变压器介损试验教程
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测量的tgnδ 试验电压可为10kV。
正接线、内标准电容、内高压（常规正接线）：
正 接 线 测 试
(五)操作时注意事项： ①按设备接地与否选择接线（正接线或反接线） ②仔细阅读介质损耗测试仪 AI-6000型说明书， 按说明书的要求及控制台面上接线图接线
③升压速度不应太快。升压中若发现异常现象， 应马上降压断开电源，并查明原因。 ④试验完毕，降压、断开电源后，才能更改接线 。
e. 消除表面泄漏：一般在现场试验时，用软裸 金属线或金属片紧贴试品表面绕成屏蔽环并与电 桥的屏蔽相接，使表面泄漏电流不经桥臂而直接 引回电源，屏蔽环的装设应尽量靠近接线端 Cx ， 以减少小对原电场分布的改变。
（八）试验结果的判断 ①tgnδ 值与历年数值比较，不应有显著变化，应 按照tgnδ 值绝对值的增长趋势来判断更为可信。 并和处于同样运行条件下的同类设备相比较，即 使值未超过标准，但和过去值比较及和同类设备 比较，应按照tgnδ 值绝对值的增长趋势来判断更 为可信。若tgnδ 值突然明显增大时，就必须引起 注意，查清原因。 ②变压器绕组tgnδ 与原始值比较变大或变小都可 能是缺陷的反映。
③局部放电引起的损耗
(二)介质损失角正切主要能发现哪些缺陷？ 测量电气设备绝缘的介质损失角正切值tgnδ 、是 判断绝缘性能的有效方法，主要用于检查电气设 备整体是否受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上 附着油泥及严重局部缺陷等；以及小体积设备绝 缘的某些局部缺陷。（在一般情况下，介质损耗 tgnδ 试验主要反映设备绝缘的整体缺陷，而对局 部缺陷反映不灵敏）。 测量介质损耗因数，通常 不能发现的设备绝缘缺陷是大体积试品的局部缺 陷。
IR U/R 1 tgn IC UC P CP R
电介质的并联等值电路与相量图
I IR U R IC C δ φ IR U IC I
①电介质电导引起的损耗
在电场作用下电介质电导（又称漏导）产生的泄 漏电流会造成能量损耗， ②在交流电压作用下，电介质由于周期性的极化 过程，带电质点需要克服极化分子间的内摩擦力 而造成能量损耗，极化损耗的大小与电介质的性 能、结构、温度、交流电压频率有关。
③当变压器电容型套管末屏对地绝阻低于1000MΩ 时，应测量末屏对地介损，加压2kV
(四)试验方法
正接线及反接线 ①测量变压器介损要采用反接法 把各绕组的所有端子用导线短接，被试绕组（引 出者）应短接一起加压，其它绕组短接后接地或 屏蔽，铁心和夹件的接地端子与油箱相连（接地 ）反接线。该接线适用于被试品 — 端接地。测量 时电桥处于高电位，试验电压受电桥绝缘水平限 制，高压端对地杂散电容不易消除，抗干扰性差 。例测量变压器介损要采用反接法 变压器本体、电流互感器末屏、电流互感器本体 测量变压器绕组连同套管的 tgδ 试验电压可为 10kV
16.电压的影响。
17.频率的影响。
(七)如何避免-tgnδ 情况： 出现-tgnδ 产生的主要原因。 1.被试品的自身电容量相对小。
2.周围的杂散电容太大。
3.在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜。
4.套管内部油质劣化。
5.可能是标准电容器tgnδ 变得大于变压器绕组连 同套管的tgnδ （标准电容器有损耗）。
变压器绕组连同套管的介质损耗因数 tgnδ试验
张金伟
介损试验
(一)介损（tgnδ ）
