一、儀器概述

介損測量是絕緣試驗中很基本的方法，可以有效地發現電器設備絕緣的整體受潮劣化變質，以及局部缺陷等。在電工制造、電氣設備安裝、交接和預防性試驗中都廣泛應用。變壓器、互感器、電抗器、電容器以及套管、避雷器等介損的測量是衡量其絕緣性能的最基本方法。************* 介質損耗測試儀突破了傳統的電橋測量方式，采用變頻電源技術，利用單片機、和現代化電子技術進行自動頻率變換、模/數轉換和數據運算；達到抗干擾能力強、測試速度快、精度高、全自動數字化、操作簡便；電源采用大功率開關電源，輸出45Hz和55Hz純正弦波，自動加壓，可提供10千伏的電壓；自動濾除50Hz干擾，適用于變電站等電磁干擾大的現場測試。廣泛適用于電力行業中變壓器、互感器、套管、電容器、避雷器等設備的介損測量。

二、安全措施

1、使用本儀器前一定要認真閱讀本手冊。

2、儀器的操作者應具備一般電氣設備或儀器的使用常識。

3、本儀器戶內外均可使用，但應避開雨淋、腐蝕氣體、塵埃過濃、高溫、陽光直射等場所使用。

4、 儀表應避免劇烈振動。

5、對儀器的維修、護理和調整應由專業人員進行。

6、在任何接線之前必須用接地電纜把儀器接地端子與大地可靠連接起來。

7、由于測試設備產生高電壓，所以測試人員必須嚴格遵守安全操作規程，防止他人接觸高壓部件和電路。直接從事測試的人員必須了解高壓測試線路，及儀器操作要點。非從事測試人員必須遠離高壓測試區，測試區必須用柵欄或繩索、警視牌等清楚表示出來。

8、儀器的調整維修和維護，必須在不加電情況下進行，如果必須加電，則操作者必須非常熟悉本儀器高壓危險部件。

9、保險管損壞時，必須確保更換同樣的保險，禁止更換不同型號保險或將保險直接短路使用。

10、 儀器出現故障時，關閉電源開關，等待一分鐘之后再檢查。

三、性能特點

1、儀器采用傅立葉變換數字濾波技術，測量電容、介質損耗及其它參數。測試結果精度高，便于實現自動化測量。

2、儀器采用了變頻技術來消除現場50Hz工頻干擾，即使在強電磁干擾的環境下也能測得可靠的數據。

3、使用全觸摸超大液晶顯示器，操作簡單。全觸摸液晶顯示屏，超大全圖形操作界面，每過程都非常清晰明了，操作人員不需要額外的專業培訓就能使用。輕輕觸摸就能完成整個過程的測量。

4、存儲數據：內部配備有日歷芯片和大容量存儲器，能將檢測結果隨時保存，隨時可以查看歷史記錄，并可以打印輸出。當前時間和存儲時間都能隨時顯示和打印。

5、科學的數據管理：儀器數據可以通過U盤導出，可在任意一臺PC機上通過專用軟件，查看和管理數據。

6、儀器操作簡便，測量過程由微處理器控制，只要選擇好合適的測量方式，數據的測量就可在微處理器控制下自動完成。

7、一體化機型，內附標準電容和高壓電源，便于現場測試，減少現場接線。

8、儀器測量準確度高，可滿足油介損測量要求，因此只需配備標準油杯，和專用測試線即可實現油介損測量。

9、具有反接線低壓屏蔽功能。

10、能夠做交流耐壓試驗。方便PT，CT二次做交流耐壓，400V低壓系統做耐壓試驗。

11、能夠識別外接高壓電源頻率40Hz~70Hz，允許用工頻電源或串連諧振電源做大容量高電壓介損試驗。

12、自帶熱敏打印機可打印輸出，帶日歷時鐘,方便用戶出測試報告, 帶有U盤輸出。

13、帶計算機接口。一臺計算機可控制32臺儀器，可集成到綜合高壓試驗車上,實現測量、數據處理和報表輸出。

14、接地保護功能，當儀器不接地線或接地不良時，儀器不進入正常程序，不輸出高壓。過流保護功能，在試品短路或擊穿時儀器不受損壞。

15、觸電保護功能，當儀器操作人員不小心觸電時候，儀器會立即切斷高壓，保障試驗人員的安全。

四、技術指標

準確度： Cx:  ±（讀數×1%+1pF）

tgδ: ±（讀數×1%+0.00040）

抗干擾指標：  變頻抗干擾，在200%干擾下仍能達到上述準確度

電容量范圍： 內施高壓： 3pF～60000pF/10kV  60pF～1μF/0.5kV

外施高壓： 3pF～1.5μF/10kV  60pF～30μF/0.5kV

分辨率：0.001pF，4位有效數字

tgδ范圍： 不限，分辨率0.001%，電容、電感、電阻三種試品自動識別。

試驗電流范圍：5μA～5A

內施高壓： 設定電壓范圍：0.5～10kV 

輸出電流：200mA

升降壓方式：電壓隨意設置。比如5123V。

試驗頻率： 40-70Hz單頻隨意設置。比如48.7Hz.

