变频谐振试验电压下介质损耗测量技术研究
额定电压下介质损耗测量方法探讨
额定电压下介质损耗测量方法探讨摘要：在电场的作用下，电介质中会有一部分能量转化为其它形式的能量，一般转化为热能。
所谓电介质的损耗，是指在电场作用下，电介质内单位时间消耗的电能。
如果损耗过大，会使介质温度升高超过标准，加速绝缘材料老化(如变脆、分解)。
如果介质发热量过大，会造成发热量大于散热量的恶性循环，会使介质溶化、烧焦，完全丧失绝缘性能。
因此测量介质损耗的大小是衡量绝缘性能的一项重要指标。
目前，电气设备主要都是通过10kV下的介质损耗试验测量（tanδ）来发现设备的缺陷。
可是10kV的试验电压远低于设备的运行电压，不能真实反映设备运行时的状况。
良好的绝缘在允许的电压范围内，无论电压上升或下降，其介损值均无明显变化。
但现场试验数据显示，不同绝缘介质设备的介质损耗（tanδ）值会随着电压的升高而变大或变小。
所以在设备运行电压下做介质损耗测试才能真实反映设备的绝缘状况。
关键词：额定电压抗干扰干扰分析介质损耗电介质目前电气设备的介质损耗试验主要是通过10kV电压下的试验数据进行分析、判断，10kV电压远低于设备的运行电压，因此不能真实反映设备运行时的绝缘状况。
如500kV开关均压电容，在10kV下测量的介质损耗值通常都比额定电压下要大，介损试验受Garton效应影响出现超标情况。
Garton效应是M. Garton 教授发现在含有纸的绝缘介质（或塑料以及油的混合介质）中，在较低电压下介质损耗正切值的变化可以比较高电压下的值高1—10倍。
所以额定电压下介损试验越来越受到重视。
一额定电压下介质损耗试验装置的组成额定电压下介质损耗试验装置通常由三大部分组成，①交流高压试验电源；②高压标准电容器；③高压介质损耗测试仪（介损电桥）如图1。
交流高压试验电源：做额定电压下介损试验时，试验电压远高于常规试验时的10kV电压，所以试验需要的电源容量较大。
高压交流试验电源可以由以下几种方式产生：电源控制箱+试验变压器。
这种高压发生方式结构简单、技术成熟、操作简单。
介质损耗测试原理
介质损耗测试原理
介质损耗测试是一种常用的材料性能测试方法，用于测量材料在电磁波传播中的能量损耗情况。
其原理基于电磁波在材料中传播过程中发生的能量损耗现象。
介质损耗主要是由于材料中的分子、离子、电子等在电磁场作用下发生摩擦、碰撞、电子跃迁等过程，将电磁波的能量转化为热能而损失。
这些损耗过程导致电磁波在材料中传播时的功率降低，即损耗功率。
介质损耗测试一般使用组合材料或涂层材料进行测量。
测试时，会将待测材料置于电磁波辐射源和接收器之间，辐射源会发出特定频率和功率的电磁波，经过待测材料后，由接收器测量损耗波的强度。
通过测量发射器发出的电磁波和接收器收到的电磁波的强度差异，可以得到材料对电磁波的吸收和损耗程度。
一般情况下，测量结果以损耗因子（loss factor）来表示，即材料对电磁波
的吸收损耗与材料介电常数之比。
介质损耗测试可以用于评估材料的电磁性能，包括其在特定频率范围内对电磁波的吸收能力、干扰抑制能力、透明性等。
这对于许多应用领域，如通信、电子器件、雷达和天线等都具有重要意义。
变频抗干扰介质损耗测试技术探讨
变频抗干扰介质损耗测量技术探讨张振兴（中山供电局试验研究所，中山 528400）摘要：介质损耗测量是容性电气设备的传统试验项目，对于判断容性电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
但是采用传统西林电桥方法在现场测量设备介损时，容易受到现场运行设备产生的电磁干扰，影响测量结果；在实际测量过程中，有很多消除现场电磁干扰的措施，其中变频技术是一种较为成熟、且被普遍采用的方法，文章以AI6000系列介损仪为模型，分析变频测量的原理及应用注意事项，以供广大电力工作者参考。
关键词：介质损耗；滤波0 引言介损测试历史悠久，测量方法亦多种多样，可采用QS1西林电桥、M 型试验器、电流比较仪等。
不论何种方法，基本原理都是要分离出试品的容性电流和阻性电流，并加以比较，有些是直接比较，有些通过电桥比较。
从电路上讲，电桥具有较高的灵敏性，适合测量介质损耗；但借助现代数字技术和电力电子技术，仅仅通过简单的电流采集和比较亦可以使测量精度达到电桥的水平，且直接的电流比较容易实现电磁抗干扰。
1 测试原理1.1 介质损耗原理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，叫介质损耗。
