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中华人民共和国电力行业标准 现场绝缘试验实施导则DL/T474.15-2006绝缘电阻、吸收比和极化指数试验 DL/T474.1-2006 中华人民共和国国家发展和改革委员会2006-05-06发布 2006-10-01实施 1 范围 本导则提出了绝缘电阻、吸收比和极化指数试验所涉及的仪表选择、试验方法和注意事项等一系列技术细则。 本标准适用于在发电厂、变电所、电力线路等现场和在修理车间、试验室等条件下对高、低压电气设备绝缘进行绝缘电阻、吸收比和极化指数试验。 2 试验内容 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。DL/T596 电力设备预防性试验规程JJG622 绝缘电阻表（兆欧表）检定规程3 试验内容 试验内容包括绝缘电阻、吸收比和极化指数。3.1 绝缘电阻 测量电气设备的绝缘电阻，是检查设备绝缘状态最简便和最基本的方法。在现场普遍用兆欧表测量绝缘电阻。绝缘电阻值的大小常能灵敏地反应绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。 用兆欧表测量设备的绝缘电阻，由于受介质吸收电流的影响，兆欧表指示值随时间逐步增大，通常读取施加电压后60s的数值或稳定值，作为工程上的绝缘电阻值。 3.2 吸收比和极化指数 吸收比K1为60s绝缘电阻值(R60s)与15s绝缘电阻值(R15s)之比值，即 对于大容量和吸收过程较长的变压器、发电机、电缆、电容器等电气设备，有时吸收比值R60s/R15s尚不足以反映吸收的全过程，可采用较长时间的绝缘电阻比值，即10min时的绝缘电阻(R10min)与1min时的绝缘电阻 (R1min)时绝缘电阻的比值PI来描述绝缘吸收的全过程，PI称作绝缘的极化指数 ，即PI=R10minR1min 在工程上，绝缘电阻和吸收比(或极化指数)能反映发电机、油浸变压器等设备绝缘的受潮程度。绝缘受潮后吸收比值(或极化指数)降低(如图1)，因此它是判断绝缘是否受潮的一个重要指标。 应该指出，有时绝缘具有较明显的缺陷(例如绝缘在高压下击穿)，吸收比(或极化指数)值仍然很好。吸收比(或极化指数)不能用来发现受潮、脏污以外的其他局部绝缘缺陷。1干燥前15；2干燥结束时73.5；3运行72h后，并冷却至27 图1某台发电机绝缘电阻R与时间t的关系 4 使用仪表 试验最常用的测量仪表是兆欧表。 4.1 兆欧表的型式 兆欧表按电源型式通常可分为发电机型和整流电源型两大类。发电机型一般为手摇(或电动)直流发电机或交流发电机经倍压整流后输出直流电压；整流电源型由低压工频交流电(或干电池)经整流稳压、晶体管振荡器升压和倍压整流后输出直流电压。 4.2 兆欧表的电压 兆欧表电压通常有100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V、10000V等多种。也有可连续改变输出电压的兆欧表。应区分不同被试设备，按照相关规程的有关规定选用适当电压的兆欧表。 对水内冷发电机采用专用兆欧表测量绝缘电阻。 4.3 兆欧表的容量 兆欧表的容量即最大输出电流值(输出端经毫安表短路测得)对吸收比和极化指数测量有一定的影响。测量吸收比和极化指数时应尽量采用大容量的兆欧表，即选用最大输出电流1mA及以上的兆欧表，大型电力变压器宜选用最大电流3mA级以上的兆欧表，以期得到较准确的测量结果。 4.4 兆欧表的负载特性 兆欧表的负载特性,即被测绝缘电阻R和端电压U的关系曲线,随兆欧表的型号而变化。图2为兆欧表的一般负载特性。当被测绝缘电阻值低时,端电压明显下降。 图2 兆欧表的一般负载特性4.5 选用兆欧表时的注意事项 a)对有介质吸收现象的发电机、变压器等设备，绝缘电阻值、吸收比值和极化指数随兆欧表电压高低而变化，故历次试验应选用电压相同和负载特性相近的兆欧表。 b)对二次回路或低压配电装置及电力布线测量绝缘电阻，并兼有进行直流耐压试验的目的时，可选用2500V兆欧表。由于低压装置的绝缘电阻一般较低(1 M20M)，兆欧表输出电压因受负载特性影响，实际端电压并不高。用2500V兆欧表代替直流耐压试验时，应考虑到绝缘电阻低而使端电压降低的因素。 5 试验步骤 5.1 断开被试品的电源，拆除或断开对外的一切连线，将被试品接地放电。对电容量较大者(如发电机、电缆、大中型变压器和电容器等)，应充分放电(不少于5min)。