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1、高压介质损耗测量仪检定分析摘要：本文在简要分析电介质损耗在判断电气设备绝缘状况上重要性的基础上， 引出了高压介质损耗测量仪测量tan6值的重要，为了保证高压介质损耗测量仪量 值的准确可靠，从分析高压介质损耗测量仪结构和原理，到介质损耗因数标准器、 检定方法比较，最后对检定过程异常情况进行分析，确保高压介质损耗测量仪量 值传递的可靠，最终达到监测各种高压电力设备的绝缘状况的目的，使其始终安 全运行，促进电力行业稳定发展、避免电力安全事故的发生。关键词：电介质损耗；tan6；高压介质损耗测量仪；检定任何绝缘材料在电压作用下，总会流过一定的电流，都会有能量损耗1。在 交流电压作用下电介质中产生的一切
2、损耗称为介质损耗或介质损失。如果介质损 耗很大，会使电介质温度升高，促使材料发生老化（发脆、分解）；如果介质温 度不断上升，甚至会把电介质熔化、烧焦，丧失绝缘能力，导致热击穿，因此， 电介质损耗是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。然而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 衡量对比设备好坏，因此引入了介质损失角正切值的概念。在用tan6值判断绝缘 状况的时候，必须着重于与该设备历年的tan6值进行比较，以及和处于同样运行 条件下的同类型设备相比较，单一的tan6值是毫无意义的。因此，为了保证历年 tan6值准确可靠且具有可比性，则首先要保证测量tan6值的高压介质损耗测
3、量 仪的量值准确可靠。国内普遍采用介损因数标准器对高压介质损耗测量仪进行检 定。一、高压介质损耗测量仪的结构和原理测量tan6值使用较普遍的仪器有西林电桥、电流比较仪型电桥和高压介质损 耗测量仪，其中，在变电站现场使用西林电桥时，操作复杂，抗干扰能力差。而 且西林电桥测量的是基波损耗，当回路中的谐波功率不可忽略时，测量结果会引 入比较大的误差。电流比较仪型电桥测量准确度高（可达到0.5级），但该电桥 是一种零磁通电流器件，当测量回路中谐波分量大时，无法达到零磁通状态，平 衡点具有不确定性，因此，在各电力公司普遍采用高压介质损耗测量仪来测量 tan6 值。高压介质损耗测量仪的测量原理图如图1所示
4、。它是一种在结构上采用一体 设计，应用数字测量技术对各种高压电力设备进行自动测量电容量及介质损耗因 数的仪器设备，是基于传统西林电桥的原理基础上，通过标准侧R4和被试侧R3 分别将流过标准电容器和被试品的正弦信号进行同步采样，经A/D转换装置测量 得到两组数据，再经计算处理中心分析系统，分别得出标准侧和被试侧正弦信号 的幅值、相位关系，从而计算出被试品的电容量及介损值。同时高压介质损耗测 试仪直接在高压下进行测量。图1高压介质损耗测量仪结构原理图二、高压介质损耗测量仪检定（一）介损因数标准器介损因数标准器是介质损耗因数标准量值的载体，通常按电介质的电气等下 模型，其内部电路分为串联联接和并联联
5、接两种方式。其中，在串联模式下， tan6值是与频率f成正比；而在并联模式下，tan6值是与频率f成反比2。因此， 当检定过程中发现高压介质损耗测量仪测量的介损值发生等比例变化时，就要考 虑由介损因数标准器并联模型与串联模型之间引入的测量误差了，这个误差的引 入主要发生在小介损。本实验室采用某RC串联型标准介损因数标准器，用于高压介质损耗测量仪 及高压介质损耗电容电桥的校验检定。该标准器采用数控方式切换电阻，tan6测 量范围在010%之间，分30个档位，最高工作电压10kV。(二) 检定方法分析根据高压介质损耗测量仪接线方式的不同，目前常用的两种检定方法为正接 线法和反接线法。(1) 正接线
6、法。正接线法是一种用于测量不接地型对象的测量方法，测量时 介损仪测量回路处于地电位，正接线法线路示意图如图2所示。图2正接线法线路示意图在进行正接线法接线时，将高压介质损耗测量仪的高压输出端与介质损耗标 准器的高压输入端相连接，高压介质损耗测量仪的测量Cx端与介质损耗标准器 的测量端相连接，特别注意，标准器和被检仪器的接地点必须接在同一接地点上。 依据JJG 1126-2016高压介质损耗因数测试仪检定规程的要求，正接线法测量 点包括全部检定点。(2) 反接线法。反接线法是一种用于测量接地型对象的测量方法，测量时介 损仪测量回路处于高电位3，正接线法线路示意图如图3所示。图3 反接线法线路示意
7、图在进行反接线法接线时，将高压介质损耗测量仪的高压测量端Cx与介质损耗 标准器的测量端相连接，高压介质损耗测量仪高压输出端端与介质损耗标准器的 高压输入端分别接地，同时，标准器和被检仪器的接地点必须接在同一接地点上， 反接线法测量点包括损耗因数0.001、0.01和0.05三个点3。(三) 检定过程分析(1) 在检定前要明确高压介质损耗测试仪外壳是否接地，这个很关键，它关 系到检定人员的人身安全。高压介质损耗测试仪的高压末是与仪器外壳相联的， 当外壳不接地时，高压电位处在悬浮状态，由于交流电是交变的，它的高电位不 知道在高压端还是接地端，当操作人员进行操作时正好接地端为高电位时，人体 就是接地
8、体。(2) 在检定过程发现高压介质损耗测试仪出现负介损值时，需要对数据和检 定条件等进行分析，负介损值的出现有以下几种可能：(a) 接地不良；(b) 高压介质损耗测试仪内部标准电容器受潮或部分绝缘损坏；(c) 测量线绝缘损坏。结语高压介质损耗测量仪在电力系统的现场测量中发挥着重大作用，尤其是测量 技术不断提高，使测量功能的应用和设计更加人性化、高效和快捷，从而全面确 保其测量的可靠性和准确性，并为高压用电设备的安全运行提供了保障，同时也 保障了人们的生命财产安全，而量值溯源校准更是在原有基础上保证计量性能的 准确度。参考文献：1高压设备电气试验技能培训教程陆国俊，王勇主编2012年2龚金龙，孙爱强,童跃升，等.介质损耗测量仪校准数据分析J.电测与仪表,2013,(10):84-88.3 JJG 1126-2016高压介质损耗因数测试仪检定规程