介质损耗的定义是：％被测试品的无功功率被测试品的有功功率＝介质损耗因数100)(⨯Q P tg δ 如果取得试品的电流相量∙I 和电压相量∙U ，则可以得到如下相量图：图1.1 容性试品电压、电流相量图总电流可以分解为电容电流Ic 和电阻电流I R 合成，因此：%100I I %100UI UI 100Q P )tg (C R C R ⨯=⨯=⨯δ％＝介质损耗因数这正是损失角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。
1.2 AI6000系列测试仪工作原理介质损耗的传统测试仪器是西林电桥。
随着电力电子技术的发展，电磁屏蔽、模数运算等技术已非常成熟，并得到广泛应用。
电压互感器介质损耗因数试验分析
相１ ２ ０ ￣ ， 移相法可利用移相器使试验电源从 ０ ｏ 一 ３ ６ ０ 。 范围内变化 ， 目前 所 以 比较精 确的方法 是移相 法。
２ ＿ ２消除表 面泄漏 如果 试 品电容 量较小 且表 面受潮 脏污 ， 这时 消除 表面 泄漏 对 ｔ ａ ｎ ｓ 值 的影 响是 非常重要 的 。 在 现场试验 时 ， 常用软 裸金属线 紧贴试 品表 面 绕成屏 蔽环 ， 再 与 电桥 的屏蔽相 接 ， 使表 面泄漏 电源不经 桥臂而 直接引 回电源处 。 屏蔽 环 的装设 应尽量 靠近 Ｃ Ｘ接线 端 ， 这样 以减小 对原 电场 分布 的改变 。 ２ ． ３如何消 除电磁干 扰 在做 介质 损耗 因数试 验前 ，应该 先检查 是否 有磁 场干 扰 的存在 。 对于 Ｑ Ｓ ｌ 电桥 其方法 是接 通 电桥 电源 后 ，让 检流计 开关在 断 开位置 ， 然后 观察 光带 有无扩 展 的宽 度。假如 有有磁场 干扰存 在 ，为 了减 少 干 扰， 通 常做法 是使 电桥远 离干 扰源 ， 或使 电桥 在原 地移 动 ， 来 观察 光带 扩展 的情况 ， 再 取其最小 扩展宽 度位置 进行试验 。 试验 时读取检 流计在 “ 接通 １ ” 和“ 接通 ２ ” 情况下 所测结 果的平 均值 。 现在我们 用介 质损耗 因 数测试 仪 的 自动化程 度较高 ， 测 试时 ， 在仪 器 内部 首先进行 的就 是电磁 干扰 的处 理 ， 比Ｑ Ｓ ｌ 电桥方 便了很多 。 ３电压 互感器试 验结果 分析 电磁 干扰 及 温度 对 ｔ ａ ｎ ｓ 值测 量值 有影 响 ， 试 验 电压 、 试 品 电容对 ｔ ａ ｎ ８ 值 的影 响也 是存在 的 。 一般 来说 ， ｔ ａ ｎ ｓ 值与介质 温度 、 湿度 、 表 面脏 污、 缺 陷体 积大 小有 一定 关 系 ， 对ｔ ａ ｎ ８的分 析 ， 可判 断绝 缘普 遍 受潮 、 绝缘油或 固体有 机绝 缘材 料普遍 老化 、 绝缘 强度 降低 。观察 ｔ ａ ｎ ｓ 与试 验 电压 关系 曲线 ， 可 以判定 绝缘介 质 中是 否存在 气隙 。 ４互感器 的在线监 测 随着 计算 机技术 及 电子技术 的飞 速发展 ， 在线 监测 互感 器 的介质 损耗 因数 已成为 判断其 绝缘状 况 的有效 手段 ， 而且 这对 于保 证 电力设
介质损耗试验
介质损耗试验介质损耗实验：用于测量介质损耗所用的方式方法。
中文名称介质损耗试验英文名称dielectric dissipation test定义通过测量介质损耗因数来判断设备绝缘性能的试验。
一般使用西林电桥、电流比较型电桥、M型介质试验器等仪器进行试验。
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。
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称为介质损耗角。
介质损耗测试仪：介质损耗测试仪是一种新颖的测量介质损耗角正切值（tgδ）和电容值（Cx）的智能化仪器。
可以在工频高压下，现场测量各种绝缘材料、绝缘套管、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗角正切值（tgδ）和电容值（Cx）。
工作原理在交流电压作用下，电介质要消耗部分电能，这部分电能将转变为热能产生损耗。
这种能量损耗叫做电介质的损耗。
当电介质上施加交流电压时，电介质中的电压和电流间存在相角差Ψ，Ψ的余角δ称为介质损耗角，δ的正切t gδ称为介质损耗角正切。
tgδ值是用来衡量电介质损耗的参数。
仪器测量线路包括一标准回路（Cn）和一被试回路（Cx）。
