测量介质损耗因数tgδ培训
介损测试原理及应用资料讲解
仪器不能升压
检查设备接地刀闸是否打开，拔出测试线后升压，若还是不能排除，可以 判断仪器内部故障。
用万用表测量自激电压输出，检查C2下端接地是否打开，检查中间变压器
CVT方式不能测量 尾端X是否接地。
轻载或过载
检查高压测试线是否击穿，芯线是否断线，芯线与屏蔽是否短路。
反接线电容偏大
反接线时测试夹对地附加电容会带来测量误差，可采用全屏蔽的测试线 提高测量精度。
变频测量时，仪器对流过标准电容的电流In和被试品的电流Ix进行实时同步采样。得 到两组包含有干扰及信号源的混合信号，仪器再运用快速傅立叶变换算法，将混合信号中 信号源的信号（如55Hz信号）与干扰源（如50Hz信号）信号分离。这样就很容易把我们关 心的信号源信号分离出来。达到了抗干扰的目的。
『抗干扰方法』
产生测量用的高压电源一般可以从0.5kV-10kV连续平缓升压
测量部分
完成对标准回路和被试回路电流信号实时同步采样， 由计算机分析计算出tgδ及电容量。
『介质损耗因数（tgδ）测量方式』
介质损耗因数（tgδ）测量方式
试品不接地，桥体E端接地，在需 要屏蔽的场合，E端也可用于屏蔽。此 时桥体处于地电位， R3、C4 可安全 调节。
各种介损测试仪器正接线接线方 法基本一致。
『介质损耗因数（tgδ）测量方式』
介质损耗因数（tgδ）测量方式
这是一种标准反接线接法，在试 品接地，桥体U端接地，E端为高压端， 在需要屏蔽的场合，E端也可用于屏蔽。 此时桥体处于高电位， R3、C4 需通 过绝缘杆调节。
这种方式桥体处于高电位，仪器 内部高低压之间需要做好绝缘防护措 施。
抗干扰方法
测量一次介损，然后将试验电源倒相180 度再测量一次，取平均值。
介质损耗角正切值的测量【精选】
用于对套管、电力变压器、互感器和某些电容器的 测量.
试验方法
• 仪器：西林电桥或 介质损耗测量仪
• 西林电桥 • 电桥的四个臂： • CN—标准电容器 • ZX—被试品 • C4—可调电容 • R3— 可调电阻
2、试验电压的影响
右图试验电压的典型关系曲线 1良好的绝缘 2绝缘中存在气隙 3受潮绝缘
3. 试品电容量的影响 对于电容量较小的试品(例如套管、互感器 等)，测量tanδ能有效地发现局部集中性缺
陷和整体分布性缺陷。但对电容量较大的 试品(例如大中型发电机、变压器、电力电 缆、电力电容器等)测量tanδ只能发现整体 分布性缺陷 .
0.15A
中型电 机，短 电缆
1025A
大型电 机，长 电缆
10kV试 30品电容 3000 范围
3000- 8000- 19400- 480008000 19400 48000 40000
0
• 5、确定试验电压：Ue≥10kV,Us=10kV;
Ue＜10kV,Us=Ue
• 6、均匀升压至试验电压， tanσ调至Ⅰ档，逐渐 增大灵敏档（最后增至6-9档），与此同时调节 R3，直至微安表不再减小，然后调节tanσ（从大 倍率到小倍率），使微安表逐渐趋于零。如需要， 最后调节微调电阻，使微安表指示为零。
Ir Ix
Ic
Rx
CX
当电气设备绝缘整体性能下降，如普遍受潮、脏污 或老化，以及绝缘中有间隙发生局部放电时，流过 绝缘的有功电流分量IRx将增大，tgδ也增大.
通过测量tgδ值可以发现绝缘的分布性缺陷.
