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電力技術
電纜介損試驗儀（電科院）
時間：2022-09-24
中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜介損試驗儀（電科院）
中試控股 ? 塑造中國制造的優質品牌
始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商：ZSDJS-9535 高壓電纜介損測試儀
ZSDJS-9535高壓電纜介損測試儀主要針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電機、高壓套管的出廠試驗、高壓電纜等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式。可做正接法測試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。
介質損耗試驗的目的：是通過測量介質損耗因數來判斷設備絕緣性能。
ZSDJS-9535高壓電纜介損測試儀主要針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電機，高壓套管的出廠試驗，高壓電纜等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式。可做正接法測試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。
介質損耗試驗的目的是通過測量介質損耗因數來判斷設備絕緣性能。一般使用西林電橋、電流比較型電橋、M型介質試驗器等儀器進行試驗。
ZSDJS-9535高壓電纜介損測試儀特點
1、7寸彩色液晶顯示工業級電容屏
儀器采用高端電容式觸摸7寸彩色液晶顯示屏，超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示，每一步都清晰明了。
2、超寬電流量程
正接法和反接法電流測量量程都可以達到20uA-15A的超寬范圍，更大電流可定制。
3、超寬頻率范圍
外施高壓頻率可達30Hz-300Hz的超寬范圍，自適應測量。
4、各種高電壓可定制
外施高壓電壓能夠滿足各種高電壓環境，可根據用戶需求定制。
5、光纖高壓通訊
測試主機高壓采樣與低壓采樣之間采用工業級光纖通訊模塊，在兼顧高低壓之間絕緣性能的同時又能最大程度保障測試數據的精度。
6、獨立手持操作終端
手持終端與測試主機完全隔離采用2.4G無線通訊，整個測試過程中用戶只需在手持終端上操作即可，最大程度保障操作人員的人身安全。
7、鋰電池供電
手持終端、測試主機低壓端、測試主機高壓端，都采用鋰電池供電，充滿電可連續工作8小時以上。
8、U盤存儲
本機存儲的數據可以通過USB接口保存至U盤中。
ZSDJS-9535高壓電纜介損測試儀工作原理
在交流電壓作用下，電介質要消耗部分電能，這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電介質的損耗。當電介質上施加交流電壓時，電介質中的電壓和電流間成在相角差ψ，ψ的余角δ稱為介質損耗角，δ的正切tgδ稱為介質損耗角正切。tgδ值是用來衡量電介質損耗的參數。儀器測量線路包括一標準回路（Cn）和一被試回路(Cx)，如圖2—1所示。標準回路由內置高穩定度標準電容器與測量線路組成，被試回路由被試品和測量線路組成。測量線路由取樣電阻與前置放大器和A/D轉換器組成。通過測量電路分別測得標準回路電流與被試回路電流幅值及其相位差，再由數字信號處理器運用數字化實時采集方法，通過矢量運算得出試品的電容值和介質損耗正切值。
三主要技術參數
1、使用條件 -15℃∽40℃ RH＜80%
2、標準電容 tgδ: <0.005% Cn: 99.78PF
耐壓電壓: 40KV
3、分辨率 介損tgδ: 0.001%
電容量Cx: 0.001pF
頻率f：0.001Hz
4、精度 介損△tgδ:±(讀數*1.0%+0.040%)
電容量△C x :±(讀數*1.0%+1.00PF)
頻率 △f:±(讀數*1.0%+0.10Hz)
5、測量范圍 介損tgδ 無限制
電流I 20uA ≤ I ≤ 15A
電壓HV 1KV ≤ HV ≤ 40KV
頻率 f 30Hz≤ f ≤ 300Hz
6、手持終端鋰電池 7800mAh鋰電池
7、充電器 DC12.6V 3000mA
8、顯示方式 7寸800*480彩色液晶顯示屏
9操作方式 工業級電容觸摸屏
10、手持終端尺寸(mm) 270(L)×160(W)×65(H)
11、測試主機尺寸(mm) 300(L)×300(W)×600(H)
12、存儲器大小 200 組 支持U盤數據存儲
13、重量（手持終端） 1.5Kg
14、重量（測試主機） 23Kg
一、試驗目的
介質損耗因數試驗，全稱為介質損耗角正切值tanδ試驗，介質損耗角正切值tanδ簡稱介損值，也稱為介質損耗因數。中試控股在絕緣預防性試驗中，介損試驗是一種使用較多，而且是判斷絕緣性能較為有效的方法。