标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成，被试回路由被试品和测量线路组成。
测量线路由取样电阻与前置放大器和A/D转换器组成。
通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位等，再由单片机运用数字化实时采集方法，通过矢量运算便可得出试品的电容值和介质损耗正切值。
[1]电缆介质损耗试验只针对充油电缆注：充油电缆包括自容式充油电缆和钢管式充油电缆，是用补充浸渍剂的办法消除因负荷变化而在油纸绝缘层中形成气隙，以提高电缆工作场强的一类电力电缆。
电容式电压互感器(CVT)介质损耗测量探讨
电容式电压互感器（CVT）介质损耗测量探讨摘要：电容式电压互感器（CVT）在高电压等级中应用越来越广泛，对其电容量和tgδ的准确测量是我们准确分析判断其绝缘状况的关键。
本文以纳雍发电二厂500kVTYD2500/√3—0.005H型CVT为列，比较了几种仪器不同方法测量电容量和tgδ的优劣。
关键词：电容式电压互感器（CVT），介质损耗，测量与常规的电磁式电压互感器相比,电容式电压互感器（以下简称CVT）具有简单、性能优越、无串联铁磁谐振问题等优势,在高电压等级中运用广泛。
电容量和介质损耗角正切值tgδ测量是CVT预防性试验的主要项目,对电容量和tgδ的准确测定是发现CVT绝缘缺陷的重要手段。
纳雍发电总厂二厂500kV电压互感器为桂林电容器总厂生产的TYD2500/√3—0.005H型CVT，其中电容分压器C1部分由3节电容C11、C12、C13组成，现场实际中集成在CVT二次接线底座内。
纳雍发电总厂2010年以前均采用金迪D2618E型介质损耗测试仪，其常规的测量方法只能测出电容分压器总的电容量和总的tgδ值，不利于我们对CVT绝缘状况的分析把握。
2014年采用上海思创HV9001全自动抗干扰介损测试仪，在工频高压下运用正接线、反接线、CVT自激法可分别测量电容分压器C1：C11、C12、C13及中压电容器C2各自电容量和tgδ值，使我们能更好的分析判断CVT的绝缘状况，但由于现场测量时外界电网强工频电场的干扰，介质损耗测量重复性、稳定性较差。
2017年引进济南泛华电子AI-6000E型介质损耗测量仪，在变频高压下运用正接线、反接线、CVT自激法可分别测量电容分压器C1：C11、C12、C13及中压电容器C2各自电容量和tgδ值，由于采用变频测量技术，能有效过滤50Hz异频干扰信号，从而能更准确地测量出CVT的各部分电容量和tgδ值，便于我们对CVT绝缘状况的分析把握，避免事故发生。
由于在现场实际工作中母线拆除困难，且连接螺栓的频繁拆接，有可能会产生接触不良导致发热的情况，带来安全隐患，因此实际试验时我们一般将母线通过接地刀闸接地，采用反接线的测量方式测量。
变频测量技术在高压电气设备绝缘介质损耗测量中的应用
刘 继 芳
（ 徽 省 电 力 科 学研 究 院 ， 徽 合 肥 ２０ ２ 安 安 ３ ０ ２）
摘要 ：绝缘介质损耗测量是 电力 系统检测 高压 电气设备的预 防性试验项 目， 它是判断绝缘介质 受潮 、 老化等 整体绝缘劣化状
。
＝ｃ Ｕｎ－Ｉ 。 ，（Ｏ ） 一 ｔ－ｓｏ ． ｉ．） ｅＩ Ｊ
近年 来 ， 随着介 损 检 测技 术 的 发 展 ， 出现 了许 多新 型 的测 试介 损 的智 能 仪器 ， 此类 测试 仪 以采 用 测量 信号 变换处 理技 术 为核心 ， 结构 上将 标 准 电容 器 、 压 装置 与 测 量 系统 结合 为一 体 ， 有较 强 的 升 具 可 操作 性 ； 在抗 干扰 方 面 ， 用 自动干 扰 跟踪 抵 偿 采 电路 与矢 量 运算 和移 相法 相 结合 的方 法来 消除 外
高 压 电气 设 备 绝缘 介 损 现 场测 量 中存 在 的 外
界同 频干扰 ， 主要 是 因为介 损测 量 装置 内部 产生 的 高压 测 量 电源 与 产生 强 电场 干扰 的电 网 是 同一 频 率 。 频测 量抗 干扰技 术 就是将 介损 测量 装置 内部 变
明显 的技 术 优势 。 但 是 ， 种全 自动 介损测 试 仪共 同 的局 限性是 各 抗 外 界 电 网工 频场 强 对 测 量 回路 的 同频 干扰 能力 较差 ， 特别 是外 界 同频 干扰 对 电压 和 电流 取样 通道 的干扰 不平 衡表 现尤 为 明显 。为 了克服 上述 缺点 ， 引入 了变频 测量 技术 来 消除干扰 的影 响 。
