高壓介損試驗的必要性高壓介損試驗需要解決的重點問題高壓介損裝置系統的組成常用高壓介損測試系統配置HV9003系列高壓介損測試裝置介紹典型高壓介損測試系統配置方案高壓介損現場試驗注意事項高壓介損測試裝置現場試驗照片及報告國家電網文件COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『目錄』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.

目前，在電氣試驗中主要都是通過10kV下的介損試驗測量（tanδ）的大小來發現設備的缺陷。可是，10kV的試驗電壓遠低于設備的運行電壓，不能真實反映設備運行時的狀況。良好的絕緣在允許的電壓范圍內，無論電壓上升或下降，其介損值均無明顯變化。但現場試驗數據顯示，不同絕緣介質設備的介質損耗（tanδ）值會隨著電壓的升高而變大或變小。所以在設備運行電壓下做介質損耗測試才能真實反映設備的絕緣情況。如進口500kV開關均壓電容，在10kV下測量的介損值通常都比額定電壓下要大，經調查研究確定介損試驗受Garton效應影響出現超標情況。Garton效應是M.Garton教授發現在含有紙的絕緣介質（或塑料以及油的混合介質）中，在較低電壓下介質損耗正切值的變化可以比較高電壓下的值高1-10倍。所以高電壓介損試驗越來越受到重視，國家電網公司在國家電網生〔2009〕819號(關于印發《預防油浸式電流互感器、套管設備事故補充措施》的通知)上也提出了對110kV以上電流互感器、套管等開展高電壓試驗的要求。另外國家電網公司新頒布的企業標準《Q/GDW168-2008輸變電設備狀態檢修試驗規程》中也要求對主變套管、互感器、斷路器等運行設備開展額定電壓的介損試驗。『高壓介損試驗的必要性』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.

『高壓介損試驗的必要性』常見的電壓-介損曲線良好的絕緣電壓-介損曲線應成一水平直線，當施加電壓超過某一極限時出現向上彎曲。如果設備絕緣處理不好或含有氣泡等則設備介損會比良好絕緣大，tanδ會較早出現向上彎曲，且電壓上升與下降曲線不重合。當絕緣老化時，低電壓下的tanδ時可能會比良好絕緣小，tanδ會在較低電壓下就出現向上彎曲。絕緣介質一旦受潮，介損就會隨著電壓的升高迅速增大，并且電壓上升和下降的曲線不相重合。當絕緣介質存在離子性缺陷時，tanδ隨著電壓的升高出現下降的趨勢。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損試驗需要解決的重點問題』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損測量系統的組成』1交流高壓試驗電源23高壓介損電橋高壓標準電容器COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損測量系統的組成』1電源控制箱+試驗變壓器23變頻電源+試驗變壓器變頻電源+諧振電抗器優點：技術成熟簡單缺點：笨重，輸出波形失真大，供電電源容量大，不易實現自動升降壓及抗干擾功能，適合試驗室使用優點：技術較成熟，簡單缺點：笨重，輸出波形失真大，供電電源容量大，可以實現自動升降壓及抗干擾功能，適合測量小容量試品優點：新技術，電源效率高，對供電電源容量要求低，易于實現自動測量及抗干擾功能。是測量大容量試品時的最佳方案。缺點：需配置諧振參數，造價較高COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損測量系統的組成』頻率跟蹤及選頻濾波算法接線方式需具備正接線和反接線方式反接線一般采用高壓側電流取樣，采用光纖作為信號傳輸和高壓隔離。為了適應各種試驗電源，電橋需具備頻率跟蹤功能應具有數字選頻濾波算法，能在非50Hz下實現抗干擾功能。一般采用各種FFT濾波算法，得到信號頻率下的幅度及相位關系。最大測試電流要求由于試驗電壓高，被試品容量大，所以試驗電流較常規電橋大一般電橋測量電流需≥5A，如發電機等試驗需≥20ACOPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損測量系統的組成』高壓標準電容器是介損電橋的測量標準，它的精度及穩定度直接影響測量結果的準確性。一般都采用充有SF6氣體的高壓標準電容器。它具有電容量穩定，介質損耗小的優點。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『常用高壓介損測試系統配置』采用串聯諧振方式升壓的高壓介損測量系統配置高壓標準電容被試品諧振電抗器高壓介損電橋（含大功率正弦波變頻電源）CnCx變頻輸出勵磁變壓器特點：1、采用積木式電抗器，便于組裝，滿足現場測量大容量試品的要求。2、諧振方式升壓，降低對電源容量的要求，輸出波形失真小。3、采用正弦波輸出變頻電源驅動，能實現全自動測量（自動找諧、自動升壓、自動測量、自動降壓等過程全自動完成）。4、適當選擇諧振頻率，可避開50Hz干擾，實現異頻抗干擾。

COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用試驗變升壓的高壓介損測量系統參數選擇方法』采用試驗變升壓的高壓介損測量系統參數選擇方法1、試驗變壓器根據試驗要求（一般為設備最高工作Um/√3）確定試驗變壓器的最高輸出電壓根據試品電容量及試驗電壓確定試驗變壓器的功率。P=U2ωC2、高壓標準電容器根據試驗要求（一般為設備最高工作Um/√3）確定高壓標準電容器的額定工作電壓。電容量一般選擇50pF或100pF3、變頻電源根據試驗變功率要求配置不小于試驗變功率的變頻電源。變頻電源的輸出電壓應與試驗變初級電壓匹配，通常使用單相電源的變頻電源輸出為0～180V，使用三相電源的變頻電源輸出一般為0～320V變頻電源輸出頻率范圍應不小于45～65Hz4、介損電橋根據最高試驗電壓及試品電容量確定試驗電流:I=UωC，電橋測量范圍應滿足要求根據試品情況確定是否需要反接線測量功能具有異頻（雙變頻）抗干擾功能。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用串聯諧振升壓的高壓介損測量系統參數選擇方法』采用串聯諧振升壓的高壓介損測量系統參數選擇方法1、高壓標準電容器配置方法跟試驗變升壓方式相同2、變頻電源根據系統總功率以及諧振Q值（一般電氣設備取20）確定變頻電源的功率。變頻電源的輸出電壓應與勵磁變壓器初級電壓匹配。變頻電源輸出頻率范圍應不小于45～65Hz，并連續可調，調節細度不小于0.1Hz。3、介損電橋根據最高試驗電壓及試品電容量確定試驗電流：I=UωC

，電橋測量范圍應滿足要求。根據試品情況確定是否需要反接線測量功能。具有頻率跟蹤功能，能在任意頻率點實現選頻測量。4、諧振參數計算諧振頻率：其中L為諧振電抗器的電感量，C為總電容量（包括試品電容、標準電容和補償電容），通常根據被試品最大和最低諧振頻率（可取45Hz），來確定諧振電抗器的電感量。對于小容量試品可以通過并聯補償電容器的辦法使得諧振頻率在工頻范圍內。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用串聯諧振升壓的高壓介損測量系統參數選擇方法』采用串聯諧振升壓的高壓介損測量系統參數選擇方法5、電抗器參數選擇由諧振頻率確定電抗器的電感量由最高試驗電壓確定電抗器的額定工作電壓計算電抗器總功率=工作頻率范圍一般不小于45～65Hz，Q值不小于20綜合總功率、額定工作電壓、體積重量等參數來確定是否采用分節設計。6、勵磁變壓器參數選擇輸入電壓：應與變頻電源輸出電壓匹配輸出電壓：根據測試系統最高試驗電壓和最小Q值來確定：輸出功率：工作頻率范圍不小于45～65Hz。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用試驗變升壓的高壓介損測量系統實樣』HV9003高壓變頻抗干擾介質損耗測試儀升壓變壓器標準電容器試品采用試驗變升壓的高壓介損測量系統實樣采用串聯諧振升壓的高壓介損測量系統實樣COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『采用串聯諧振升壓的高壓介損測量系統實樣』HV9003高壓變頻抗干擾介質損耗測試儀勵磁變壓器電抗器組1標準電容器模擬試品電抗器組2COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高壓介損測試裝置介紹』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高壓介損測試裝置介紹』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高壓介損測試裝置介紹』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.系統主界面測量過程界面參數設置界面（2）參數設置界面（1）

測量結果界面『HV9003系列高壓介損測試裝置介紹』正接線COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高壓介損測試裝置介紹』反接線COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『HV9003系列高壓介損測試裝置介紹』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高壓介損測試系統配置方案』試驗變升壓的高壓介損測試系統配置方案1序號設備名稱規格型號單位數量備注1高壓介質損耗測試儀HV9003F1-1/10臺11通道正接，1通道反接，自動多點測量，畫曲線，內置10kVA正弦波變頻電源和測量控制部分2試驗變壓器（含上位變、下位變）KSYD/Q-10/160套1便于現場搬運采用串級式勵磁變，下位變10KVA，輸入電壓0-300V，輸出電壓0-80KV；上位變5KVA，輸入0-300V，輸出電壓80KV。3高壓充氣式標準電容器SYL160/100F臺1SF6氣體絕緣，100pF/160kV，含高壓電流取樣單元

COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高壓介損測試系統配置方案』串聯諧振升壓的高壓介損測試系統配置方案序號設備名稱規格型號單位數量備

注1高壓介質損耗測試儀HV9003F1-1/5臺11通道正接，1通道反接，自動多點測量，畫曲線，內置5kVA正弦波變頻電源和測量控制部分2勵磁變壓器KSLB-5臺1輸入160V，輸出10kV，功率5kVA3諧振電抗器KSGL-F40/0.25臺4電感量600H，額定電壓40kV，額定電流0.25A4高壓充氣式標準電容器SYL160/100F臺1SF6氣體絕緣，100pF/160kV，含高壓電流取樣單元5高壓補償電容器KSFB-160/2500臺12500pF/160kV特點：1、對供電電源容量要求低，只需單相220V供電即可

2、可以自動找諧振點、自動升降壓、自動多點測量并繪制介損-電壓曲線

3、可以異頻抗干擾（選擇合適的諧振參數，可將諧振點人為偏離50Hz，以達到異頻抗干擾的目的）

4、單件設備都不超過50kg，可人力搬動，適用于現場試驗

5、積木式電抗器設計，通過串并聯組合可適用于各種不同電壓等級、不同容量的試品做高壓介損試驗2COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高壓介損測試系統配置方案』串聯諧振升壓的高壓介損測試系統配置方案2適用范圍：

1、4個電抗器串聯使用最高試驗電壓160kV，最大可測量試品電容量約為5000pF可以滿足500kV開關均壓電容、220kV系統CVT、電流互感器、套管、開關均壓電容等的高壓介損試驗

2、2個電抗器串聯使用最高試驗電壓80kV，最大可測量試品電容量約為10000pF可以滿足110kV系統CVT、小容量變壓器（套管）、電流互感器、套管等高壓介損試驗

3、4個電抗器2組串聯后再并聯使用最高試驗電壓80kV，最大可測量試品電容量約為20000pF可以滿足110kV大容量變壓器（套管）、及220kV變壓器低壓側套管的高壓介損試驗COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高壓介損測試系統配置方案』500kV開關均壓電容高壓介損試驗特色方案3通常500kV開關均壓電容有一端有接地刀閘，不便于打開，此方案可以在不打開接地刀閘的情況下，一次升壓同時測量兩個均壓電容的高壓介損。測量主機需配置1通道正接和1通道反接功能。反接線時可測得C1和C2并聯的電容量及介損值，正接線時可測得C1的電容量及介損值，通過以上結果可推算出C2的電容量及介損值。此方案不僅提高了現場試驗的效率，還避免了打開接地刀閘的不安全因素。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『典型高壓介損測試系統配置方案』變壓器套管高壓介損試驗特色方案4

HV9003型高壓介損測試儀主機最多可同時測量4個正接通道，所以在測量變壓器套管高壓介損時，可以同時測量A、B、

C、O四個套管的高壓介損，一次接線，一個升壓過程，就可以完成4個套管的高壓介損測試工作。大大提高了現場試驗的工作效率。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損現場試驗注意事項』試驗前的準備工作應先確定被試品的參數，如電壓等級、電容量、是否是接地試品等確定試驗方案，選擇是正接線、反接線或是多通道組合測量。確定升壓方式。根據試驗電壓及試品容量估計出試驗容量，如果采用試驗變升壓，試驗容量不能大于變頻電源及試驗變容量。如果是采用串聯諧振升壓，需確定試驗容量及諧振頻率，如果是小容量試品需估計補償電容器的大小。帶齊必要的連接線及附件COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損現場試驗注意事項』現場試驗時注意事項試驗時應將設備各個接地點可靠接地。當試驗電壓較高時，高壓引線應采用防暈電纜，高壓端應加防暈罩，電暈（特別在反接線方式）會影響測量結果的準確性。設備應擺放穩當，應注意防止設備傾倒。高壓引線應懸空，掛鉤、測試夾等應接觸良好。必要時可用絕緣帶固定高壓引線。接線完畢檢查無誤后，可開機試驗。建議先嘗試手動升壓，以判斷系統運行是否正常。在有干擾的情況下，應使用異頻方式抗干擾。一般頻率需偏離工頻2.5Hz以上為佳。采用諧振方式升壓時應使諧振頻率在工頻范圍內。現場測試應注意感應電傷人，連接高壓引線時可先接地后連接。試驗結束后將高壓端接地，先撤高壓引線再撤其他引線，最后撤接地線。COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.『高壓介損測量裝置現場試驗照片』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.110kV變壓器套管試品型號SFZL1-10000/110額定電流52.5/916.5A額定電壓110±3*2.5%/6.3kV廠