在交流電壓的作用下，流過介質的電流由無功電流Ic和有功電流Ir兩部分組成。當電器設備的絕緣普遍受潮，臟污或老化以及絕緣中有氣隙發生局部放電時，流過絕緣的有功電流分量Ir將增加，tanδ也增大。這樣通過測量絕緣的tanδ值，可以反映出整個絕緣的分布性缺陷。如果絕緣內的缺陷不是分布性的，而是集中性的，則測量tanδ的方法有時反映就不是很靈敏。
所以介質損耗因數試驗能比較靈敏地發現中小型電容量電氣設備的絕緣整體受潮、老化、油質劣化和缺陷，也能非常靈敏地發現絕緣油質量的優劣。但是對大容量的電氣設備，當缺陷所占面積較小時，靈敏度較低，難以發現集中缺陷，因此對大型電力變壓器測量整體介質損耗因數以后，還應單獨測量電容型套管的介質損耗因數。
二、試驗方法
介質損耗測試儀常規接線方式有正接法和反接法兩種。
（1）正接法
中試控股正接線原理如圖所示（測試圖），正接線時，交流高電壓由被試品Zx的一端加入，電橋處于低壓端，操作比較安全方便，而且電橋內部不受強電場干擾，所以準確度較高。采用這種接線，被試品一端接高壓，另一端接至電橋的低壓端，被試品必須與地絕緣。現場對有“末屏”的電氣設備（如電流互感器，電容式電壓互感器，套管，耦合電容器等），都采用正接線進行測量。
（2）反接法
反接線原理如圖所示（測試圖），反接線時，交流高壓從電橋的地端加入，被試品一端接電橋測量端，另一端接地。反接法在現場一般用于被試品無“末屏”的電氣設備（如變壓器，分級絕緣的電壓互感器等）。
（3）自激法
自激法原理如圖所示（測試圖），自激法主要用在電容式電壓互感器中，由于其電容分壓器和電磁單元合裝在一個瓷套內，無法使用電磁單元同電容分壓器兩端斷開。其本質還是常規的正接法和反接法，高壓改由中間變壓器T1勵磁加壓（一般選擇額定輸出容量最大的二次繞組加壓），測量C1和C2采用常規正接法， 測量中間變壓器采用反接法。
三、影響因素
絕緣介質的tanδ值除受試品本身的絕緣狀況，結構，介質材料，有無分布性缺陷以及電磁場干擾等影響外（不考慮頻率的影響，是因為外加電壓頻率基本不變），還受到以下因素的影響。
1、溫度的影響
溫度對tanδ的測量影響較大，影響的程度隨試品絕緣材料，結構及本身絕緣狀況的不同而異。一般情況下，tanδ是隨溫度上升而增加的，現場試驗時，設備溫度是變化的，為便于比較，應將不同溫度下測得的tanδ值換算到20℃。
有些絕緣材料在溫度低于某一臨界值時，其tanδ可能隨溫度的降低而上升；而潮濕的材料在0℃以下時水分凍結，tanδ會降低。所以過低溫度下測得的tanδ不能反映真實的絕緣狀況，容易導致錯誤的結論。因此測量tanδ應在不低于5℃時進行。
2、濕度和臟污的影響
tanδ與濕度的關系很大。介質受潮臟污后，表面泄露增大，還會出現夾層極化，因而tanδ將大為增加。為了消除影響，可采用加屏蔽環，即用軟裸銅線緊貼在被試品表面纏繞成屏蔽環，并與電橋的屏蔽連接，使表面泄露電流不經過橋臂直接引回電源。這種方法會改變被試品設備表面電場分布，其測量的tanδ值及Cx值與實際的有誤差。最好將被試品表面清潔，干燥來消除濕度和臟污的影響。
3、試驗電壓的影響
良好絕緣的tanδ不隨電壓的升高而明顯增加。若絕緣內部有缺陷，則其tanδ將隨試驗電壓的升高而明顯增加。
在絕緣良好的情況下，在擊穿電壓以下，隨電壓升高，在有功電流Ir增加的同時，無功電流Ic也成正比的增加，因此tanδ幾乎不隨電壓的升高而增加；
若存在絕緣老化，或內部有分層，裂縫以及其他原因使絕緣中含有氣體時的情況下，氣體的游離電壓較低，當外施電壓高于氣體的游離電壓Uo時，氣體發生游離放電，有功電流Ir增加，損耗增加，tanδ會迅速增大。
4、被試品電容的影響
中試控股對電容量較小的設備（如套管，互感器，耦合電容器等），測tanδ能有效地發現局部集中性的和整體分布性的缺陷。但對電容量較大的設備（如大中型變壓器，電力電纜，電力電容器，發電機等），測tanδ只能發現絕緣的整體分布性缺陷。因為局部集中性缺陷所引起的損耗增加只占總損耗的極小部分而被掩蓋，這和被試品電容量有關。因此，當進行現場測試時，能分解試驗的盡量分解試驗，通過減小整體絕緣的體積（即減小被試品的電容量），提高反映局部缺陷的靈敏度。
四、判斷標準與分析
對介損試驗中所測出的tanδ值進行判斷時，與絕緣電阻的判斷相類似，應著重從以下幾方面進行。
1、tanδ值的判斷
測得的tanδ值不應超出有關標準的規定。若有超出，應查明原因，必要時應對被試品進行分解試驗，以便查出問題所在，并進行妥善處理。
2、試驗數值的相互比較
將所測得的tanδ值與被試設備歷次所測得的tanδ值相比較；與其他同類型設備相比較；同一設備各相間比較。即使tanδ未超出標準規定，但在上述比較中，有明顯增大時，同樣應加以重視。
3、應排除溫度，濕度和臟污的影響
中試控股在對tanδ進行分析判斷時，應充分考慮溫度，濕度，臟污的影響，特別是溫度的影響。在有關規程標準中，一般都規定了一定溫度下的tanδ標準數值。例如，對額定電壓為330kV及以上變壓器繞組連同套管一起的tanδ標準為：在20℃時的介質損耗因數為0.005。
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