放电时应用绝缘棒等工具进行，不得用手碰触放电导线。 5.2 用干燥清洁柔软的布擦去被试品外绝缘（如变压器套管）表面的脏污，必要时用适当的清洁剂洗净。 对于高压大容量的电力变压器，若湿度等原因造成外绝缘对测量结果影响较大时，应尽量在空气相对较小的时段（如午后）进行试验。5.3 兆欧表上的接线端子“E”是接被试品的接地端的，常为正极性；“L”是接被试品高压端的，“G”是接屏蔽端的。“L”与被试品之间应采用相应绝缘强度的屏蔽线和绝缘棒作连接。 将兆欧表水平放稳，试验前对兆欧表本身进行检查。发电机型兆欧表不要时期只是应停在任意位置；当接通整流电源型兆欧表或摇动发电机型兆欧表在低速旋转时，用导线瞬时短接“L”和“E”端子，其指针应指零。开路时，接通电源或兆欧表转速达额定转速时其指针应指“”。然后断开电源或使兆欧表停止转动，将兆欧表的接地端与被试品的地线连接，兆欧表的高压端接上屏蔽连接线，连接线的另一端悬空(不接试品)，再次接通电源或驱动兆欧表，兆欧表的指示应无明显差异。对整流电源型兆欧表，将兆欧表的接地端与被试品的接地线连接，将带屏蔽的连接线L接到被试品测量部位，接通兆欧表电源开始测量，必要时接上屏蔽环（见6.1）。对发电机型兆欧表保持额定转速，将屏蔽的连接线L接到被试品测量部位开始测量。如遇表面泄漏电流较大的被试品(如发电机、变压器等)，还要接上屏蔽护环（见6.1）。 5.4 对整流电源型兆欧表保持其输入电源电压和直流输出电压稳定，对发电机型兆欧表保持兆欧表在额定转速，待指针或绝缘电阻数字稳定后（或60秒），读取绝缘电阻值。5.5 测量吸收比和极化指数时，接通被试品后，同时记录时间，分别读出15s和60s(或1min和10min)时的绝缘电阻值。 5.6 读取绝缘电阻后，对发电机型兆欧表应先断开接至被试品高压端的连接线，然后再将兆欧表停止运转。测试大容量设备时更要注意，防止被试品的电容在测量时所充的电荷经兆欧表放电而使兆欧表损坏；对带保护的整流电源型兆欧表可以不受断开接至被试品高压端的连接线与将兆欧表断开电源停止运转的顺序限制。 5.7 断开兆欧表后对被试品短接放电并接地。 对发电机型兆欧表当其输出电压较高、被试品电容量较大时，断开兆欧表连线后宜先经电阻将被试品放电，待残余电荷释放一段时间后再将被试品直接放电并接地。5.8 测量时应记录被试设备的温度、空气温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。 6 影响因素及注意事项 6.1 外绝缘表面泄漏的影响 一般应在空气相对湿度不高于80%条件下进行试验，在相对湿度大于80%的潮湿天气，电气设备引出线瓷套表面会凝结一层极薄的水膜，造成表面泄漏通道，使绝缘电阻明显降低。此时，应按图3所示的接线图，在被试品引出线套管上装设屏蔽环(用细铜线或细熔丝紧扎数圈，使其和引出线套管外表面紧密接触)，并连接到兆欧表屏蔽端子。屏蔽环应接在靠近兆欧表高压端所接的引出线套管端子，远离接地部分，以免造成兆欧表过载，使端电压急剧降低，影响测量结果。 图3 测量绝缘电阻时屏蔽环的位置 6.2 残余电荷的影响 若试品在上一次试验后，接地放电时间t不充分，绝缘内积聚的电荷没有放净，仍积滞有一定的残余电荷，会直接影响绝缘电阻、吸收比和极化指数值。图4为一台发电机先测量绝缘电阻后经历不同的放电时间再进行复测的结果，可以看出，接地放电至少5min以上才能得到较正确的结果。 图4 某台发电机经不同接地放电时间后复测绝缘电阻结果 对于交联电缆试验时应注意，由于残余电荷的影响，电缆耐压前后（尤其是直流耐压）的绝缘电阻的变化可能较大，放电时间应足够长。对三相发电机分相测量定子绝缘电阻时，试完第一相绕组后，也应充分放电5min以上，才能打开第二相绕组的接地线试验第二绕组。否则同样会发生相邻相间异极性电荷未放净造成测得绝缘电阻值偏低的现象。 6.3 感应电压的影响 测量高压架空线路绝缘电阻，若该线路与另一带电线路有平行段，则不能进行测量，防止静电感应电压危及人身安全，也避免工频感应电流流过兆欧表使测量无法进行。 测量变电所、升压站高压母线附近的高压电气设备绝缘电阻时，若被试设备上的感应电压太高，也会对安全和试验结果产生较大的影响。雷电活动对架空线路有影响时不可进行该线路的绝缘电阻测量。6.4 温度的影响 绝缘电阻测量时，试品温度一般应在1040之间。 绝缘电阻随着温度升高而降低，但目前还没有一个通用的固定换算公式。 温度换算系数最好以实测决定。例如正常状态下，当设备自运行中停下，在自行冷却过程中，可在不同温度下测量绝缘电阻值，从而求出其温度换算系数。 