50±0.1Hz到50±10Hz自動雙變頻隨意設置。

60±0.1Hz到60±10Hz自動雙變頻隨意設置。

頻率精度： ±0.01Hz

外施高壓： 正接線時試驗電流5A，工頻或變頻40-70Hz

反接線時試驗電流10kV/5A，工頻或變頻40-70Hz

輸入電源： 180V～270VAC，50Hz±1%，市電或發電機供電

計算機接口：標準RS232接口，U盤插口(自動U盤存儲數據)。

打印機：微型熱敏打印機   環境溫度：-10℃～50℃   相對濕度： <90%

外形尺寸：500*377*330mm   儀器重量：26kg

五、測量方式及原理

按被測試品是否接地分兩種測量方式，即正接線測量方式和反接線測量方式。兩種測量方式的原理如圖一所示：

在高壓電源的10kV側，高壓分兩路，一路給機內標準電容CN，此電容介損非常小，可以認為介損為零，即為純容性電流，此電流ICN 可做為容性電流基準。在Cx試品一側，試品電流Icx通過采樣電阻R采入機內，此Icx可分解成水平分量和垂直分量見圖二所示，通過計算水平分量與垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在圖一（a）中Cx為非接地試品，試品電流Icx從試品末端進入采樣電阻R，得到全電流值，在圖一（b）中Cx為接地試品，機內Cx端直接接地，電流Icx從試品高壓端到機內采樣電阻取得全電流值。

六、常見設備的接線方法

1．儀器引出端子說明：

HV ——儀器的測量引線高壓端（帶危險電壓）   CX ——正接線時試品電流輸入端

—— 儀器的接地端，使用時與大地可靠相接

2.參考接線

2.1正接線、內標準電容、內高壓（常規正接線）：

2.2反接線、內標準電容、內高壓（常規反接線）

2.3正接線、外標準電容、內高壓：

2.5正接線、內標準電容、外高壓：

2.6反接線、內標準電容、外高壓：

2.7正接線、外標準電容、外高壓（高電壓介損）：

2.8反接線、外標準電容、外高壓：

2.9 反接線低壓屏蔽測試

 反接線低壓屏蔽功能，一次接線可同時測出C1和C2的電容量和介損

選擇反接線低壓屏蔽，可在上端電容C1不拆母線的情況下，對其進行不拆線10kV反接線介損測量。如下圖所示：母線掛地線，C1上端不拆線，C1下端接高壓線芯線，C2末端接Cx芯線。儀器采用反接線/10kV/M測量方式，可同時測出C11和下端屏蔽部分的電容量和介損值。

 

七、儀器功能簡介----儀器面板見下圖三所示：

1.CN插座--是外標準電容信號的測量輸入端，使用內標準時此端空置。

2.CX插座--是試品信號的測量輸入端，正接線時由專用低壓電纜連接，此電纜單層屏蔽帶特制鱷魚夾，長8m，接試品低端。反接線時此端空置。

3.RS232接口--用來連接電腦，控制儀器，上傳數據。

4.U盤插口--用來導出儀器存儲的數據。

5.打印機--打印測量數據。

6.彩色觸屏顯示器--640*480分辨率，控制并顯示菜單和各種提示信息及測量結果。

7.接地端子--為接地線接線端子。

8.高壓開關--負責儀器內部高壓電源的啟動與關閉。只有使用外高壓時關閉，其余時候均應處于打開狀態。

9.電源插座--交流220V±10%，50±1Hz電源輸入口，帶5A保險管。

10.電源開關--整機電源的開啟和關閉。

11．儀器側面高壓接線圖

八、儀器操作步驟

1．打開電源開關，儀器進行自檢，若自檢良好，液晶屏顯示圖四開機界面。

圖四 開機界面

 

2．測試參數選擇解釋

1)測試頻率：50.0±5.0Hz 代表使用45/55Hz雙變頻測試。現場測試時候一般選擇為

50±5Hz或60±5Hz。當然也可選擇別的。如果想單頻比如50Hz測試，就可以選擇為50.0±0.0Hz。此處頻率數值在40-70范圍隨意設置。

2)測試模式：反接線  代表使用反接線模式測試試品。此處為下拉菜單，可以選擇

正接線，反接線，反接線低壓屏蔽。

3)測試電壓：10000V  代表測試電壓數值。最小100V，10000V。此處電壓值可以隨意設置，比如7892V。

4)高壓選擇：內高壓  代表使用內部高壓電源。一般測試時候必須設置為內高壓。

外高壓只有在外接高壓電源時候才使用。

5)標準選擇：內標準  代表使用內部標準電容。一般測試時候必須設置為內標準。

外標準只有在使用外接標準電容的時候才使用。

注意：外標準，外高壓都是在做大容量或高電壓介損時候才使用。變電站的通常設備都是用本機內標準和內高壓就可以完成試驗。

3）測試參數的修改與選擇：

1）測試頻率的修改，用觸屏筆或手指點擊“45.0±0.0Hz”的紅字45.0。出現圖五

 