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ ｉｌｃ ｒｃｌ ｓ； ｆｅ ｄ ：ｄ ｅｅ ｔ ｏ ｓ ｒｑｕｅ ｙ ｃ ｉ ｎｃ ｏｎｖ ｒｉ ｅ ｓ ｅ ｅｓｏｎ ｍ ａｕｒ ｍｅｎ ； ａ ｉｉ ｅ ｅ ｅ ｃ ｔ ｎｔ ｎｔｒ ｒ ｎ ｅ — ｆ
高电压技术介质损耗角正切值(tanδ)的测量实验报告
实验报告
实验项目：介质损耗角正切值（tanδ）的测量
备注：序号（一）、（二）、（三）为实验预习填写项
五、程序调试及实验总结
实验过程：
正接法：反接法：
实验总结：
通过这次实验，我收获了很多知识和技能。
我认识到了介质损耗角正切值（tanδ）的重要性，它可以反映电介质的绝缘状况和缺陷，对于电气设备的预防性试验和故障诊断有着重要的作用。
我学习了使用西林电桥测量tanδ的方法，包括正接法和反接法，它们各有优缺点，需要根据被试品和电桥的绝缘情况选择合适的接线方式。
通过这次实验，我不仅掌握了一种实用的测量技术，而且培养了我的动手能力和观察能力，增强了我的实验兴趣和创新意识。
我感受到了理论与实践相结合的重要性，也发现了自己在实验中存在的不足和问题，对一些概念和现象的理解不够深刻，对电桥的结构和工作原理的掌握不够熟练，对实验数据的分析和处理的能力不够强等。
我希望在今后的学习中，我能够不断地充实自己的理论知识，加强自己的实验技能，提高自己的科学素养，为成为一名优秀的电气工程师打下坚实的基础。
高电压下设备介质损耗试验分析
第 ６期
甘肃 科技
Ｇａ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｎｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ
｝２ ｆ ８ ．
，０ ６ ｖ．
２１ ０ ２年 ３月
Ｍａ ． ２ ２ ｒ ０１
高 电压 下 设 备 介质 损耗试 验 分 析
马 丽
（ 兰州超高压输变 电公 司， 甘肃 兰州 ７０ ５ ） ３０ ０
考、 借鉴的依据 。同时 ， 在提高供电可靠率 、 减少停 电时 间 、 低企业 生产 成 本 方 面表 现 出 一定 的经 济 降
效益 。
［ ］ 电力设备预防性试验规程． ８ 中华 人 民共 和 国电力行业
标准 ． 中华人 民共 和 国 电力工 业部 发 布． ９７—０ — １９ １
准备作 为后续 试 验研 究 工 作 的重 点课 题 ， 以期 将 绝 缘监督 工作 推进 到一个 更高 的水 平 。
参考 文献 ：
［ ］ 现场绝缘试验实施导则． １ 中华人 民共 和 国电力行业标
准． 中华人民共和国国家和改革 委员会发布．０ ６—１ ２０ ０
—
现为介损值下降。到达一定 电压值后 ， 继续升高 的 电压超 过劣 化 间 隙绝 缘 所 能 承受 的范 围 ， 高压 开 则 始破坏 电介质外在表现则是被试品设备的介损值变 大 引。
兰州 超 高压 输 变 电公 司承 担 兰 州 ２０ Ｖ及 以 ２ｋ
上电网设备的预试、 大修、 消缺工作 ， 每年介损试验 的设备数 量很 多 。其 中部分 设备投运 已有 ２ Ｏ年 ， 与 出厂或投 运 时相 比 ， 缘 状 况有 一 定 的老 化 。据 对 绝 ２０ ０３以来一 年 间试 验 设 备 不完 全 统计 ， 发 现 １０ 共 ７ 余 项缺 陷 ， 中介 损 绝 缘 缺 陷约 为 ５ 项 ， 其 ｌ 占缺 陷总
物理实验技术中的介质损耗测量使用方法
物理实验技术中的介质损耗测量使用方法概述：介质损耗是指电磁波或声波在介质中传播过程中能量的消耗，并转化为其他形式的能量。
在物理实验和工程应用中，准确测量介质损耗是非常重要的。
本文将介绍一些常用的介质损耗测量使用方法，包括微波领域的损耗测量和超声波领域的损耗测量。
微波领域的介质损耗测量方法：1. 微波谐振腔法：微波谐振腔法是一种经典的介质损耗测量方法。
实验中，通过将待测样品放置于谐振腔内部，利用谐振腔的谐振频率、谐振频带宽以及质子品质因素等参数来计算介质的损耗。
这种方法适用于对无线电频率范围内的介质损耗进行测量。
2. 矩形波导法：矩形波导法是另一种常用的介质损耗测量方法。
该方法利用矩形波导中传输的电磁波在介质中的传播方式，通过测量波导中的功率衰减来计算介质的损耗。
这种方法适用于对微波和毫米波频率范围内的介质损耗进行测量。
超声波领域的介质损耗测量方法：1. 超声吸收法：超声吸收法是一种常用的介质损耗测量方法。
