全自动介质损耗测试仪试验方案

试验目的与原理

介质损耗测试，主要目的是通过测量绝缘材料（如变压器油、电缆、套管、发电机绕组等）的介质损耗因数（tanδ）及其电容量，来评估其绝缘性能的优劣。

• 介质损耗因数：反映绝缘材料在交流电场中能量损耗的比例。该值越小，表明绝缘性能越好。受潮、老化、杂质污染等缺陷都会导致损耗显著增大。

• 电容量测量：可用于判断绝缘结构是否受潮、存在分层缺陷或几何尺寸变化。

全自动测试仪通常采用变频抗干扰技术（如45Hz/55Hz异频测试），能在现场强电磁干扰环境下获得稳定准确的数据。

试验前准备工作

1. 安全与环境准备

• 确认测试现场符合高压试验安全规程，设置安全围栏并悬挂警示牌，安排专人监护。

• 检查环境条件，要求环境温度、湿度在仪器允许范围内（通常温度-10℃~40℃，相对湿度<80%），无强电磁干扰、震动和腐蚀性气体。

• 仪器和所有被试品必须可靠接地，接地线应尽量短粗。

2. 仪器与设备检查

• 确认全自动介质损耗测试仪及其附件（高压线、专用测试线、标准电容器等）完好，在校准有效期内。

• 根据被试品类型准备专用夹具或容器，例如测试绝缘油时，需使用洁净、干燥的专用油杯。

3. 被试品准备

• 电力设备（如变压器、套管）：将被试品与电网完全隔离，并充分放电（对地放电时间不少于5分钟）。用干燥清洁的布擦拭表面污秽。

• 绝缘油：按标准方法取样，油样应静置至无明显气泡。测试前必须彻底清洗油杯，这是保证数据准确的关键，通常需用溶剂（如石油醚）和蒸馏水依次清洗并充分烘干，确保空杯本底损耗值极低。

标准试验步骤

第一步：接线
根据被试品的接地情况选择正确的接线方式，这是测试的核心技术环节：

• 正接法：适用于两端均对地绝缘的被试品（如绝缘油、电容器、未安装的套管）。仪器高压端（HV）接试品高压极，仪器测量端（Cx）接试品低压极，试品低压极与仪器屏蔽端（E）一起接地。此接法精度最高，抗干扰能力强。

• 反接法：适用于一端已直接接地的被试品（如测量变压器绕组对地绝缘、已安装的互感器）。仪器高压端（HV）直接接至被试品的高压部分，仪器测量端（Cx）悬空不接。此时仪器外壳处于高电位，必须确保安全。

第二步：参数设置与测试

1. 在仪器操作界面选择正确的测试模式（如正接、反接、CVT自激法等）。

2. 设置试验电压（通常为10kV或按设备规程设定）和频率（推荐使用异频以抑制工频干扰）。

3. 检查所有接线无误，经监护人确认后，操作人员启动自动测试。

4. 仪器将自动完成升压、测量、数据保持、降压的全过程，并记录或打印出介质损耗因数（tanδ）和电容量（Cx）的数值。

5. 对于绝缘油测试，需将盛有油样的油杯放入温控装置，加热至标准温度（通常为90℃）并稳定后，才能进行加压测试。

第三步：测试结束

1. 测试完成后，仪器自动降压归零。

2. 关闭电源，使用专用放电棒对被试品进行充分放电后，方可拆线。

3. 记录完整的测试数据、环境温度、湿度、被试品铭牌信息等。

试验结果分析与判断

测试数据需与国家标准、行业规程、历史数据及同类设备数据进行比较分析。

1. 绝缘油（90℃时）的典型判据

• 新油（注入设备前）：介质损耗因数（tanδ）一般不应大于0.5%。

• 运行中的变压器油：对于330kV及以下设备，tanδ不应大于1.0%；对于500kV及以上设备，tanδ不应大于0.7%。

• 电容量无明显变化。

2. 电力设备（如变压器绕组、套管）的判据

• 绝对值法：将测量值与设备出厂值、交接验收值或规程规定的注意值比较。例如，油纸电容式套管在20℃时的tanδ值通常不应超过0.8%。

• 增长率法：与历年同一温度下的历史数据比较，tanδ值的显著增长（例如年增量超过30%）往往比绝对值超标更能说明绝缘性能的劣化。

• 三相平衡法：对于三相设备，各相间的tanδ和电容量应基本平衡，差异不应过大。

关键注意事项

1. 清洁第一：测试绝缘油时，油杯的洁净度是决定数据准确性的首要因素。每次测试前后都必须严格执行清洗程序。

2. 温度至关重要：绝缘材料的tanδ值受温度影响极大，尤其是绝缘油。测试时必须将油样恒定在标准规定温度（如90℃），并记录准确的油温。

3. 理解“全自动”含义：仪器自动化是指测量过程的自动控制，但接线方式选择、参数设置、安全监护和结果诊断仍需依赖试验人员的专业知识和经验，切勿盲目依赖仪器。

4. 关注数据重复性：对于重要设备或异常数据，应在短时间内重复测试2-3次。如果结果离散性大，应检查接线、接地或环境干扰，直至获得稳定、可重复的数据。

5. 特殊试品特殊对待：对于电容式电压互感器（CVT），可能需要使用仪器的“自激法”或“末端屏蔽法”等特殊功能进行不拆线测试，需详细阅读仪器和设备的专用说明书。