tgnδ值称为介质损耗因素，以介质损失角的正切值tgnδ表示的。介损试验 是绝缘介质在交流电场作用下的能量损失，在一定电压和频率下，反映绝缘介质内单 位体积中能量损耗的大小，它与介质体积尺寸大小无关，数值上为电介质中的Biblioteka Baidu流有 功分量与无功分量的比值，是一个无量纲的数。
AI-6000E型高压输出面板图
AI-6000E型上面板图
仪器结构
(六）影响变压器介损测量的一些因素
影响介质损耗的因素有下面几种 1.温度的影响： 应尽量选择在相近温度条件下进行绝缘 tgnδ 试验, 温度 对测量tgnδ 值影响较大，在绝大多数情况下，tgnδ 值随温 度升高而增高，tgnδ 值随温度的变化与试品的绝缘结构有关 。这是由于温度升高，介质中的离子增多，电导电流增大， 极化过程中分子间阻力增加，从而使介质损耗增加。
7.被试品周围空气的干扰。
8.周围杂物等影响。 9.局部缺陷的影响。 10.周围的杂散电容太大,而被试品的自身电容量相 对小。
11.在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜。 12.套管内部油质劣化。
13.标准电容介质损耗大于试品介质损耗。
14.试品周围构架杂物与试品绝缘结构形成的空间 干扰网络的影响。 15.试验装置屏蔽不完善。
2.湿度的影响：
湿度增大使被试品表面泄漏电流增大，介质损失因数测量结 果常受表面泄漏和外界条件（如干扰电场和大气条件）的影 响，影响测量准确度，应采取措施减少和消除这种影响。
3.电场干扰
a. 提高试验电压，试验电压提高，通过试品的电 容电流增大，信噪比提高，干扰电流对δ 角的影响 相对减小，这种方法适用于对弱干扰信号的消除； b.尽量采用正接线 ；
6.电场干扰。
7.磁场干扰。
8.试品出现-tgnδ 时，是没有物理意义的。因此 当出现(-tgnδ )时，必须查明原因。 a. 现 场 测 试 中 可 以 分 别 采 取 改 变 高 压 引 线 与试品的夹角。 b. 将被试品表面擦拭干净，除去水分和污秽 c. 选择晴朗天气和尽量清除被试品周围的接地 体(包括人)的相应措施。 d. 注意套管法兰的接地。
可能原因是： ①电容屏产生悬浮电位 ②油纸中有气泡
③严重受潮
③变压器套管缺油后电容量减小。
（九）案例
案例1：套管内部油质劣化
在20℃时测得的介损tgnδ =–0.2%
案例 2 在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜，在 19℃时测得的变压器介损tgnδ =–0.3%
案例3；一支220KV套管运行一年后，其介损tgnδ 值由0.37%上升至3.2%
反接线、内标准电容、内高压（常规反接线）
反 接 线 测 试
②正接线。试品两端对地绝缘．电桥处于低电位 ，试验电压不受电桥绝缘水平限制，易于排除高 压端对地杂散电流对实际测量结果的影响，抗干 扰性强。
测量有未屏引出线电容式套管可采用正接法。
变压器的电容型套管、耦合电容器
电容式电压互感器
(三)Q/CSG 114002-2011电力设备预防性试验规程规 定：
①tgnδ 值与出厂试验值或历年的数值不应有显著 变化（增量一般不大于30%）
② 20℃ 时不大于下列数值： 500kV ： 0.6% kV-220kV:0.8% 35kV: 1.5% （同一变压器各绕组tgnδ 的要求值） 110
c.屏蔽法：
在被试品上加装屏蔽，使干扰电流经屏蔽流走 ，不经过电桥桥臂
d.选相、倒相法；
e.移相法；
f.变频法。