该方法利用超声波在介质中传播时的能量损耗量来计算介质的吸声损耗。
实验中，通过测量超声波传播过程中信号的衰减，可以得到介质的损耗系数。
2. 超声聚焦法：超声聚焦法是一种高精度的介质损耗测量方法。
该方法利用超声波在介质中传播时的聚焦效应，通过测量超声波聚焦点的能量变化来计算介质的损耗。
这种方法适用于对高精度介质损耗的测量，例如医学中的超声造影。
实验技术和注意事项：在进行介质损耗测量实验时，有几点注意事项需要牢记。
首先，保持实验环境的稳定性和一致性非常重要，因为微小的环境变化会对测量结果产生较大影响。
其次，准确的仪器校准也是保证测量准确性的关键。
定期进行仪器校准，避免仪器出现漂移或误差。
此外，合适的样品准备和处理方法也是测量成功的关键。
样品的制备过程中，应避免空气、水分或其他杂质的污染和干扰。
最后，对于不同的介质损耗测量方法，要根据实验需求选择合适的实验参数和条件。
综上所述，介质损耗测量在物理实验和工程应用中具有重要意义。
一种变压器介质损耗测量方法研究
创新方法研科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald3电力变压器在电力系统中起着举足轻重的作用，介损测量是排查变压器故障的一种非常有效的手段。
目前常用的测量方法只能在50 Hz单一频率下测量介质损耗[1]，不能准确得到介损曲线，影响故障定位。
文献[2]提出了一种过零比较的方法测量介损，操作简单，成本低，但是依然容易受到工频干扰，介损角分辨率低，测量准确性有待提高。
文献[3]为了降低工频干扰，提出了一种变频介损测量的思路，但是仍然只是在工频附近取两个频率点测量介损值，然后再用两次测量拟合出工频介损值，不能真正反映样品在全频率段的介损值。
该文提出了一种真正意义上的变频介损测量的方法，在很宽的频率范围下（0.001 Hz～1 000 Hz），连续变化测试电压的频率，测量被试品在不同频率下的介损值，通过分析被试品介损-频率曲线，判断被试品中水分、老化、污染等情况。
1 测量原理变压器介损测量实际上将变压器的高压侧线圈和低压侧线圈分别当作电容的两块极板，测量该等效电容的容抗和阻抗，求得介损角。
该文将变压器等效电容按并联模型和串联模型分别讨论测量原理。
两种模型的计算公式如下，其中C R 为电容内阻值，XC 为电容值，2ωπ=πf 。
串接模型阻抗:1**CXZ R J C ω=- (1)并联模型阻抗:222***(**)1(**)1C C XC X C X R R C Z J R C R C ωωω=-++ (2)介损角就是Z 的阻抗角，介损值就是Z 的实部|Re |除以虚部|Im|。
串接模型介损值**C X tg R C δω= (3)并联模型介损值1**C Xtg R C δω= (4)实际测量时，往往比理想模型复杂很多。
采样电阻串接在测量回路中，会改变原有的介损角，需要通过计算消除采样电阻的影响。
假设采样电阻分别为R 1与R 2,且R 2>R 1，测试得到的介损值分别为tg 1δ 与tg 2δ。
电气设备介质损耗监测的谐波分析法及其特性研究
电气设备介质损耗监测的谐波分析法及其特性研究摘要：本文对谐波分析法的基本原理进行了简述，并对基于谐波分析法的电气设备介质损耗检测方法进行了研究。
对其特性进行了阐述，并对在实验室和现场测试环境中运行的性能和结果进行记录和分析。
关键词：谐波分析法；倍频跟踪；同步采样引言电气设备介质损耗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。
传统的损耗检测仪器有西林电桥、电流比较型电桥、M型介质试验器等，但都有各自的局限性不适用于在线监测，为了对介质损耗进行实时监测，可以利用谐波分析法进行数字化监测。
一、谐波分析法监测的基本原理简谐运动是最基本也最简单的机械振动，运动中物体所受的力跟其产生的位移成正比关系，并且总是可以指向平衡位置。
简谐振动可以被视为正弦振动，无线电学中的简谐信号实际上就是正弦信号。
对于简谐运动的处理是规整且简洁的，但许多振动系统的运动却不是简谐运动而是周期性运动。
谐波分析可以将任何关于时间的周期函数展开成傅立叶级数，即无限多个正弦函数和余弦函数的和的表示。
但理论傅立叶变换与工程应用中的傅立叶变换是不同的，理论傅立叶变换是对整个时域信号的变换，而工程应用中的傅立叶变换所要处理的信号是经过采样和A/D转换得到的有限长信号与矩形窗信号的卷积。
谐波分析是信号处理的一种基本手段。