6.5 测量结果的判断 绝缘电阻值的测量是常规试验项目中的最基本的项目。根据测得的绝缘电阻值，可以初步估计设备的绝缘状况，通常也可决定是否能继续进行其他施加电压的绝缘试验项目等。 在DL/T596中，有关绝缘电阻标准，除少数结构比较简单和部分低电压设备规定了最低值外，对多数高压电气设备的绝缘电阻值不作规定或自行规定。 除了测得的绝缘电阻值很低，试验人员认为该设备的绝缘不良外，在一般情况下，试验人员应将同样条件下的不同相绝缘电阻值进行比较，不应有明显差别，或以同一设备历次试验结果(在可能条件下换算至同一温度)进行比较，不应有显著降低（例如降低至70%），结合其它试验结果进行综合判断。需要时，对被试品各部位分别进行分解测量(将不测量部位接屏蔽端)，便于分析缺陷部位。 6.6 兆欧表的校验兆欧表每年应交验一次，较验结果应满足JJG622的规定。 _ 中华人民共和国电力行业标准现场绝缘试验实施导则 直流高电压试验 DL/T474.2-2006 中华人民共和国国家发展和改革委员会2006-05-06发布 2006-10-01实施 1 范围 本导则提出了现场直流高电压绝缘试验所涉及的试验电压的产生、试验接线、主要元件的选择和试验方法等一些技术细则和注意事项，贯彻执行有关国家标准和DL/T596的相应规定。 本导则适用于在变电所、发电厂现场和在修理车间、试验室条件下对高压电气设备绝缘进行直流耐压试验和直流泄漏电流试验。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T16927.1 高电压试验技术 第一部分：一般试验要求(eqv IEC60060-1:1989)GB/T16927.2高电压试验技术 第二部分：测量系统(eqv IEC60060-2:1994)DL/T596 电力设备预防性试验规程3 直流高电压的产生 3.1 对试验电压的要求 直流电压是指单极性(正或负)的持续电压，它的幅值用算术平均值表示。由高电压整流装置产生的电压包含有纹波的成分。因此，高压绝缘试验中使用的直流电压，是由极性、平均值和纹波因数来表示。 根据不同试品的要求，试验电压应能满足试验的极性和电压值，还必须具有充分的电源容量。纹波因数是指纹波幅值与其直流电压算术平均值之比。纹波幅值是指纹波的最大值与最小值之差的一半。在输出工作电流下直流电压得纹波因数S应按式(1)计算，且S不大于3%(见图1)，即 (1) 式中 Umax直流电压的最大值； Umin直流电压的最小值： Ud直流电压的平均值。 图1 纹波波形 在现场直流电压绝缘试验中，为了防止外绝缘的闪络和易于发现绝缘受潮等缺陷，通常采用负极性直流电压。 3.2 产生直流高电压的回路和主要元件的选择 3.2.1 产生直流高电压的回路 产生直流高电压，主要是采用将交流高电压进行整流的方法。普遍使用高压硅堆作为整流元件。电源一般使用工频电源；对于电压较高的串级整流装置，为了减轻设备的重量，也采用中频电源。 获得直流高电压的回路很多，可根据变压器、电容器、硅堆等元件的参数组成不同的整流回路。现场常用的基本回路有半波整流回路、倍压整流回路和串级整流回路。表1给出这些回路的接线图、直流电压及其纹波因数。 表1 产生直流高电压的回路 整流型式接 线 图直 流 电 压脉动因数符号说明半波整流T试验变压器；C滤波电容器；D整流硅堆；R保护电阻器；Ud直流电压(平均值)；Um整流电压峰值；Td被试品直流电流(平均值)；f电源频率；S电压脉动因数；n发生器串接级数倍压整流串级整流注：纹波因数S的计算式只适用于正弦波电源。 3.2.2 主要元件的选择 3.2.2.1 保护电阻器 为了限制试品放电时的放电电流，保护硅堆、微安表及试验变压器，高压侧保护电阻器的电阻值可取 (2) 式中 R 高压侧保护电阻器的电阻值，；Ud直流试验电压值(V)； Id试品电流(A)。 Id较大时，为减少R发热，可取式中较小的系数。R的外绝缘应能耐受幅值为Ud的冲击电压，并留有适当裕度。推荐参照表2所列的数值选用。表2 高压保护电阻器参数 直流试验电压kV电阻值M电阻器表面绝缘长度不小于mm60及以下0.30.52001401600.91.55006005000.91.52000高压保护电阻器通常采用水电阻器，水电阻管内径一般不小于12mm。采用其它电阻材料时应注意防止放电短路。 3.2.2.2 硅堆 高压硅堆上的反峰电压使用值不能超过硅堆的额定反峰电压，其额定整流电流应大于工作电流，并有一定的裕度。 