介质损耗测量方法的意义及原理--【赫兹电力】

       tgδ为介质损耗角的正切(或称介质损耗因数)，一般均比较小。习惯上也有称tgδ为介质损耗角的。

       通过测量tgδ，可以反映出绝缘的一系列缺陷，如绝缘受潮，油或浸渍物脏污或劣化变质，绝缘中有气隙发生放电等。这时，流过绝缘的电流中有功电流分量IRx增大了，tgδ也加大。需要指出的是：绝缘中存在气隙这种缺陷，最好通过作tgδ与外加电压的关系曲线tgδ=f(U)来发现。

       例如对于发电机线棒，如果绝缘老化、气隙较多、则tgδ=f(U)将呈现明显的转折、如图2所示。Uc代表气隙开始放电时的外加电压，从tgδ增加的陡度可反映出老化的程度。但对于变电设备来说，由于电桥电压(2500~10000V)常远低于设备的工作电压，因此tgδ测量虽可反映出绝缘受潮、油或浸渍物脏污、劣化变质等缺陷，但难以反映出绝缘内部的工作电压下局部放电性缺陷。

       由于tgδ是一项表示绝缘内功率损耗大小的参数，对于均匀介质，它实际上反映着单位体积介质内的介质损耗，与绝缘的体积大小没有关系。这一点可以理解如下：在一定的绝缘的工作场强下，可以近似地认为绝缘厚度正比于U。当绝缘厚度一定，绝缘面积越大，其电容量越大，ICx也越大，故ICX正比于绝缘面积。因此近似地认为绝缘体积正比于U ICx。由式（1）进一步可知，tgδ反映单位体积中的介质损耗。

       如果绝缘内的缺陷不是分布性而是集中性的，则tgδ有时反映就不灵敏。被试绝缘的体积越大，或集中性缺陷所占的体积越小，那么集中性缺陷处的介质损耗占被试绝缘全部介质损耗中的比重就越小，而ICx一般几乎是不变的，故由式（1）可知，tgδ增加得也越少，这样，测tgδ法就不灵敏。

       对于像电机、电缆这类电气设备，由于运行中故障多为集中性缺陷发展所致，而且被试绝缘的体积较大，tgδ法效果就差了。因此，通常对运行中的电机、电缆等设备进行预防性试验时，便不做这项试验。相反，对于套管或互感器绝缘，tgδ试验就是一项必不可少而且是比较有效的试验。因为套管的体积小，tgδ法不仅可以反映套管绝缘的全面情况，而且有时可以检查出其中的集中性缺陷。

       当被试品绝缘由不同的介质组成，例如由两种不同的绝缘部分并联组成时，则根据被试品总的介质损耗为其两个组成部分介质损耗之和，而且被试品所受电压即为各组成部分所受的电压，由式（1）可得

因此

        由式(2)可知，C2/Cx越小，则C2的缺陷(tgδ)增大)在测整体的tgδ时越难发现，故对于可以分解为各个绝缘部分的被试品，常用分解进行tgδ测量的办法来更有效地发现缺陷。例如测变压器tgδ时，对套管的tgδ单独进行测量，可以有效地发现套管的缺陷，不然，由于套管的电容比绕组的电容小得多，在测量变压器绕组连同套管的tgδ时，就不易反映套管内的绝缘缺陷。

       在通过tgδ值判断绝缘状况时，同样必须着重于与该设备历年的tgδ值相比较以及和处于同样运行条件下的同类型设备相比较。即使tgδ值未超过标准，但和过去比以及和同样运行条件的其他设备比，tgδ突然明显增大时，就必须进行处理，不然常常会在运行中发生事故。