若 缺 陷 部 分 在 整 个 绝 缘 中 的 体 积 较 大 ， 则 测 量 tg 容易发现绝缘的缺陷。
介质损耗角正切值的测量讲解
• 5、确定试验电压：Ue≥10kV,Us=10kV; Ue＜10kV,Us=Ue • 6、均匀升压至试验电压， tanσ调至Ⅰ档，逐渐 增大灵敏档（最后增至6-9档），与此同时调节 R3，直至微安表不再减小，然后调节tanσ（从大 倍率到小倍率），使微安表逐渐趋于零。如需要， 最后调节微调电阻，使微安表指示为零。 • 7、将电压降至零，切断电源。记录数据，各旋钮 复零。 • 8、tanσ调至Ⅱ档，重复6、7。
介质损耗角正切值的测量
基本原理
• 电介质在电场作用下产生能量。
P= U2ω Ctgσ
• 当外加电压及频率一定时，电介质的损耗P 与 tgσ 及 C 成正比；而对于一定结构的试品 来说， C 为定值，故可直接由 tgσ 的大小来 判断试品绝缘的优劣。 • 测量 tgδ 值是判断电气设备绝缘状态的一项 灵敏有效的方法。
1 1 = + jwCx Zx Rx
ZN = 1 jwC N
Z 3 = R3
1 1 = + jwC4 Z 4 R4
解所得方程式，得：
Cx
R4 1 CN R3 1 tan 2 x
为了读数方便，取
R4 104
104 tan x R4C4 100 C4 C4 106
介质损失角正切值tgδ的测量
I x
Rx
Ir
Ic
CX
当电气设备绝缘整体性能下降，如普遍受潮、脏污 或老化，以及绝缘中有间隙发生局部放电时，流过 绝缘的有功电流分量IRx将增大，tgδ也增大. 通过测量tgδ值可以发现绝缘的分布性缺陷. 若缺陷部分在整个绝缘中的体积较大，则测量 tg 容易发现绝缘的缺陷。 如果绝缘缺陷是集中性的（非贯穿性的），或缺陷 部分在整个绝缘中占很小的体积，则该方法不很有 效. 用于对套管、电力变压器、互感器和某些电容器的 测量.
AI-6000培训教材
介质损失角正切值（tgδ）的测量济南泛华佳业微电子技术有限公司一、测量tg δ的意义及原理1、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，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100Q P)tg (⨯δ如果取得试品的电流相量U I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：%100I I %100UI UI 100Q P)tg (CR 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。
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、介质的两种模型及与频率的关系含有介损的电容器都可以模拟成RC 串联和并联两种理想模型进行分析： （1）并联模型：认为损耗是与电容并连的电阻产生的。
这种情况RC 两端电压相等：有功功率R U P 2=，无功功率22CU C /1U Q ω=ω=电容容抗，因此 RC1Q P tg ω==δ 其中ω＝2πf ，f 为电源频率。
可见，如果用真正用一个纯电阻和一个纯电容模拟介损的话，它与频率成反比。
当R=∞时，没有有功功率，介损为0。
这种方法常用于试验室模拟10％以上的大介损，或用于制做标准介损器。
（2）串联模型：认为损耗是与电容串连的电阻产生的。
这种情况电路的电流相等：有功功率R I P 2=，无功功率CI C 1I Q 22ω=ω⨯=电容容抗，因此 RC QPtg ω==δ可见，如果用真正用一个纯电阻和一个纯电容模拟介损的话，它与频率成正比。
3.4 介质损失角正切值tgδ的测量
& Ix
Rx
& Ir
& Ic
CX
Ir tgδ = Ic
当电气设备绝缘整体性能下降，如普遍受潮、 当电气设备绝缘整体性能下降，如普遍受潮、 脏污或老化， 脏污或老化，以及绝缘中有间隙发生局部放 电时， 流过绝缘的有功电流分量I 将增大， 电时 ， 流过绝缘的有功电流分量 Rx 将增大 ， tgδ也增大 也增大 通过测量tgδ值可以发现绝缘的 值可以发现绝缘的分布性缺陷 通过测量 值可以发现绝缘的分布性缺陷 若缺陷部分在整个绝缘中的体积较大， 若缺陷部分在整个绝缘中的体积较大，则测 量tgδ 容易发现绝缘的缺陷。 δ 容易发现绝缘的缺陷。 如果绝缘缺陷是集中性的（非贯穿性的） 如果绝缘缺陷是集中性的（非贯穿性的）， 或缺陷部分在整个绝缘中占很小的体积， 或缺陷部分在整个绝缘中占很小的体积，则 该方法不很有效 套管、电力变压器、 套管、电力变压器、互感器和某些电容器 电机、 电机、电缆
输出电压波形畸变要小，调压要平稳、 输出电压波形畸变要小，调压要平稳、 均匀 容量要满足要求
试验变压器的容量P≥ωCxU2 试验变压器的容量 为试验电压， 为被试设备电容】 【U为试验电压，Cx为被试设备电容】 为试验电压
What’s these?