在利用硅堆整流而其单个的电压不够，需要采取多只串联的办法时，必须注意，务使其电压分布均匀。为此，通常宜采用并联电阻和电容的方法。从现场易于实现的观点来看，也可以仅并联均压电阻，其数值一般为硅堆反向电阻的1/31/4。如按此值所选的电阻值过高而不易达到时，可适当减小为1000M。 3.2.2.3 滤波电容器 试验小电容量的试品并要求准确读取电流值时，例如测量带并联电阻的阀型避雷器电导电流时，应加滤波电容器。滤波电容器一般取0.010.1F。对于电容量较大的试品，如电缆、发电机、变压器等，通常不用滤波电容器。 对泄漏电流很小，并仅作粗略检查性的试验，如测量断路器支持瓷套及拉杆的泄漏电流，也可不用滤波电容器。 3.3 直流高压成套装置3.3.1 直流高压成套装置的校验3.3.1.1 高压电压测量装置的校验直流高压发生器输出电压应经认可的直流高压标准测量装置校验，其测量的不确定度应不大于3%。3.3.1.2 高压侧电流测量装置的校验高压侧电流回路中串接一块直流标准电流表进行校验，标准电流表的准确度应比高压侧电流测量装置标称的准确度高两级，高压侧电流测量装置的测量不确定度应不大于0.5%。3.3.1.3 短时稳定度直流高压发生器在开机5min内，输出电压的漂移值应不大于额定输出电压的1%。3.3.1.4 校验周期直流高压成套装置应每年校验一次。3.3.2 纹波的测量对现场搭建的直流高压试验回路要测量纹波系数。3.3.2.1用示波器测量纹波图2中高电压电容器C隔离直流成分，应使，则纹波成分全部出现在Rm上，示波器显示Rm上的纹波。如果纹波成分比较大，可以在Rm上抽头，按一定的比例将一部分纹波送至示波器。DC-高电压整流装置；Cx、Rx-被试品电容、电阻；C、R-电容器、保护电阻器；Rm-测量电阻图2 用示波器测量纹波3.3.2.2 用标准电容器和整流电路串联测量纹波将标准电容器与全波整流器及微安表串联，接到被测电压的两端（见图3），纹波幅值Us与流过标准电容器的整流电流平均值Is的关系为： （3）式中： C标准电容器的电容量； F纹波的基波频率。PA-微安表图3 用电容器和整流电路测量纹波4 直流高电压试验的接线 4.1 微安表的接法 现场电气设备的绝缘有一端直接接地的，也有不直接接地的，微安表的接线位置视具体情况可有下列数种接线(见表3)。 表3中序号1和2接线图测量准确度较高，宜尽量采用。序号3测量误差较大，宜尽量不采用，只有在测量条件受到限制时才采用。表3 微安表的接线方式 微安表位置序号试 验 接 线符号说明微安表接在高压侧1DC高电压整流装置；R保护电阻器；C滤波电容器；Rv高值电阻器；mA串联毫安表；A微安表；Cx被试品。微安表接在低压侧被试品对地绝缘2被试品直接接地34.2 微安表的保护 为了防止在试验过程中损坏微安表，微安表应加装保护，图4为其保护接线图。L、Cm和C用来延缓试品击穿放电的电流陡度，防止微安表活动线圈匝间短路或对磁极放电。其中串联电阻r为 (4) 式中 r串联电阻，M；UF放电管放电电压(V)； IdH微安表满刻度值(A)。 如果采用外接短路开关，一般只在读表时方才断开开关。 短路开关和微安表的接线必须正确，泄漏电流的引线必须先接到短路开关上，然后再用导线从短路开关上引到微安表，以避免试品击穿时，烧坏微安表(见图5)。 R串联电阻；F放电管；K短路开关；L电感(约10mH)； C旁路电容(0.5F)；G屏蔽端子；Cm保护电容(0.1F)图4 微安表的保护接线图 图5 短路开关和微安表的接线 5 直流高电压的测量 5.1 容许误差如果试验持续时间不超过60S，在整个试验中试验电压的测量值应保持在规定的1%以内，当试验持续时间超过60S时，在整个过程中试验电压测量值应保持在规定电压值的3%以内。注：容许偏差为规定值与实测值之差，它与测量误差不同，测量误差是指测量值与真值之差。5.2 对测量系统的一般要求和现场测量，应符合CB/T16927.1和GB/T16927.2的要求。6 直流泄漏电流的测量 6.1 直流泄漏电流的测量 当直流电压加至被试品的瞬间，流经试品的电流有电容电流、吸收电流和泄漏电流。电容电流是瞬时电流，吸收电流也在较长时间内衰减完毕，最后逐渐稳定为泄漏电流。一般是在试验时，先把微安表短路1min，然后打开进行读数。对具有大电容的设备，在1min还不够时，可取310min，或一直到电流稳定才记录。但不管取那个时间，在对前后所得结果进行比较时，必须是相同的时刻。 6.2 消除杂散电流的方法 绝缘良好的试品，内部泄漏电流很小。