抗干扰介损测试仪的基本原理及使用方法

抗干扰介损测试仪是现场全自动测量各种高压电力设备介损正切值及电容量的高精度仪器，由于采用了变频技术，能保证在强电场干扰下准确测量。仪器内部装备了高压升压变压器，并采取了过零合闸、防雷击等安全保护措施。试验过程中输出0.5～10kV不同等级的高压，操作简单、安全。

1.工作原理

在交流电压作用下，电介质要消耗部分电能，这部分电能将转变为热能产生损耗。这种能量损耗叫做电介质的损耗。当电介质上施加交流电压时，电介质中的电压和电流间存在相角差φ，φ的余角δ称为介质损耗角，δ的正切tanδ称为介质损耗角正切。tanδ值是用来衡量电介质损耗的参数。仪器测量线路包括一标准回路（C_N）和一被试回路（C_X），抗干扰介损测试仪测量原理图如图2-17所示。标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成，被试回路由被试品和测量线路组成。测量线路由取样电阻与前置放大器和A-D转换器组成。通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位等，再由单片机运用数字化实时采集方法，通过矢量运算便可得出试品的电容值和介质损耗正切值。

仪器内部已经采用了抗干扰措施，保证在外电场干扰下准确测量。

其结构框图如图2-18所示。

图2-17 抗十扰介损测试仪测量原理图

图2-18 抗干扰介损测试仪结构框图

2.使用方法

现以目前常用的WGJS型抗干扰介损测试仪为例，介绍其使用方法。

WGJS型抗干扰介损测试仪控制面板及高压背板示意图如图2-19所示。

图2-19 WGJS型抗干扰介损测试仪控制面板及高压背板示意图

a）控制面板示意图 b）高压背板示意图

现以测量电力变压器高压绕阻对低压绕阻及外壳的介损为例。该测量应采用反接法测量（接线图见反接法），检查仪器与电力变压器连接正确后，选用异频、10kV电压测量，进行以下操作：

1）打开总电源开关，仪器屏幕显示如图2-20a所示。

2）按“确认”键，光标进入“测量方式□工频”，按“”、“”键，则调整为“测量方式□异频”，按“退出”键，光标移至首位，再按“”键，将光标移至下一排“连接方式”前，如图2-20b所示。

3）按“确认”键，光标进入“连接方式□正接”，按“”、“”键，则调整为“连接方式□反接”，按“退出”键，光标移至首位，再按“”键，将光标移至下一排“测量电压”前，如图2-20c所示。

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图2-20 WGJS型抗干扰介损测试仪屏幕显示

a）开机显示 b）连接方式 c）测量电压

4）按“确认”键，光标进入“测量电压□0.5kV”，按“”、“”键，则可从0.5kV，1.0kV，1.5kV，2.0kV，2.5kV…9.5kV～10kV间调整电压。按“退出”键，光标移至首位，再按“”键，将光标移至下一排“□开始测量”前，如图2-21a所示。

5）打开“内高压允许”开关，按“确认”键，仪器开始产生高压输出，同时伴有“嘟”的提示音，此时，屏幕显示“正在测量中 请等待”，如图2-21b所示。

6）在经过约40s后，测量结束，高压自动切断，屏幕显示测量结果，如图2-21c所示，如需打印结果，按“确认”键即可打印。打印结果如图2-21d所示。

图2-21 WGJS型抗干扰介损测试仪屏幕显示

a）开始测量显示 b）正在测量中显示 c）测量结果显示 d）打印结果显示

3.接线方式

（1）正接法

当被试设备的低压测量端或二次端对地绝缘时，采用该方法。将红色专用高压电缆从仪器后侧的HVx端上引出，高压屏蔽线接被试设备高压端；将黑色专用低压电缆从仪器面板上的Cx端引出，低压芯线接被试设备低压端L（见图2-22a）；低压屏蔽线接被试设备屏蔽端E（试品无屏蔽端则悬空）。HVx及Cx的芯线与屏蔽线之间严禁短接，否则无法取样，无法测量。

（2）反接法

当被试设备的低压测量端或二次端对地无法绝缘，直接接地时，采用该方法。将红色专用高压电缆从仪器后侧的HVx端上引出，高压芯线接被试设备高压端；低压端接地（见图2-22b），此时的Cx输入线悬空。

注意HVx的芯线与屏蔽线严禁短接，否则无取样，无法测量。

图2-22 介损试验接式方式示意图

a）正接线 b）反接线

（3）小电容试品的接线

对于小电容，空气湿度较大时，其tanδ受其表面状态影响，介损测量值异常且不稳定。此时可采用屏蔽环吸收试品表面泄漏电流，其屏蔽电极在正接法时接地，反接法时接Cx的屏蔽层。此方法有可能改变被试设备内部的电场分布而影响tanδ。标准电容器和标准介损器均采用此接法。