家沈陽變壓器廠制造日期1977.11出廠編號8S249-1試驗數據測試相別試驗頻率（Hz）試驗方法UntgδCxCnΔtgδΔCx儀器日期/kV/%/pF/pF/%/%09.11.19A自動調諧55.6正接升壓10.230.846166.2

0.6870.839HV900309.11.1919.930.919166.409.11.1929.951.076166.609.11.1940.081.227166.909.11.1950.141.359959.931.453167.409.11.1972.011.533167.609.11.19正接降壓72.071.532167.609.11.1960.161.459167.409.11.1950.091.361940.041.236166.909.11.1930.061.079166.609.11.1920.160.928166.409.11.1910.070.853166.2一、110KV變壓器套管試驗報告結果分析1、10KV下數據0.846%，合格，但電壓升到72KV時已超過1.5%，且兩點的變化量（0.687%）大于0.3%，故判斷A相不合格。2、C相數據合格。『高壓介損現場試驗照片及試驗報告』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.110kV變壓器套管試品型號SFZL1-10000/110額定電流52.5/916.5A額定電壓110±3*2.5%/6.3kV廠

家沈陽變壓器廠制造日期1977.10出廠編號10S330-1試驗數據測試相別試驗頻率（Hz）試驗方法UntgδCxCnΔtgδΔCx儀器日期/kV/%/pF/pF/%/%09.11.17C自動調諧55.1正接升壓10.111.183181.0

0.2661.674HV900309.11.1720.031.159181.309.11.1730.050.929178.509.11.1740.050.977178.409.11.1750.061.066178.409.11.1760.041.101178.509.11.1771.961.132178.509.11.17正接降壓72.021.131178.509.11.1760.061.099178.509.11.1750.091.049178.409.11.1740.090.988178.509.11.1730.090.917178.609.11.1720.161.155181.409.11.1710.071.158181.1結果分析1、10KV下數據0.846%，合格，但電壓升到72KV時已超過1.5%，且兩點的變化量（0.687%）大于0.3%，故判斷A相不合格。2、C相數據合格。『高壓介損現場試驗照片及試驗報告』COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.二、220KV互感器現場試驗報告驗設備名稱松六2號220KV電流互感器A相試驗方法倒置式CT用反接法，測電容本體及支架的介損多點電壓測量，自動調諧升壓及降壓畫出升壓及降壓曲線序

號電壓Un（kV）試驗頻率（Hz）介損tgδ（%）電容量（pF）升壓過程110.2253.20.191984.5220.070.183984.2330.060.195983.6439.990.191983.8550.100.185984.1660.120.180984.2770.010.181984.5880.090.173983.5989.980.176983.610100.000.187983.711110.100.201983.912120.000.213984.013129.800.235984.214146.000.274984.5降壓過程15145.9053.20.275984.616130.000.238984.417120.000.210984.318110.100.194984.319100.100.184984.32090.080.172984.32180.160.166984.32270.120.169984.22360.070.181985.32450.080.186985.42540.140.182985.22630.100.192985.12720.190.194984.62810.190.179986.1最大介損變化量：0.101%最大電容變化量：0.101%『高壓介損現場試驗照片及試驗報告』220kV電流互感器高壓介損試驗COPYRIGHT(C)WWW.SCEEC.COMALLRIGHTSRESERVED.三、用反接法做發電機定子高壓介損試驗報告試驗數據電壓HV頻率Fq電容量Cx介損值tg01

50.0Hz336.8nF+1.688%024.10kV50.0Hz337.2nF+1.744%036.19kV50.0Hz337.9nF+1.847%048.01kV50.0Hz338.5nF+1.948%059.97kV50.0Hz339.3nF+2.070%0611.58kV50.0Hz340.0nF+2.160%0712.00kV50.0Hz340.2nF+2.183%0814.01kV50.0Hz340.9nF+2.273%0914.62kV50.0Hz341.2nF+2.303%1015.95kV50.0Hz341.7nF+2.354%1118.02kV50.0Hz342.4nF+2.431%1220.00kV50.0Hz343.1nF+2.507%1317.95kV50.0Hz342.6nF+2.463%1416.01kV50.0Hz341.9nF+2.400%1514.49kV50.0Hz341.4nF+2.341%1614.03kV50.0Hz341.1nF+2.318%1711.93kV50.0Hz340.4nF+2.218%1811.56kV50.0Hz340.2nF+2.194%1910.05kV50.0Hz339.5nF+2.105%208.01kV50.0Hz338.7nF+1.976%216.08kV50.0Hz338.0nF+1.856%224.