3.7.2 直流耐压试验
μA 高 压 发 生 品 装 ~220V 置 被 试
3.6 绝缘油中溶解气体分析 （DGA） ）
绝缘油是电气设备绝缘的重要组成部分
绝缘 冷却 灭弧
绝缘油试验
绝缘油的电气试验 绝缘油中溶解气体分析（DGA） 绝缘油中溶解气体分析（DGA）
试验时电气设备可以不必停电！ 试验时电气设备可以不必停电！
介质损耗因数tgδ试验方法探讨
介质损耗因数tgδ试验方法探讨摘要介质损耗角正切tgδ的测试是电气设备绝缘监督的一项重要措施。
做好介质损耗的测量对于发现电气设备绝缘隐患，保证电气设备的安全运行有着重要意义，对于介损测试仪应定期进行检验。
本文在对介质损耗因数tgδ试验方法探讨。
关键词介质损耗因数；tgδ；试验方法tgδ是IR/IC的比值，它能反映电介质内单位体积中能量损耗的大小，只与电介质的性质有关，而与其体积大小尺寸均没有关系。
因此，tgδ的测试目的，也是能够有效地发现设备绝缘的普遍老化、受潮、脏污等整体缺陷。
对小电容设备，如套管、互感器（电容式）也能够发现内部是否存在气隙及固定绝缘开裂等集中性的局部绝缘缺陷。
1 大电容的设备tgδ的测量针对大电容的设备如变压器、电缆等进行tgδ的测量时，只能发现他们的整体分布性缺陷，而其局部集中性的缺陷可能不会被发现；而对于套管、互感器等小电容量的设备，测tgδ能有效地发现其局部集中性和整体分布性的缺陷，详见如下分析。
这也是大型变压器不仅要单独测试引出线套管的tgδ，也要测套管连同绕组的介损tgδ，就是因为套管若有缺陷时在整体绝缘良好时不能体现出来。
一般设备的绝缘结构都由多层绝缘、多种材料构成。
如局部有缺陷绝缘用C1tgδ1表示，其他良好绝缘用C2tgδ2表可见明显形成了误判断。
2 设备的选取及常规试验方法因为精度和灵敏度的原因，测变压器和一般套管的介损时（包括电容式CT），应采用GWS-1A光导介损测试仪，而当测试电容式PT电容量和tgδ时，可采用DX6000异频介损测试仪，它介绍了CVT的中压电容C2的测试方法，比较方便（自激法）。
两者的原理前者是通过比较内部标准回路电流和被试品的电流的幅值及相互的相差，后者是电桥原理，离散傅立叶算法。
一般接线形式主要有两种：正接法：适用于测量两相对地绝缘的设备，测试精度较高，如套管和电容式CT 的主绝缘tgδ，耦合电容的的tgδ等；反接法：适用于测量一级接地的设备，仪器的外壳必须接地可靠，如变压器连同套管和绕组的tgδ，套管和电容式CT的末屏tgδ等。
3.4 介质损失角正切值tgδ的测量解析
➢ 油的闪点 ➢ 酸值 ➢ 水分 ➢ 游离碳 ➢ 电气强度 ➢ 介质损失角正切值tgδ ➢ 等……
❖ 带电取油样》》化验》》分析》》结论
3.6.2 绝缘油中溶解气体分析（DGA）
❖ 得到了普遍应用和高度重视，已列入了预防性试 验标准，并有相应的试验导则
❖ 通过分析油中所含气体的组成和含量来判断设备 内部的潜伏性缺陷
➢交流耐压 ➢直流耐压 ➢冲击耐压试验
3.7.1 交流耐压试验
❖工频交流耐压试验最为常用 ❖程序
➢对被试设备施加超过其额定工作电压若干倍数 的交流高压，并持续一定时间（一般为1分钟）， 期间观察设备绝缘是否出现异常现象或发生闪络、 击穿
❖试验电压和试验周期要选择适当！
➢固体有机绝缘会产生累积效应
工频交流耐压试验的原理接线图
【气相色谱仪】
分析结果表示
每升绝缘油中所含各气体组分的微升数 【 以 ppm（ 10-6 ） 表 示 ， 并 换 算 到 标 准 大 气 条 件 下
（0.101325MPa ，20℃）】
102G-D气相色谱仪工作流程
载气
载气
3.7 高压耐压试验
❖对设备绝缘的考核最为严格，有破坏性 ❖在非破坏性试验合格后进行 ❖耐压试验类型