因此，绝缘表面的泄漏和高压引线的杂散电流等都会造成测量误差，必须采取屏蔽措施。 对处于高压的微安表及引线，应加屏蔽。 试品表面泄漏电流较大时，应加屏蔽环，予以消除。 如果采用的微安表接在表3序号3的位置的接线,试验装置本身泄漏电流又较大时,应在未接入试品之前记录试验电压各阶段的泄漏电流,然后在试验结果中分别减去这些泄漏电流值。 7 直流高电压试验 7.1 试验条件 试验宜在干燥的天气条件下进行。 试品表面应抹拭干净，试验场地应保持清洁。 试品和周围的物体必须有足够的安全距离。 因为试品的残余电荷会对试验结果产生很大的影响，因此，试验前要将试品对地直接放电5min以上。 7.2 试验程序 直流耐压试验和泄漏电流试验一般都结合起来进行。即在直流耐压的过程中，随着电压的升高，分段读取泄漏电流值，而在最后进行直流耐压试验。 对试品施加电压时，应从足够低的数值开始，然后缓慢地升高电压，但也不必太慢，以免造成在接近试验电压时试品上的耐压时间过长。从试验电压值的75%开始，以每秒2%的速度上升，通常能满足上述要求。 7.3 试验结果判断 将试验电压值保持规定的时间后，如试品无破坏性放电，微安表指针没有向增大方向突然摆动，则认为直流耐压试验通过。 温度对泄漏电流的影响是极为显著的，因此，最好在以往试验相近的温度条件下进行测量，以便于进行分析比较。 泄漏电流的数值，不仅和绝缘的性质、状态，而且和绝缘的结构、设备的容量等有关，因此，不能仅从泄漏电流的绝对值泛泛地判断绝缘是否良好，重要的是观察其温度特性、时间特性、电压特性及长期以来的变化趋势来进行综合判断。 7.4 放电 试验完毕，切断高压电源，一般需待试品上的电压降至1/2试验电压以下，将被试品经电阻放电，最后直接接地放电。对大容量试品如长电缆、电容器、大电机等，需长时间放电，以使试品上的充电电荷放尽。另外，对附近电气设备，有感应静电电压的可能时，也应予放电或事先短路。经过充分放电后，才能接触试品。对于在现场组装的倍压整流装置，要对各级电容器逐级放电后，才能进行更改接线或结束试验，拆除接线。 对电力电缆、电容器、发电机、变压器等，必须先经适当的放电电阻对试品进行放电。如果直接对地放电，可能产生频率极高的振荡过电压，对试品的绝缘有危害。放电电阻视试验电压高低和试品的电容而定，必须有足够的电阻值和热容量。通常采用水电阻器，电阻值大致上可用每千伏200500。放电电阻器两极间的有效长度可参照高压保护电阻器的表面绝缘长度 (见表2)。放电棒的绝缘部分总长度不得小于1000mm，其中自握手护环到放电电阻器下端接地线连接端的长度l为700mm，握手部分为300mm，如图6所示。 图6 放电棒的尺寸_ 中华人民共和国电力行业标准DL/T474.3-2006现场绝缘试验实施导则 介质损耗因数tg试验 中华人民共和国国家发展和改革委员会2006-05-06发布 2006-10-01实施 1 范围 本标准提出了测量高压电力设备绝缘介质损耗因数tan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。 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tan和电容。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。DL/T596 电力设备预防性试验规程JB/T8169-1999 耦合电容器及电容分压器3 测量仪器 3.1 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。 (a)正接线 (b)反接线 Cx被试品等值电容；Rx - 被试品介质损耗等值电阻；Cn-标准电容；R3-无感可调电阻；C4-可调电容；R4-无感固定电阻；T-电源变压器图1 西林电桥原理接线图 电桥平衡时 ： (1) (2)以上式中符号的含义同图1。在工频试验电压下，式(2)中 ，取R4为，则,即C4的微法值就是值。3.2 电流比较型电桥 图2是电流比较型电桥原理接线图。当电桥平衡时，由安匝平衡原理可得： (3) (4)式(4)中，C分别等于和。Cn-标准电容；Cx-被试品的电容；Rx-被试品介质损耗等值电阻；U-试验电压；R-十进可调电阻箱；C-可调电容；Wn和Wx-分别表示电流比较型电桥标准臂和被测臂匝数；T-变压器；WD-平衡指示器匝数图2 电流比较型电桥原理接线图3.3 M型介质试验器 M型介质试验器是一种不平衡交流电桥，图3表示其原理接线，它包括Cn、Ra标准支路，Cx、Rx及无感电阻Rb被试支路，Rc极性判别支路，电源和测量回路等五部分。 