥的应用
西林电桥在实际测量中得到广泛 的应用，根据西林电桥的特点，它使用于变压器、电 机、互感器等高压设备的tanδ和电容量的测量。西林电桥有正接法和反接法两种，正接 法（图6）适用于两端绝缘的产品，在变压器tanδ测量中，套管介损采用此方法；反接 法（图7）适用于一端接地的产品，变压器tanδ测量中，绕组介损测量采用此方法,（图 8）是反接法的应用，测套管末屏对地介损。其中在正接法中，电压加在被试品上，电 桥上 的电压相对较低，相对安全；反接法中，电压加在电桥上的，对操作人员有一定 的危险性。 随着技术的不断进步，现在tanδ的测量是通过单板机和一系列电子设备，将矢量电流通 过自动模/数转换，求出介质损耗角和电容量。CTC测量tanδ时所采用的AI-6000（A） / CTC tanδ AI-6000 A 型介损测试仪就是这种设备。
注意事项
1、测量过程中要注意高压连线可能的支撑物及产品外绝缘污秽、 受潮等因素对测量结果带来的较大误差。 2、测试线由于长期使用，易造成测试线隐性断路，或芯线和屏蔽 线短路，或插头接触不良，当测量数据不符合要求时，应检查测 量线是否完好。 3、接好线后请选择正确的测量工作模式（正、反），不可选错。 4、变压器产品在进行tanδ测量时，被试绕组均应短路，并应正确 记录产品的油温。 5、测量通常应在10~40 ℃温度下进行，变压器产品测量结果不应 超过标准值。 6、试品准备阶段可能有登高或不稳定作业，应确保安全。
西林电桥
tanδ的测量一般都是通过西林电桥测定的，西林电桥（图5）是一种交流电桥，配以合 适的标准电容，可以在高压下测量材料和设备的电容值和介质损耗角。西林电桥有四 个臂，两个高压臂：一个代表被试品的ZX,一个代表无损耗标准电容Cn；两个低压臂： 一个是可调无感电阻R3，另一个是无感电阻R4和可调电容C4的并联回路。调节R3、 C4，使检流计G的电流为零。则可计算如下： 设被试品阻抗Zx为Z1；Cn为Z2；R3为Z3；R4并联C4为Z4。 计算为：
只能用高压芯 线接被试套管 试验抽头
图12、正 内接线
反接法：绕组介损测量接线
高压芯线接被 试组合短路线
图13、反 内接线
反接法：末屏对地介损测量接线
高压屏蔽线 接被试组合 短路线
高压芯线接套 管试验抽头
图14、反 内接线
正接法：外接电容、外加压
外部施加电压， 外接标准电容
图15、正 外接线
绕组测量
影响介损的相关因素
1、电压特性 1.1、tanδ与施加的电压的关系决定了绝缘介质的性能、绝缘介质工艺 处理的好坏和产品结构。当绝缘介质工艺处理良好时，外施电压与 tanδ之间的关系近似一条水平直线，且施加电压上升和下降时测得的 tanδ值是基本重合的。当施加电压达到某一极限值时， tanδ曲线才开 始向上弯曲， 图16曲线1。 1.2、如果绝缘介质工艺不好、绝缘中残留气泡等， tanδ比良好时要大 ，而且会在电压比较低时而向上弯曲，施加电压上升和下降时测得的 tanδ值不会重合，图16曲线2。 tanδ 1.3、当绝缘老化时， tanδ反而比良好 时要小，但tanδ曲线在较低的电压下 4 向上弯，曲图16曲线3 ；老化的的介质容 2 易吸潮，一旦吸潮， tanδ随电压迅速增 1 加，施加电压上升和下降时测得的tanδ 3 值是不会重合，图16曲线4。
试品Zx Cn . Un R4 R3 C4 R3 试品Zx
Cn . Un R4 C4
Leabharlann Baidu
C套管高压
端对地
末屏Zx . Ux R3 C电容芯子 R4
Cn . Un
高压U
. Ux
高压U
. Ux
高压U
C4
图6、西林电桥正接法
图7、西林电桥反接法
图8、西林电桥测套管末屏介损
正接法：套管介损测量接线
高压芯线或屏 蔽线接所有被 试套管短路线