1 R4
jC4
Zn
1
jC N
Z 3＝R 3
Rx CX
CN
A
G
R3
R4
D
1 Rx
1
jCx
1
1 R4
jC4
1
jC N
R3
B C4
1 R4 RxC4Cx 0
R4 RxCN R3 (R4C4 RxCx )
关于介质损耗测试
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<tg δ，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。
国内常见高压电容电桥有：6、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。
AI-6000利用变频抗干扰原理，采用傅立叶变化数字波形分析技术，对标准电流和试品电流进行计算，抑制干扰能力强，测量结果准确稳定。
DL 474.3-92-现场绝缘试验导则 介电损耗因数tgδ试验
中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则介质损耗因数tgδ试验DL474.3-92中华人民共和国能源部1992-11-03批准1993-04-01实施1主要内容和适用范围1.1本导则提出了测量高压电气设备绝缘介质损耗因数tgδ和电容的方法，试验接线和判断标准，着重阐述现场测量的各种影响因素，可能产生的误差和减少误差的技术措施，贯彻执行有关国家标准和能源部《电气设备预防性试验规程》(以下简称《规程》)等的相应规定。
1.2本导则适用于发电厂、变电所现场和修理车间、试验室等条件下，测量高压电气设备绝缘的介质损耗因数tgδ和电容。
1.3本导则中的试验结果判断标准主要引自《规程》，对规程中未规定的，本导则中提出的推荐值供参考。
2测量仪器2.1西林电桥西林电桥的四个桥臂由四组阻抗元件所组成，其原理接线如图1所示。
电桥平衡时(1)(2)图1西林电桥原理接线图(a)正接线；(b)反接线在工频试验电压下，式(2)中取R4为10000/π＝3184Ω则tgδx=C4，即C4的μF值就是tgδx值。
2.2电流比较型电桥图2是电流比较型电桥原理接线图。
图中C n为标准电容，C x表示被试品的电容，R x表示被试品介质损耗等值电阻，U为试验电压，R为十进可调电阻箱，C为可选电容。
W n和W x分别表示电流比较型电桥标准臂和被测臂匝数。
当电桥平衡时，由安匝平衡原理可得(3)(4)式(4)中，ω＝100π，C分别等于1/π×10-6F和0.1/π×10-6F。
2.3M型介质试验器图3表示M型介质试验器原理接线，它包括C n、R a标准支路，C x、R x及无感电阻R b 被试支路，R c极性判别支路，电源和测量回路等五部分。
图2电流比较型电桥原理接线图图3M型介质试验器原理接线图介质损耗因数(5)式中P——有功功率(mW)；S——视在功率(mV A)。
R b远小于被试品阻抗，由图3可知，串联后不影响I x的大小和相位。
测量介质损耗因数tg培训
谐振法测量介质损耗因数tg
原理：利用电感的感抗与电容的容抗在特定频率下相等，产生谐振的原理来测量介质损 耗因数tg。
优点：精度高，测量范围广，适用于多种不同介质。
操作步骤：a. 搭建测量电路；b. 调整频率至谐振点；c. 读取并计算介质损耗因数tg。
注意事项：a. 确保电路连接正确；b. 避免外界干扰；c. 注意安全操作。
介质损耗因数tg的物理意义
介质损耗因数 tg表示电介质 在交流电场下 的能量损耗程
度
它反映了电介 质中电导和极 化的综合效应
介质损耗因数 tg的大小与电 介质的性质、 温度、频率等
因素有关