T-变压器；Rx和Cx-被试品介质损耗等值电阻和等值电容；Rb-被试支路无感电阻；Rc-极性判别支路电阻；Cn-标准电容；Rn-标准支路电阻图3 M型介质试验器原理接线图 介质损耗因数 可由下式计算： (5) 式中 P有功功率，mW； S视在功率，mVA。 Rb远小于被试品阻抗，由图3可知，串联后不影响Ix的大小和相位。 在B位置上测出Rb上的压降IxRb(乘以有关常数)可代表试品的视在功率S。 将电压表接到C位置，调Ra的可动触点，当读数为最小时，两个回路的电容电流分量的电压降可完全抵消，故电压表读数可代表试品的有功功率P。 Rc极性判别支路是用来判别外界干扰的极性。 3.4 介质损耗因数tan测量技术的新方法数字化测量仪1）数字式自动平衡电桥，他仍采用零值比较法原理，但用变压器比例臂代替普通阻抗比例臂，并用计算机控制和处理；从而实现自动平衡和测量。2）实部和虚部分里测量法：它是根据实部和虚部分离法研制的一种全自动测量电桥，分别接在标准电容器和试品通道的矢量电压表把流经的电流转换为电压，然后把各自得到的电压分为实部和虚部，利用微机对这些数据进行分析计算即可得到电容Cx和tan。3）数字采样波形分析系统：它是一种智能化系统，它包括两大部分，一是采样系统，负责将试品上的电压及电流连续信号转化成离散化的数字量；二是数据处理系统，主要由计算机组成，将采样到的电压、电流信号进行快速傅里叶变换（FFT），求出信号基波分量的幅值和相位，最后得到tan值和食品电容值。4）便携式测量仪（相位差法）：它采用相位法（或称方波整形法），由加在试品上的电压和流过试品中的电流的夹角求出tan。从试品上取得的电压和电流信号分别经过滤波、限幅放大、过零比较电路便称方波信号，最后以期通过异或门变为行为脉冲，该相位脉冲经过与门后就填充了时标脉冲，最后送给单片机计数、处理和显示。系统还在信号提取、零点漂移以及量化误差等方面采取措施，使测量更准确。注：数字化测量仪的使用方法按各仪器的使用说明书进行，其基本原理接线如图4所示。a）正接线 b）反接线图4 数字化测量仪原理接线图4 电力设备介质损耗因数tg的现场测试 4.1 试验条件及准备 4.1.1 试验条件 本试验应在良好的天气，试品及环境温度不低于5和空气相对湿度不大于80%的条件下进行。 4.1.2 准备 测试前，应先测量试品各电极间的绝缘电阻。必要时可对试品表面(如外瓷套或电容套管分压小瓷套，二次端子板等)进行清洁或干燥处理。了解充油电力设备绝缘油的电气、化学性能(包括油的tan)的最近试验结果。 4.2 电力变压器 4.2.1 试验接线 因变压器的外壳直接接地，所以现场测量时采用交流电桥反接法(或用M型介质试验器等其它仪器)进行。为避免绕组电感和励磁损耗给测量带来的误差，试验时需将测量绕组各相短路，非测量绕组各相短路接地(用M型介质试验器时接屏蔽)。电力变压器试验接线如表1所示。 表1 电力变压器试验接线 顺 序双 绕 组 变 压 器三 绕 组 变 压 器加压绕组接地部位加压绕组接地部位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4高压和低压外壳高压和中压低压和外壳5高压、中压和低压外壳注：表中4和5两项只对16000kVA及以上的变压器进行测定。试验时，高、中、低三绕组两端都应短接。 4.2.2 试验结果的判断 变压器的tan在大修及交接时，相同温度下比较，不大于出厂试验值的1.3倍，历年预防性试验比较，数值不应有显著变化，大修及预防性试验结果按照DL/T596规定进行综合判断。 4.3 高压套管 4.3.1 试验接线 测量装在三相变压器上的任一只电容型套管的tan和电容时，相同电压等级的三相绕组及中性点(若中性点有套管引出者)，必须短接加压，将非测量的其它绕组三相短路接地。否则会造成较大的误差。现场常采用高压电桥正接线或M型介质试验器测量，将相应套管的测量用小套管引线接至电桥的Cx端，或M型介质试验器的D点(见图3)，一个一个地进行测量。 4.3. 2 影响测量的因素 a）抽压小套管绝缘不良，因其分流作用，使测量的tan值产生偏小的测量误差。 b）当相对湿度较大(如在80%以上)时，正接线使测量结果偏小，甚至tan测值出现负值；反接线使测量结果往往偏大。 潮湿气候时，不宜采用加接屏蔽环，来防止表面泄漏电流的影响，否则电场分布被改变，会得出难以置信的测量结果。