介质损耗测试仪有什么用途？

介质损耗测试仪有什么用途？

异频介质损耗测试仪是发电厂、变电站等现场或实验室测试各种高压电力设备介损正切值及电容量的高精度测试仪器。仪器为一体化结构，内置介损测试 电桥，可变频调压电源，升压变压器和SF6 高稳定度标准电容器。测试高压源由仪器内部的逆变器产生，经变压器升压后用于被试品测试。频率可变为45Hz或55Hz，55Hz或65Hz，采用数字陷波技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题。同时适用于全部停电后用发电机供电检测的场合。该仪器配以绝缘油杯可测试绝缘油介质损耗。

关于介质损耗的一些基本概念
1、介质损耗
    什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。
2、介质损耗角δ
    在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。 简称介损角。
3、介质损耗正切值tgδ
    又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。介质损耗因数的定义如下:

    如果取得试品的电流相量 和电压相量 ，则可以得到如下相量图：

总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：

这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
    测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
4、功率因数cosΦ
    功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。功率因数的定义如下:

    有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。一般cosΦ5、高压电容电桥
    高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐。
    国内常见高压电容电桥有：
　
型号 生产厂家 性    能
2801 Haefely 西林电桥，手动调节，介损相对误差0.5%，试验室使用。其改进型为2809A。
QS30 上海沪光厂 电流比较仪电桥，手动调节，介损相对误差0.5%±0.00005，试验室使用。
QS1 上海电表厂 西林电桥，手动调节，介损相对误差10%±0.003，现场测量用。支持正反接线，移相或到相抗干扰。
JSY系列 扬州华特电力 自动调节，介损相对误差0.2%±0.00005，现场或试验室用。支持正反接线，移相或倒相抗干扰。
6、高压介质损耗测量仪
    简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。
    JSY变频介质损耗测试仪利用变频抗干扰原理，采用傅立叶变化数字波形分析技术，对标准电流和试品电流进行计算，抑制干扰能力强，测量结果准确稳定。
   

市场常见高压介质损耗测量仪有：
型  号 生产厂家 性    能
2816 Haefely 高压输出12kV/200mA,介损误差1％±0.0001(抗干扰方式、指标不祥，估计是移相),正反接线方式，C / L / R测量，总重量104kg。
M4000 DOBLE 高压输出10kV/300mA,介损误差1％±0.0004(变频抗干扰，20倍）,正反接线方式，C / L / R测量，笔记本＋WINDOWS，45～70Hz，重量66kg。
JSY系列 扬州华特电力 10kV/200mA，介损误差1％±0.0004，变频法45～65Hz，抗干扰2：1，正、反（含高、低压侧屏蔽）接线方式，CVT自激法，C / L / R测量，模拟西林电桥和电流比较仪电桥，试验室介损精度达到精密电桥标准，29kg。
7、外施
   使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验，对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。
8、内施
   使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验，直接得到测量结果的方法。
9、正接线
   用于测量不接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于地电位。
10、反接线
   用于测量接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于高电位，他与外壳之间承受全部试验电压。
11、常用介损仪的分类
   现常用介损仪有西林型和M型两种，QS1和JSY系列为西林型。
12、常用抗干扰方法
   在介质损耗测量中常见抗干扰方法有三种： 倒相法、移相法和变频法。JSY变频介质损耗测试仪采用变频法抗干扰，同时支持倒相法测量。
13、准确度的表示方法
   tgδ：±（1%D+0.0004） Cx： ±（1%C+1pF）
   +前表示为相对误差，+后表示为绝对误差。相对误差小表示仪器的量程线性度好，绝对误差小表示仪器的误差起点低。校验时读数与标准值的差应小于以上准确度，否则就是超差。
14、抗干扰指标
   抗干扰指标为满足仪器准确度的前提下，干扰电流与试验电流的最大比例，比例越大，抗干扰性能越好。JSY系列在200%干扰（即I干扰 / I试品≤2）下仍能达到上述准确度。
用JSY-06做CVT自激法测量非常方便，可按下图接线。如果C1是单节电容，母线不能接地；如果C1是多节电容，高压引线可不拆，母线也可接地，C11和C12可用常规正反接线测量，C13和C2用自激法测量。
一、接线方法如下图：