通过测量介质 损耗因数tg， 可以评估电介 质的质量和性
能
介质损耗因数tg的影响因素
电场强度：电场 强度越高，介质 损耗因数越大
电压系数法测量介质损耗因数tg
电压系数法原理：通过测量电介质在交流电压作用下的电流和电压的相位差，计算出介 质损耗因数tg。
测量步骤：在已知电场强度的条件下，对电介质施加交流电压，测量电流和电压的幅度 和相位差。
优点：操作简单，测量精度较高，适用于多种电介质材料的测量。
注意事项：应避免电介质在过高的温度或过低的电场强度下测量，以免影响测量结果的 准确性。
介质损耗因数tg在设备故障诊断中的应用
介质损耗因数tg能够反映设备的绝缘状况 tg值的变化可以预测设备的寿命和潜在故障 通过定期测量tg值，可以及时发现并解决设备故障，避免事故发生 tg测量是电气设备安全运行的重要保障措施之一
介质损耗因数tg测量在科研和生产中的应用
介质损耗因数tg是评估绝缘材料性能的重要参数，对于科研人员研究新材料具有重要意义。
在电力设备制造中，介质损耗因数tg的测量有助于确保设备的安全性和稳定性，提高生产质量。
介质损耗 介质损耗角 介质损耗正切值tgδ
介质损耗介质损耗角介质损耗正切值tgδ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<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。
国内常见高压电容电桥有：6、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。
实验6 介质损耗因数的测量
实验6 介质损耗因数的测量电气与电子测量技术▪实验目的1、介质损耗定义：绝缘介质在交变电场的作用下，由于介质电导、介质极化效应和局部放电，在其内部引起的有功损耗，也叫介质损失，简称介损。
实验目的2、介质损耗角定义：在交变电场作用下，绝缘介质内流过的电流相量I和电压相量U之间的夹角φ（功率因数角），而φ的余角δ就是介质损耗角，简称介损角。
(a) 绝缘介质的RC并联等效电路(b) 相量图图1 绝缘介质RC并联等效电路和相量图实验目的3、介质损耗因数定义：在交变电场作用下，绝缘介质中的有功分量和无功分量的比值。
QP绝缘介质的无功功率绝缘介质的有功功率介质损耗因数=ϕϕUIsinUIcos=tgδUIcosδUIsinδ==介损角正切值介质损耗为：所以说介质损耗因数tgδ可以用来衡量介质损耗大小。
δωδtgCUtgUIUIPcR2===实验设备⏹一般采用高压交流电源及高压电桥（配有标准电容器）来测量介质损耗因数tgδ 。
⏹在测得tgδ的同时，也能得到被试品的电容量。
实验设备试验变压器控制台分压器高压交流电源实验设备高压电桥标准电容器实验设备根据工作原理不同，高压电桥可分为两大类：阻抗比电桥（西林电桥）电流比较型电桥西林电桥原理Zx：被试品的等效阻抗Cn：标准电容器R3：可调无感电阻C4：可调无感电容器图2 西林电桥原理图西林电桥原理当电桥平衡时，应满足：即左边实部显然等于零，整理可得：介质损耗因数：电容值：=GI34ZZZZnX=3n4XX4X42X4RωCj)RωCRωCj()CCω-RR1(=++44XXCωRCωR1=44XXCωRCωR1tgδ==34n34nX RRCtgδ11RRCC≈+⨯=电流比较型电桥原理图3 