在电力系统的谐波分析中，主要使用各种谐波分析仪对电网电压、电流信号的谐波进行分析，这类仪表的谐波分析次数一般设置在40次以下。
谐波分析仪及相关波形图对于富含谐波的变频器输出PWM波，谐波主要集中在载波频率的整数倍附近，当载波频率高于基波频率40倍左右时，使用谐波分析设备会发现谐波含量近似等于零，不能满足谐波分析的需要。
当载波频率固定时，谐波的频率范围相对固定，谐波次数与基波频率成反比，基波频率越低时，需要分析的谐波次数越高。
分析时一般使用宽频带、运算能力较强、存储容量大的变频功率分析仪，同时选择仪表时还应选择合适带宽的传感器，因为传感器的带宽将限制进入二次仪表的信号的有效带宽。
关于全频率范围内测量变压器介质损耗方法分析
关于全频率范围内测量变压器介质损耗方法分析发表时间：2017-01-16T14:38:55.617Z 来源：《电力设备》2016年第24期作者：马超群[导读] 变压器介损测量实际上将变压器的高压侧线圈和低压侧线圈分别当作电容的两块极板，测量该等效电容的容抗和阻抗，求得介损角。
(国家电投宁夏能源铝业临河发电分公司宁夏银川市 750411)摘要：电力变压器在电力系统中起着举足轻重的作用，介损测量是排查变压器故障的一种非常有效的手段。
目前常用的测量方法只能在50Hz单一频率下测量介质损耗[1]，不能准确得到介损曲线，影响故障定位。
文献[2]提出了一种过零比较的方法测量介损，操作简单，成本低，但是依然容易受到工频干扰，介损角分辨率低，测量准确性有待提高。
文献[3]为了降低工频干扰，提出了一种变频介损测量的思路，但是仍然只是在工频附近取两个频率点测量介损值，然后再用两次测量拟合出工频介损值，不能真正反映样品在全频率段的介损值。
该文提出了一种真正意义上的变频介损测量的方法，在很宽的频率范围下（0.001Hz～1000Hz），连续变化测试电压的频率，测量被试品在不同频率下的介损值，通过分析被试品介损-频率曲线，判断被试品中水分、老化、污染等情况。
关键词：介质损耗；变压器；变频1测量原理变压器介损测量实际上将变压器的高压侧线圈和低压侧线圈分别当作电容的两块极板，测量该等效电容的容抗和阻抗，求得介损角。
该文将变压器等效电容按并联模型和串联模型分别讨论测量原理。
两种模型的计算公式如下，其中RC为电容内阻值，CX为电容值，ω=2πf。
从以上的原理分析得知，可以用两个不同的采样电阻得到两个介损值，再通过运算消除采样电阻带来的误差。
改变测量电压的频率，可测量出不同的容抗和阻抗，得出在全频率范围内的介损-频率曲线。
2数据处理方法实际测量时，将被测样品与精密取样电阻串联，该电阻不能使用金属氧化膜电阻等有电感含量的电阻，要尽可能选用纯电阻，否则会影响介损值准确性。
电力系统变压器介质损测量方法的研究
电力系统变压器介质损测量方法的研究发表时间：2019-06-03T16:15:49.607Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：范轶然[导读] 摘要：介质损耗分析是变压器故障诊断的重要方法，现有方法大多只能在工频情况下分析变压器介质损耗情况。
(上海市浦东供电公司 200122) 摘要：介质损耗分析是变压器故障诊断的重要方法，现有方法大多只能在工频情况下分析变压器介质损耗情况。
文中提出了一种变频介质损耗分析方法，能够在全频率范围内测量变压器介质损耗，得到介质-频率曲线。
为分析变压器故障提供更加可靠有效的依据。
关键词：介质损耗变压器变频测量引言在电力系统中，变压器的作用是无法替代的，而为了有效排查变压器的故障，通常采用介损测量方法。
而目前，测量介质损耗时应用比较广泛的方法受限于50Hz单一频率[1]，得到的介损曲线误差较大，因而影响故障位置的确定。
还有一种测量介损的方法为过零比较法[2]，该方法操作简单，运行成本较低，但是容易受其他因素影响，如工频干扰，计算得到的介损角分辨率较低，计算误差同样较大。
而文献[3]提出一种变频测量思路，在工频附近任意选取两个频率点来测量介损值，然后在用两次测量的结果进行拟合，得到工频介损值，降低了工频干扰，但是该方法并不能准确反映出此样本在全频率段的介损值。
本文提出的变频介损测量的方法，能够在0.001-1000Hz频率范围内测量样品介损值，得到样品的介损-频率曲线，通过对该曲线进行分析，从而对样品中老化及污染等情况进行判断。