4.磁场干扰 当电桥靠近电抗器、阻波器等漏磁通较大的设备时 ，会受到磁场干扰。 将电桥移到磁场干扰以外或采取其它频率测量即异 频方法测量。 5.试验引线设置不当。 6.被试品表面（脏污、受潮）泄漏的影响。
正接线、内标准电容、内高压（常规正接线）：
正 接 线 测 试
(五)操作时注意事项： ①按设备接地与否选择接线（正接线或反接线） ②仔细阅读介质损耗测试仪 AI-6000型说明书， 按说明书的要求及控制台面上接线图接线
③升压速度不应太快。升压中若发现异常现象， 应马上降压断开电源，并查明原因。 ④试验完毕，降压、断开电源后，才能更改接线 。
e. 消除表面泄漏：一般在现场试验时，用软裸 金属线或金属片紧贴试品表面绕成屏蔽环并与电 桥的屏蔽相接，使表面泄漏电流不经桥臂而直接 引回电源，屏蔽环的装设应尽量靠近接线端 Cx ， 以减少小对原电场分布的改变。
（八）试验结果的判断 ①tgnδ 值与历年数值比较，不应有显著变化，应 按照tgnδ 值绝对值的增长趋势来判断更为可信。 并和处于同样运行条件下的同类设备相比较，即 使值未超过标准，但和过去值比较及和同类设备 比较，应按照tgnδ 值绝对值的增长趋势来判断更 为可信。若tgnδ 值突然明显增大时，就必须引起 注意，查清原因。 ②变压器绕组tgnδ 与原始值比较变大或变小都可 能是缺陷的反映。
③局部放电引起的损耗
(二)介质损失角正切主要能发现哪些缺陷？ 测量电气设备绝缘的介质损失角正切值tgnδ 、是 判断绝缘性能的有效方法，主要用于检查电气设 备整体是否受潮、绝缘老化、油质劣化、绝缘上 附着油泥及严重局部缺陷等；以及小体积设备绝 缘的某些局部缺陷。（在一般情况下，介质损耗 tgnδ 试验主要反映设备绝缘的整体缺陷，而对局 部缺陷反映不灵敏）。 测量介质损耗因数，通常 不能发现的设备绝缘缺陷是大体积试品的局部缺 陷。
IR U/R 1 tgn IC UC P CP R
电介质的并联等值电路与相量图
I IR U R IC C δ φ IR U IC I
①电介质电导引起的损耗
在电场作用下电介质电导（又称漏导）产生的泄 漏电流会造成能量损耗， ②在交流电压作用下，电介质由于周期性的极化 过程，带电质点需要克服极化分子间的内摩擦力 而造成能量损耗，极化损耗的大小与电介质的性 能、结构、温度、交流电压频率有关。
③当变压器电容型套管末屏对地绝阻低于1000MΩ 时，应测量末屏对地介损，加压2kV
(四)试验方法
正接线及反接线 ①测量变压器介损要采用反接法 把各绕组的所有端子用导线短接，被试绕组（引 出者）应短接一起加压，其它绕组短接后接地或 屏蔽，铁心和夹件的接地端子与油箱相连（接地 ）反接线。该接线适用于被试品 — 端接地。测量 时电桥处于高电位，试验电压受电桥绝缘水平限 制，高压端对地杂散电容不易消除，抗干扰性差 。例测量变压器介损要采用反接法 变压器本体、电流互感器末屏、电流互感器本体 测量变压器绕组连同套管的 tgδ 试验电压可为 10kV
16.电压的影响。
17.频率的影响。
(七)如何避免-tgnδ 情况： 出现-tgnδ 产生的主要原因。 1.被试品的自身电容量相对小。
2.周围的杂散电容太大。
3.在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜。
4.套管内部油质劣化。
5.可能是标准电容器tgnδ 变得大于变压器绕组连 同套管的tgnδ （标准电容器有损耗）。
变压器绕组连同套管的介质损耗因数 tgnδ试验
张金伟
介损试验
(一)介损（tgnδ ）