电流比较型电桥原理图电流比较型电桥原理当电桥平衡时，应满足：即两边实部虚部相等，且令整理可得介质损耗因数：电容值：iI33442N1XNINININI++=()()32412NTest1XXTestNRGβj-NRGαNCωjUNGCωjU+=+()412NN321X1XNαRGNCωjCωNRGβNCωjNG++=+1NRG41=32NN=22XXβRGNα11ωCGtgδ+==N12XCNαNC+=介质损耗因数测量的优缺点优点⏹可以很灵敏地发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积设备贯通和未贯通的局部缺陷；⏹便于定量分析绝缘材料的损耗特性，有利于绝缘材料的分析研究和结构设计；⏹与绝缘电阻和泄漏电流的测量相比具有明显的优点，它与试验电压、试品尺寸等因素无关，更便于判断电气设备绝缘变化情况。
电介质的 tgδ 值
电介质的 tgδ值
电介质的tgδ值是用来衡量电介质性质的重要参数。
据统计，电介质在广泛的工程领域中占据着重要的地位，无论是什么产品都需要电介质来保证其正常运作。
因此，电介质的 tgδ是电子设计中的重要指标，是电介质选择的重要依据。
tgδ电介质的主要特性参数之一，用来衡量电介质在变化电压与时间下的性质变化情况。
tgδ电介质特性的主要参数，是描述电介质在不同频率下的阻抗特性的重要参数。
一般来说，tgδ值越小，电介质性能越优。
tgδ值通常指的是电介质在负载变化时，其绝缘阻抗值变化的一个比率。
它是电介质有效介电常数与电介质衰减系数的比值，其公式为：tgδ=εr-ε0/εr+ε0，其中εr 为有效介电常数，ε0 为衰减系数。
它反映了电介质在某个特定频率下，它的抗绝缘性能变化的情况，比如频率越高，表示电介质越不稳定。
除了tgδ值，电介质还有诸如介质损耗以及对温度、湿度及外界电磁信号等的响应等性能参数，它们也是电介质选择的重要依据。
为了保证电介质在外来电磁信号下的可靠性，介电损耗参数（介电损耗因数tanδ等）也是值得关注的参数。
介电损耗因数是电介质的另一个重要指标，是用来衡量介质使用寿命的重要参数，其变化范围一般较小。
在选择电介质时，应重点考虑满足应用场合的各项性能指标，其中tgδ的检测应该是优先考虑的。
此外，在使用电介质的过程中，
应经常检查，以保证其良好的性能。
综上所述，电介质的tgδ值是衡量电介质性能的重要参数，在电介质使用和选择过程中，应结合各项性能指标进行考虑，以保证电介质在各项指标上达到最佳性能，达到预期的结果。
介质损耗角正切值的测量
介质损耗角正切值的测量一．实验目的：学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。
二．实验项目：1．正接线测试2．反接线测试三．实验说明：绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征, 介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。
用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷：绝缘介质的整体受潮；绝缘介质中含有气体等杂质；浸渍物及油等的不均匀或脏污。
测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法及瓦特表法。
目前，我国多采用平衡电桥法，特别是工业现场广泛采用QS1型西林电桥。