1影响变压器介质损耗的主要因素及测试方法 1.1主要影响因素（1）湿度造成化学纤维素快速降解的主要原因之一就是水分的存在，而化学纤维素的降解产物为CO和CO2，因此，CO和CO2的多少与纤维素材料中含水量是成正比的。
当湿度恒定不变时，含水量越高，降解产生的CO和CO2越多，反之，则越少。
影响设备绝缘性能的最主要的因素就是存在于变压器内部绝缘油中的微量水分。
介质损耗试验的原理及应用
介质损耗试验的原理及应用发表时间：2016-12-01T15:07:51.420Z 来源：《电力设备》2016年第18期作者：李楠张磊[导读] 测量方法及影响试验结果的因素和解决方法，结合工作实际简述现场试验应注意事项。
（甘肃送变电工程公司变电施工分公司）摘要：论述变电站介质损耗试验的概念及意义，引出介质损耗因数tgδ的定义，介绍介质损耗因数试验原理，测量方法及影响试验结果的因素和解决方法，结合工作实际简述现场试验应注意事项。
关键词：介质损耗因数；影响因素；注意事项引言近年来随着电力用户用电量大幅度增高，新型能源供电的加入，特高压交流、直流输电线路建成并投用，将变电站在电网中的地位提升到新的高度，各种电压等级的变电站兴建，变电站内电气一次设备种类的增多。
使电气一次设备高压试验显得尤为重要，在众多的电气设备高压试验项目中，介质损耗试验是必不可少的一环。
1.介质损耗因数的概念及意义在电场作用下，电气设备在输电过程中有一部分能量转变为其他形式的能量，通常为热能。
排除电气设备之间导线连接不紧密、铜铝接触无过渡、输电量过大、户外温度过高等因素，设备发热是由介质损耗引起，所谓介质损耗就是指在电场作用下电介质内部，如果损耗很大，会使电气设备温度升高，导致电气设备绝缘材料发热老化，如果介质温度不断上升，严重时会使电气设备绝缘部分融化、烧焦，丧失绝缘能力，造成击穿，影响变电站正常运行。
因此，介质损耗的大小是衡量绝缘性能的一项重要指标。
但不同设备由于运行电压、结构尺寸等不同，不能通过介质损耗的大小来衡量对比设备的绝缘性能好坏。
因此引入了介质损耗因数tgδ（又称介质损失角正切值）的概念。
介质损耗因数的定义为：介质损耗因数tgδ=（P/Q））*100％通过tgδ的定义可以看出tgδ只与材料特性有关，与材料的尺寸、体积无关，这样以来便于不同设备之间进行比较。
测量介质损耗因数tgδ是判断电气设备的绝缘状况得一种传统且十分有效的方法。
电压型变频调速系统滤波电容介质损耗因数的监测
电压型变频调速系统滤波电容介质损耗因数的监测冯凯;刘振兴;李翠;龚诚;张世弘【摘要】Capacitor fault diagnosis by monitoring the dielectric loss factor needs to accurately extract the phases of voltage and current with the same frequency .For the voltage‐type variable‐frequency speed control system ,waveforms of the applied voltage and current on the DC‐side filter capacitor are distorted due to the interference of rectifier and inverter circuit ,w hich makes it more difficult to ob‐tain their correct phase information .On the basis of sampling the voltage and current of the capacitor synchronously ,this paper uses Hamming window‐interpolation FFT algorithm to calculate the phases of the components of voltage and current at the given frequency ,then obtains the dielectric loss fac‐tor .Simulation and experimental results show that the proposed monitoring method has high accuracy and strong anti‐jamming ability .%根据介质损耗因数对电容器进行故障诊断时需要准确提取同频率电压和电流信号的相位信息，而对于电压型变频调速系统而言，由于整流器及逆变电路会使直流侧滤波电容器外加电压、电流波形发生畸变，导致相位信息提取难度加大。