tgnδ值称为介质损耗因素，以介质损失角的正切值tgnδ表示的。介损试验 是绝缘介质在交流电场作用下的能量损失，在一定电压和频率下，反映绝缘介质内单 位体积中能量损耗的大小，它与介质体积尺寸大小无关，数值上为电介质中的Biblioteka Baidu流有 功分量与无功分量的比值，是一个无量纲的数。
AI-6000E型高压输出面板图
AI-6000E型上面板图
仪器结构
(六）影响变压器介损测量的一些因素
影响介质损耗的因素有下面几种 1.温度的影响： 应尽量选择在相近温度条件下进行绝缘 tgnδ 试验, 温度 对测量tgnδ 值影响较大，在绝大多数情况下，tgnδ 值随温 度升高而增高，tgnδ 值随温度的变化与试品的绝缘结构有关 。这是由于温度升高，介质中的离子增多，电导电流增大， 极化过程中分子间阻力增加，从而使介质损耗增加。
7.被试品周围空气的干扰。
8.周围杂物等影响。 9.局部缺陷的影响。 10.周围的杂散电容太大,而被试品的自身电容量相 对小。
11.在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜。 12.套管内部油质劣化。
13.标准电容介质损耗大于试品介质损耗。
14.试品周围构架杂物与试品绝缘结构形成的空间 干扰网络的影响。 15.试验装置屏蔽不完善。
2.湿度的影响：
湿度增大使被试品表面泄漏电流增大，介质损失因数测量结 果常受表面泄漏和外界条件（如干扰电场和大气条件）的影 响，影响测量准确度，应采取措施减少和消除这种影响。
3.电场干扰
a. 提高试验电压，试验电压提高，通过试品的电 容电流增大，信噪比提高，干扰电流对δ 角的影响 相对减小，这种方法适用于对弱干扰信号的消除； b.尽量采用正接线 ；
6.电场干扰。
7.磁场干扰。
8.试品出现-tgnδ 时，是没有物理意义的。因此 当出现(-tgnδ )时，必须查明原因。 a. 现 场 测 试 中 可 以 分 别 采 取 改 变 高 压 引 线 与试品的夹角。 b. 将被试品表面擦拭干净，除去水分和污秽 c. 选择晴朗天气和尽量清除被试品周围的接地 体(包括人)的相应措施。 d. 注意套管法兰的接地。
可能原因是： ①电容屏产生悬浮电位 ②油纸中有气泡
③严重受潮
③变压器套管缺油后电容量减小。
（九）案例
案例1：套管内部油质劣化
在20℃时测得的介损tgnδ =–0.2%
案例 2 在潮湿大气条件下瓷套表面凝结水膜，在 19℃时测得的变压器介损tgnδ =–0.3%
案例3；一支220KV套管运行一年后，其介损tgnδ 值由0.37%上升至3.2%
反接线、内标准电容、内高压（常规反接线）
反 接 线 测 试
②正接线。试品两端对地绝缘．电桥处于低电位 ，试验电压不受电桥绝缘水平限制，易于排除高 压端对地杂散电流对实际测量结果的影响，抗干 扰性强。
测量有未屏引出线电容式套管可采用正接法。
变压器的电容型套管、耦合电容器
电容式电压互感器
(三)Q/CSG 114002-2011电力设备预防性试验规程规 定：
①tgnδ 值与出厂试验值或历年的数值不应有显著 变化（增量一般不大于30%）
② 20℃ 时不大于下列数值： 500kV ： 0.6% kV-220kV:0.8% 35kV: 1.5% （同一变压器各绕组tgnδ 的要求值） 110
c.屏蔽法：
在被试品上加装屏蔽，使干扰电流经屏蔽流走 ，不经过电桥桥臂
d.选相、倒相法；
e.移相法；
f.变频法。
4.磁场干扰 当电桥靠近电抗器、阻波器等漏磁通较大的设备时 ，会受到磁场干扰。 将电桥移到磁场干扰以外或采取其它频率测量即异 频方法测量。 5.试验引线设置不当。 6.被试品表面（脏污、受潮）泄漏的影响。