这种电桥工作电压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操作方法简介如下：⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框⑼．+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮⑽．检流计电源插座⑾．接地⑿．低压电容测量⒀．分流器选择钮⒁．桥体引出线图2-1 QS1西林电桥面板图1． 工作原理：原理接线图如图2-2所示，桥臂BC 接入标准电容C N （一般C N =50pf ），桥臂BD 由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成，桥臂AD 接入可调电阻R 3，对角线AB 上接入检流计G ，剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。
高压试验电压加在CD 之间，测量时只要调节R 3和C 4就可使G 中的电流为零，此时电桥达到平衡。
由电桥平衡原理有： 图2-1 QS1西林电桥面板图 BD CBAD CA U U U U =即： BD CB AD CA Z Z Z Z = （式2-1）各桥臂阻抗分别为：将各桥臂阻抗代入式2-？，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得：34R R C C N X ⋅= 44R C tg ⋅⋅=ϖδ （式2-2）在电桥中，R 4的数值取为=10000/π=3184（Ω），电源频率ω=100π，因此： tg δ= C 4（μf ） （式2-3）即在C 4电容箱的刻度盘上完全可以将C 4的电容值直接刻度成tg δ值（实际上是刻度成tg δ（%）值），便于直读。
变压器高压试验技术_4_变压器介质损耗因数的测量与分析
梁 学
套管引线接至电桥的测量端，一个一个地进行测量。
造
表 1 电力变压器试验接线
双绕组变压器 顺序 加压绕组 接地部位
三绕组变压器
加压绕组
接地部位
1
低压 高压和外壳
低压
高压、中压和外壳
2
高压 低压和外壳
中压
高压、低压和外壳
3
高压
中压、低压和外壳
2 试验的方法
测量介质损耗因数有着不同的测量方法。根据 DL/T
474.3-2006 《现场绝缘试验实施导则介质损耗因数 tanδ
试验》，现 场进行介质损耗因数测量 试 验 时 选 用 的 测 量 仪
器主要有： 西林电桥、 电流比较型电桥、M 型介质试验
器、数字化测量仪。
对于变压器来说， 通常要进行绕组以及高压套管的
C 相监视运行。 更换后的数据如表 8 所示，其中 B 相为更
换后的新套管。
从 表 8 数 据 看 出 ，A 相 、C 相 套 管 tgδ 也 出 现 异 常 现
象，由于该变电站是枢纽变电站，负荷较重，检修时间较
紧， 决定将 A 相、C 相 套 管 全 部 退 出 运 行 ， 更 换 为 型 号
BRLW-126/1250/3 的套管。 所有的试验数据显示套管的
结果。 通过对历年变压器油色谱分析， 发现该主变 2007
年时内部曾出现乙炔但未超标，且数据稳定，微水测试结
果未见异常， 结合低压对地介损对比以往试验结果没有
明显变化，认为变压器绝缘油没有异常。 因此，初步怀疑
是变压器固体绝缘老化或受潮，为此对主变进行滤油，结
果无明显变化。
后经综合试验分析找出了故障的原因。 高压绕组对
电气设备介质损耗因数tgδ值测量
电气设备介质损耗因数tgδ值测量
严金霞
【期刊名称】《农村电气化》
【年(卷),期】2008()4
【摘要】对电气设备进行介质损耗因数tgδ值测量前都应对其进行除尘、加油等，如果试品表面脏污时，表面泄露增加，将会使tgδ值增大，从而影响了试验数据
的准确性。
刚检修注油后的套管或变压器等设备，均需静置一段时间才能测量其
tgδ。
无论是采取真空注油，还是非真空注油，总会或多或少地残留少量气泡在油中，这些气泡在试验电压下往往会发生局部放电，而使tgδ值增大，导致tgδ值
偏大甚至有时超出规程规定值，造成对设备试验结果的无法判断。