有条件时可采用电吹风吹干瓷表面或待阳光暴晒后进行测量。 c）套管附近的木梯、构架、引线等所形成的杂散损耗，也会对测量结果产生较大影响，应予搬除。套管电容越小，其影响也越大，试验结果往往有很大差别。 d）自高压电源接到试品导电杆顶端的高压引线，应尽量远离试品中部法兰，有条件时高压引线最好自上部向下引到试品，以免杂散电容影响测量结果。 4.3.3 判断及标准 套管测得的tan(%)按DL/T596进行综合判断。 判断时应注意： a）tan值与出厂值或初始值比较不应有显著变化； b）电容式套管的电容值与出厂值或初始值比较一般不大于10%，当此变化达5%时应引起注意，500kV套管电容值允许偏差为5%。 4.4 电容器 4.4.1 试验接线 现场使用高压电桥测量耦合电容器(包括断路器的断口均压电容器)的tan和电容时，宜采用正接线测量；反接线测量误差较大，有时由于湿度或其它因素的影响会出现偏大的试验结果。 4.4.2 判断标准 判断标准如表2所示。 表2 耦合电容器和断路器断口均压电容器tg和电容值判断标准 序号项目耦合电容器断路器电容器交接运行后交接运行后1电容值偏差1）在额定值的-5%10%内；2）电容器叠柱中任两单元的电容值之比与这两单元额定电压值比值的倒数之差5%1）投运1年内在额定值的-5%10%内；2）投运13年，大于102%适应缩短试验周期；3）一相中任两节其值相差5%在额定值的5%内投运13年及断路器大修后，其值在额定值的5%内2tan应符合产品技术条件的规定投运1年内及13年周期，10KV下的tan值不大于下列值：油纸绝缘：0.005膜纸复合绝缘：0.002应符合产品技术条件的规定投运13年及断路器大修后，10KV下的tan值不大于下列值：油纸绝缘：0.005膜纸复合绝缘：0.0025A或按JB/T8169-1999第6.4条规定：电容器的tan应在耐压试验后在（0.91.1）UN的电压下用能排除由于谐波和测量电路内的附件所引起的误差的方法进行测量。测量准确度应不低于20%。 按5.2.4条规定，在第6.4条测得的tan值在20下不大于下列值：纸质电容器：0.0040；膜纸复合介质电容器：0.0015。4.5 电流互感器 4.5.1 油浸链式和串级式电流互感器 4.5.1.1 试验接线 35110kV级的电流互感器，多数为油浸链式(如LCWD-110型)和串级式(如L-110型)结构。这类电流互感器现场测量可按一次对二次绕组用高压电桥正接线测量，也可按一次对二次绕组及外壳用高压电桥反接线测量。 4.5.1.2 判断和标准 电流互感器的tan(%)值，按DL/T596规定进行综合判断，且与出厂及历年数据比较，不应有显著变化。 4.5.2 电容型电流互感器 4.5.2.1 试验接线 电容型电流互感器的结构如图5所示，最外层有末屏引出。试验时可采用高压电桥正接线进行一次绕组对末屏的tan及电容的测量。电流互感器进水受潮以后，水分一般沉积在底部，最容易使底部和末屏绝缘受潮。采用反接线测量末屏对地的tan和电容，加压在末屏与油箱座之间，另外将初级绕组接到电桥的“E”端屏蔽，试验时施加电压根据末屏绝缘水平和测量灵敏度选用，一般可取2kV。 1一次绕组；2电容屏；3二次绕组及铁芯；4末屏图5 电容型电流互感器结构原理图 4.5.2.2 判断和标准 电容型电流互感器一次绕组对末屏tan的试验结果判断标准应不大于表3中的数值，电容量与初始值或出厂值差别超出5%范围是应查明原因；当末屏绝缘电阻小于1000M时应测量末屏对地的tan。表3 电容型电流互感器tan(%)的标准 电压等级kV203566110220330500交接和大修后油纸绝缘胶纸绝缘2.51.02.00.70.6运行中油纸绝缘胶纸绝缘3.01.02.50.80.7注：油纸电容型tan一般不进行温度换算，当tan值与出厂值或上次试验比较有明显增长时，应综合分析tan与温度、电压的关系，当tan随温度明显变化或试验由10KV升到Um/3时，tan增量超过0.3%，不应继续运行。 4.6 电压互感器 4.6.1 电容式电压互感器 电容式电压互感器由电容分压器、电磁单元(包括中间变压器和电抗器)和接线端子盒组成，其原理接线如图6所示。有一种电容式电压互感器是单元式结构，分压器和电磁单元分别为一单元，可在现场组装，另有一种电容式电压互感器为整体式结构，分压器和电磁单元合装在一个瓷套内，无法使电磁单元同电容分压器两端断开。 