介质损耗试验
电容和介质损耗测量一试验目的测量介质损耗的目的是判断电气设备的绝缘状况。
测量介质损耗因数在预防性试验中是不可缺少的项目。
因为电气设备介质损耗因数太大，会使设备绝缘在交流电压作用下，许多能量以热的形式损耗，产生的热量将升高电气设备绝缘的温度，使绝缘老化，甚至造成绝缘热击穿。
绝缘能力的下降直接反映为介质损耗因数的增大。
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。
所以，在出厂试验时要进行介质损耗的试验，运行中的电气设备亦要进行此种试验。
测量介质损耗的同时，也能得到试品的电容量。
电容量的明显变化，反映了多个电容中的一个或几个发生短路、断路。
二概念及原理介质损耗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。
在交流电压作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角为功率因数角(Φ)，而余角(δ)简称介损角。
介质损耗正切值δtg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（δtg）的测量在电气设备制造、绝缘材料电气性能的鉴定、绝缘的试验等都是不可缺少的。
因为测量绝缘介质的δtg值是判断绝缘情况的一个较灵敏的试验方法。
在交流电压作用下，绝缘介质不仅有电导的损耗，还有极化损耗。
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I R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。
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。
三试验方法根据试品的具体情况确定试验接线方式方法。
试验方法有外施和内施两种。
外施是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。
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２０ ０ ６年 ４月
变频 谐 振 试 验 电压 下 介质 损 耗 测 量 技 术 研 究
王永红 陈庆 国 ， 魏新 劳 ， 方 崇志 ，
（． １ 哈尔滨理工 大学 电气 与电子 工程学院 ， 黑龙江 哈尔滨 １０４ ；， ５０ ０ ２ 尚志市 电业 局 ， 黑龙江 尚志 １０ ０ ） ５ ６０
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可广泛地 应 用于频 率变化情 况下 ， 电气设备 的介 质损耗 测 量．
关键词 ： 变频 谐振 试验 ；介质损耗 测 量 ；谐 波分析 方法
中图分类号 ： Ｍ ３ ． Ｔ ９０ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ０７ ２ ８ （０ ６ ０ — １０ ０ １０ － ６ ３ ２０ ）２ ０３ － ５
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哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报
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目前 ， 交联聚 乙烯 （ Ｌ Ｅ 电缆在 电力 系统 中 ＸＰ ） 大量使用． 对它们进行 电压试验时 ， 直流耐压试验会 对 电缆 的绝缘 造成 损 伤 ， 频 耐 压试 验 所 需 的 供 电 工 容量大， 且试验设备笨重 ， 很难应用于电缆的现场耐
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摘 要： 采用准同步采样谐波分析 方法 ， 变频（０— ０ Ｈ ） 对 ３ ３０ ｚ 谐振 电压下介质损耗测量技术 进行 了研究． 探讨 了测量信号的提取方法， 对相应的算法进行 了理论推导 与计算机仿真分析 ， 介绍 了测量电路原理 ， 并进行了实验测试． 结果表 明， 该方法具有测量准确度 高、 抗干扰 能力强等特点，