【总页数】1页(P59-59)
【关键词】介质损耗因数;tgδ值;电气设备;测量;真空注油;试验数据;局部放电;试验电压
【作者】严金霞
【作者单位】江苏省盐都供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM934.32;TM533.101
【相关文献】
1.介质损耗因数tgδ试验方法探讨 [J], 石征
2.影响正确测量变压器介质损耗tgδ值的因素分析 [J], 邹言云
3.谈谈电气试验中测量介质损耗tgδ值出现异常... [J], 刘吟雯
4.谐波条件下高压电气设备介质损耗因数的定义和数字化算法 [J], 张忠蕾;李庆民;陈鹏
5.并联电容对正接法测量高压电气设备介质损耗值的影响分析 [J], 吴永恒
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
使等式两边实部、虚部分别相等可以得到：
2、常用接线方式 （1）正接法。此方法要求被试品两极对地均应绝 缘。外加高电压主要降落在Zx和Zn上，所以Z3和 Z4处于低压，操作安全方便。因不受被试品对地寄 生电容的影响，所以测量结果比较准确。 （2）反接法。此方法与正接法相反。适用于被试 品一极接地的情况，故在现场使用广泛。由于此 方法各桥臂都处于高压，所以操作注意安全。使 用反接线时，引线产生寄生电容与被试品电容Cx 并联造成测量误差，尤其是Cx较小时更为明显。
交流下：
3.介质损耗角tgδ及损耗功率关系
（1）把介质看成一个等值电阻R和一个等值电容C并 联组成的电路
（2）把介质看成一个等值电阻R和一个等值电容C串 联组成的电路
从上公式可知，当电压和频率都不变时，则介质损 耗P与该介损的tgδ值成正比。因此，我们可以通过 对tgδ的测量来判断介损损耗的大小。
4. tgδ能发现的问题
可发现电力设备绝缘整体受潮、劣化变质 以及小体积设备贯通和未贯通的局部缺陷。 以主变为列子：
被试品绝缘由不同的介质组成，且两种绝缘并联组 成，则被试品的总介质损耗为两个组成部分介质损 耗之和，而且被试品所受电压为各个组成部分电压， 可得：
所以，由于套管的电容比绕组的电容小得多，在 测量变压器套管连同绕组的tgδ时，就不能反映套 管内的绝缘缺陷。
3、仪器介绍
祝大家学有所成！
测量介质损耗因数tgδ
主讲人：
一、电介质
1.电介质概念： 电介质也称绝缘介质，分为气体、液体和 固体。在电场作用下所体现的物理现象有 极化、电导、损耗和放电。
2.电场下的表征参数: (1)介电系数ε (2)损耗角tgδ (3)电阻率ρ (4)击穿 强度Ε 3.极化方式： （1）电子式（2）离子式（3）夹层式
综上分析，给我们了这样的启示，对大容 量的变压器、发电机以及较长的电缆进行
tgδ试验，只能检查出它们普遍的绝缘状况，而不 容易发现可能存在的局部缺陷；对小容量的设备 以及可以分解成部件进行分解试验的设备进行tgδ 测量时，易于发现局部缺陷。
四、测量tgδ方法
1、QS1西林电桥
当电桥平衡时，A、B两点无电位差。因此， Uca=Ucb,Uad=Ubd。
二、 电介质的损耗
1.概念： 绝缘介质在交流电压作用下，除有电导 电流、电容电流，还有极化引起的有功电流。介 质极化后，在交流电场作用下，发生运动，摩擦 发热，形成有功电流。电导电流和极化引起的有 功损耗，共称介质损耗。 2.损耗的基本形式： （1）电导（2）极化（3）局部放电
直流下：电介质中没有周期性的极化过程， 只要外加电压还没有达到引起局部放电的数 值，介质中的损耗将仅由电导组成，所以可 用体积电导率和表面电导率说明问题，不必 再引入介质损耗这个概念了。