二、测量过程及电位
    CVT自激法测量中，仪器先测量C13，然后自动倒线测量C2，并自动校准分压影响。
    测C13时，高压线芯线和屏蔽带高压，CX线芯线和屏蔽都是低压。
测C2时，高压线芯线和屏蔽、CX线芯线和屏蔽都是低压。
三、为什么先测量C13，再测量C2
    大家知道，C13电容量较小，约2万pF；c2电容量较大，至少4万pF；CN为50pF标准电容器。测量C13时，C2和内CN串连当作标准电容器，根据电容串联公式C串=(C2CN)/(C2+CN)，由于C2>>CN，C串≈CN，这样C2对测量结果影响较小，可忽略不计。反之，如果先测C13，因C13容量较小，和内CN串连后，会把C13的介损加进去，造成标准臂介损增大，引起C2介损减小，造成测量误差。
四、自激法时高压线拖地会引起介损增大
自激法时高压线应悬空不能接触地面，否则其对地附加介损会引起介损增大，可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。

上图蓝色框内为电缆拖地时附加杂散电容的RC串联模型，使δ点的电压UN超前变成UN'，相应的IN变成IN'，Ix相位不变，造成δ角增大，既介质损耗增大。感兴趣的用户也可用公式推导出来。
选  型  建  议
型  号 仪    器    特    点 适  用  于
JSY-05型 具有正/反接线，内/外标准电容，内/外高压多种工作模式，可做各种常规介损试验、高电压介损测量和CVT自激法测量。一体化结构，常规测量不需外接任何设备，但自激法测量CVT时，需要外接标准电容器和低压电源。大屏幕液晶显示。启动后自动缓速升压--测量--降压。具有过流、过压和接地保护，安全可靠。测试数据内容丰富，自动分辨电容、电感、电阻型试品，自带微型打印机可打印输出     适合所有供、发电单位和送变电，电建公司，电力工程公司， 电力设备制造厂，大型油田、矿山，钢厂，铝厂，铁路单位。
JSY-06型 为轻便型，在05型基础上去掉了较少使用的高电压介损测量和CVT测量功能，使用稍小功率的试验变压器，体积和重量大大减少，但精度和抗干扰能力并不降低。该型号具备正/反接线测量方式，使用内部标准电容器和自动变频进行测量，能满足绝大多数测量要求，且携带十分方便     适合110KV以下变电站的供、发电单位，如：县级电业局，电力工程公司，大型油田、矿山、钢厂、铝厂、铁路单位，小型水力或火力发电厂。
    也可用于大、专院校或科研机构高电压技术实验室，进行介质损耗测量的教学、科研工作。
JSY-07型 （1） 强化了CVT测量功能，C1/C2可一次同时测出，自动补偿母线接地和标准电容器的分压影响，无须换线和外接任何配件。
（2） 中文图文菜单，大屏幕背光LCD显示更清晰，电流电压实时显示。
（3） 带日历时钟，可存储100组测量数据。 适合所有供、发电单位和送变电，电建公司，电力工程公司，电力科研所。CVT多，自动化程度要求高的单位 。
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10kV输出，立式机箱，适合所有的供、发电和电建单位。
（4） 带计算机接口。通过该接口，一台计算机可控制单台或多台仪器，实现测量、数据处理和报表输出，也可实现仪器内部测量软件升级。
10kV输出
热敏打印机
接地不良提示
回路接触不良，有放电提示
CVT低压输出，C1/C2同时测量
CVT测量线可拖地
CVT变比测量
反接线低压屏蔽 ，C1/C2同时测量
支持变频和谐振电源高电压介损
JSY变频介质损耗测试仪 可在试验室做普通介损试验和高电压介损试验，用于电力设备制造厂出厂试验，替代QS30或QS37电桥；
可在现场做抗干扰介损试验，支持倒相法抗干扰测量，支持变频法抗干扰测量，替代QS1电桥；
可做大容量试品介损试验，如发电机绕组介损试验；
可做各类设备的正、反接线(>10kv)高电压介损试验；
可做高精度、变频介损试验，适用于电力科研所；