C1主电容；C2分压电容；L电抗器：P保护间隙；T1中间变压器；R0阻尼电阻；C3防振电容器；K接地刀闸； J载波耦合装置；C2分压电容低压端；XT中间变压器低压端；ax中间变压器二次测量绕组；afxfT1的二次剩余电压绕组图6 电容式电压互感器结构原理图 4.6.1.1 试验接线 a）主电容的C1和tan1的测量。对于220KV级以上等级的CVT，其主电容大多是多节串联的，对于上面C1各节，应用正接线测量。下面重点说明与电磁单元连接的部分的测量。 测量主电容的tan1和C1的接线如图7所示。由中间变压器励磁加压，加压绕组一般选择额定输出容量最大的二次绕组。XT点接地，分压电容C2的“”点接高压电桥的标准电容器高压端，主电容C1高压端接高压电桥的“Cx”端，按正接线法测量。由于“”点绝缘水平所限，试验电压不超过2kV。此时C1与Cn串联组成标准支路。一般Cn的tan0，而C2 Cn，故不影响测量结果。 Cn标准电容；其他符号的含义同图6图7 测量C1、tan1接线图b）分压电容C2和tan2的测量 。测量分压电容C2和tan2的接线图如图8所示。由中间变压器励磁加压。XT点接地，分压电容C2的“”点接高压电桥的“Cx”端，主电容C1高压端与标准电容Cn高压端相接，按正接线法测量。试验电压应在高压侧测量。此时，C1与Cn串联组成标准支路。 若在测量C2和tan2时，电桥电压升到10KV，由于C2电容量较大，做试验电源用的中间变压器T1绕组中的电流值，可能超过其最大热容量。因此只要求试验电压能满足电桥灵敏度即可，一般2KV4KV可达到要求。试验时加压绕组一般选择中间变压器T1的额定输出容量最大的二次绕组，在测量C2和tan2时，C2和T1绕组及补偿电抗器L电感会形成谐振回路，从而出现危险的过电压，因此应在加压绕组间接上阻尼电阻R。目前，某些型号的自动介损仪能通过一次试验接线完成主电容C1和分压电容C2的电容量和介损测量，具体接线参考其仪器说明书。Cn标准电容；PV电压表；其他各符号的含义同图6图8 测量C2、tan2的接线图 c）测量中间变压器的C和tan用反接线法。将C2末端与C1首端相连，XT悬空，中间变压器各二次绕组均短路接地按反接线测量。由于点绝缘水平限制，外施交流电压2kV，其试验接线和等值电路见图9。 Cn标准电容；T电源变压器；其他各符号的含义同图6图9 测量中间变压器tan和电容的接线和等值电路 4.6.1.2 判断和标准 电容分压器的试验标准见表2的规定，中间变压器的试验标准按DL/T596电磁式电压互感器规定判断。图9（b）中 （C1+C2）CT，因此按图9试验接线图测得的tan近似认为是tanT，测得的C近似认为是CT。4.6.2 电磁式全绝缘电压互感器 4.6.2.1 试验接线 可以采用将一次绕组短路加压，二次均绕组短路，接西林电桥Cx点的正接法来测量tan及电容值；也可以采用对电桥的E点加压，将一次绕组短路，接QS1电桥的Cx点，其二次绕组均短路直接接地的反接法。 4.6.2.2 判断和标准 电磁式电压互感器在交接试验时，35KV油浸式的tan(%)可参照DL/T596规定判断。35KV以上的，在试验电压为10KV时，案制造厂试验方法测得的tan值不应大于出厂试验值的130%。运行中电磁式电压互感器的tan(%)值按DL/T596规定判断。 4.6.3 串级式电压互感器 4.6.3.1 绕组结构 图10为220kV串级式电压互感器的绕组及结构布置图。一次绕组分成4段，绕在两个铁芯上；两个铁芯被支撑在绝缘支架上，铁芯对地分别处于3/4和1/4的工作电压，一次绕组最末一个静电屏(共有4个静电屏)与末端“X”相连接，“X”点运行中直接接地。末电屏外是二次绕组ax和剩余二次绕组aDxD。“X”与ax绕组运行中的电位差仅100/V，它们之间的电容量约占整体电容量的80%。110kV级的绕组及结构布置与220kV级类似，一次绕组共分2段，只有一个铁芯，铁芯对地电压为1/2的工作电压。 1静电屏蔽层；2一次绕组(高压)；3铁芯；4平衡绕组； 5连耦绕组；6二次绕组；7剩余二次绕组；8支架图10 220kV串级式电压互感器原理接线图4.6.3.2 试验方法和接线 测量串级式电压互感器tan和电容的主要方法有：末端加压法、末端屏蔽法、常规试验法和自激法。末端加压法采用较广，它的优点是电压互感器A点接地，抗电场干扰能力较强，不足之处是存在二次端子板的影响，且不能测绝缘支架的tan值；末端屏蔽法“X”接屏蔽能排除端子板的影响，能测出绝缘支架的tan值，电压互感器的预防性试验规定，必须增加对绝缘支架的介质损失值得测试项目，因此DL/T596建议采用末端屏蔽法试验。自激