一、测量介质损耗角正切值tg 有何意义？
介质损耗角正切值又称介质损耗因数或简称介损。测量介质损耗因数是一项灵敏度很高的试验项目，它可以发现电力设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷。例如：某台变压器的套管，正常tg 值为0.5％，而当受潮后tg 值为3.5％，两个数据相差7倍；而用测量绝缘电阻检测，受潮前后的数值相差不大。 由于测量介质损耗因数对反映上述缺陷具有较高的灵敏度，所以在电工制造及电力设备交接和预防性试验中都得到了广泛的应用。变压器、发电机、断路器等电气设备的介损测试《规程》都作了规定。二、当前国内介质损耗测试仪的现状及技术难点？ 介质损耗测试仪的技术发展很快，以前在电力系统广泛使用的QS1西林电桥正被智能型的介质损耗测试仪取代，新一代的介损测试仪均内置升压设备和标准电容，并且具有操作简单、数据准确、试验结果读取方便等特征。虽然目前介损测试技术发展很快，但与国际水平相比，在很多方面仍有很大差距，差距主要表现在以下几个方面：（1）抗干扰能力 由于介质损耗测试仪是一个灵敏度很高的项目，因此测试数据也极易受到外界电场的干扰，目前介质损耗测试仪采取的抗干扰方法主要有：倒相法、移相法、异频法等。虽然这些方法能在一定程度下解决干扰的问题，但当外界干扰很强的情况下，仍会产生较大的偏差。（2）反接法的测试精度问题 现场很多电力设备均已接地，因此必须使用反接法进行检测，但反接时，影响测试数据的因素较多，往往数据会有很大偏差，特别是当被试品容量较小（如套管），高压导线拖地测试时（有些介质损耗测试仪所配高压导线虽能拖地使用，但对地泄漏电流较大），会严重影响测试的准确度。
三、什么是“全自动反干扰源”，与其它几种抗干扰方法相比有何特点？
所谓“全自动反干扰源”，即仪器内部有一套检测装置，能检测到外界干扰信号的幅值和相位，将相关信息传送给CPU，CPU输出指令给“反干扰源控制装置”，该装置会在仪器内部产生一个和干扰信号幅值相同但相位相反的“反干扰信号”，与“干扰信号”叠加抵消，以达到抗干扰的目的。由于在整个测试过程，“反干扰源”自动产生，用户无需干预，我们称之为“全自动反干扰源”。
四．传统的抗干扰方法主要有倒相法、移相法、异频法等，其工作原理如何？1、倒相法 将仪器工作电源正、反两次倒相测试，将两次测试结果进行分析处理，达到抗干扰目的，该方法在外界干扰很弱的情况下有一定的效果。2、移相法 思路缘于“倒相法”，只是将工作电源倒相改为移相至干扰信号相位相同而达到减弱干扰影响的目的，实践表明，在干扰强烈的情况下，数据仍然偏差较大。3、异频法 这是近几年来发展起来的一种方法，其基本原理是工作电源的频率不是50Hz，即与工频不同，这样采样信号为两个不同频率信号（测试电流和干扰电流）的叠加，通过模拟滤波器和数字滤波器对信号滤波，衰减工频信号，以达到抗干扰的目的，实践表明：该方法的抗干扰能力优于“倒相法”和“移相法”，但在一些特定场合下，由于干扰影响，数据仍有偏差，甚至出现负值。另外，由于其自身原理特点存在几个方面的矛盾：（1）频率的选择问题：频率与工频越接近，抗干扰能力越弱，但等效性越好；频率与工频越远，抗干扰能力越强，但等效性越差。（2）为了增强等效性，有的仪器使用了“双变频”，即可选用两种频率进行测试，比如40Hz和60Hz，但问题是两种频率测试结果不一致怎么办？只作简单的平均处理能与工频等效吗？（3）模拟滤波器均存在相移问题，固定的相移可由计算机补偿，但当温度等条件变化引起相移特性发生变化后，就会严重影响介损值的测试结果。

说白了介质损耗测试仪其实就是测试绝缘材料能束缚电荷的能力有多强。是电性检测设备的一种.

不是最佳答案

SXJS-III型高压介质损耗测试仪用于现场抗干扰介损测量，或试验室精密介损测量。仪器为一体化结构，内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器等。采用变频抗干扰和傅立叶变换数字滤波技术，全自动智能化测量，强干扰下测量数据非常稳定。测量结果由大屏幕液晶显示，自带微型打印机可打印输出。

回答者：三新电力