圖五 頻率修改圖

 

從小鍵盤上直接輸入頻率的數值50，然后按OK 即可。如上圖中頻率原來是45.0±0.0Hz，按下OK之后，就會變成50.0±0.0Hz。

如果修改“45.0±0.0Hz”的“±0.0”，就用觸屏筆或手指點擊紅字0.0。出現小鍵盤，然后從小鍵盤上輸入5.0，然后按OK 即可。

2）測試電壓的修改，和修改頻率一樣。用觸屏筆或手指點擊 “測試電壓 5000 V”中的紅字部分。屏幕會跳出小鍵盤。 從小鍵盤上直接輸入測試電壓的數值10000，然后按OK，小鍵盤消失。測試電壓的數值就會變成您剛剛從小鍵盤輸入的數值。

3）測試模式的修改，用觸屏筆或手指點擊“反接線”。出現圖六

圖六 模式選擇修改圖

 

所有的測試模式都在下拉菜單上，點擊您想選擇的模式即可。

正接線，反接線，反接線低壓屏蔽。

4）高壓選擇的修改，和修改測試模式一樣。用觸屏筆或手指點擊 “內高壓”,出現下拉菜單 內高壓，外高壓，點擊您想選擇的高壓即可。

5）標準選擇的修改，和修改測試模式一樣。用觸屏筆或手指點擊 “內標準”,出現下拉菜單 內標準，外標準，點擊您想選擇的標準即可。

4．測量前準備：

1）接地線一端接儀器的接地柱，另一端可靠接大地，保證儀器外殼處在地電位上。

2）正接線時：將高壓電纜插頭插入后門HV插座中，將另一端的紅色大鉗子夾到被測試品的引線上，黑色小鉗子懸空或夾在紅色大鉗子上。將CX低壓電纜插入CX插座中，另一端的紅色夾子夾試品的低端，黑色夾子懸空或接屏蔽裝置。

3）反接線時：將高壓電纜插頭插入后門HV插座中，將另一端的紅色大鉗子夾到被測試品的引線上，紅色小鉗子懸空或接屏蔽裝置。Cx插座不用。

 

5.測試過程：

 

圖七 儀器啟動測試前界面

選擇好測試項目，測試頻率，測試電壓等項目，如圖七所示。

確保接線正確之后，用觸屏筆或手指點擊“啟動儀器測試”。儀器開始升壓，測量，

如圖八，圖九所示。儀器采用雙變頻測試，圖八為55Hz測試，圖九為45Hz測試。

 

6.測試結果：

圖十 反接線測試結果 

7.測試完畢，事件處理

1）測試完畢可以把測試數據存儲起來。用觸屏筆或手指點擊“存儲”按鈕，出現圖十一用觸屏筆或手指點擊數據編號框內的數值“1”，會出現小鍵盤。如圖十二數據輸入界面

 

輸入存儲編號，然后按下OK。數據編號5就會出現在數據編號框內。按下存儲，儀器會“嘟”響一聲，然后返回到測試結果界面。表示存儲完畢。

2）測試數據打印。測試完畢之后，在測試結果界面下，用觸屏筆或手指點擊“打印”按 鈕，會將測試數據打印出來。如圖十三 數據打印圖

 

3）測試。打印數據或存儲數據完畢，用觸屏筆或手指點擊“退出”按鈕，儀器會返回初始開機界面。

九、現場試驗注意事項

如果使用中出現測試數據明顯不合理，請從以下方面查找原因：

1、高壓線大紅夾子接觸不良

現場測量使用大紅夾子連接試品時，大紅夾子務必與試品接觸良好，否則接觸點放電會引起數據嚴重波動！尤其是引流線氧化層太厚，請刮一下外皮以免接觸不良。

2、接地接觸不良

接地不良會引起儀器保護或數據嚴重波動。應刮凈接地點上的油漆和銹蝕，務必保證0電阻接地！

3、空氣濕度過大

空氣濕度大使介損測量值異常增大（或減小甚至為負）且不穩定，必要時可加屏蔽環。因人為加屏蔽環改變了試品電場分布，此法有爭議，可參照有關規程。

4、發電機供電

發電機供電時輸出電壓不穩定，而且有高壓毛刺，可能造成誤接380V保護啟動。可以在發電機的輸出端多串聯幾個電源濾波器，能夠解決這個問題。

5、測試線

由于長期使用，易造成測試線隱性斷路，或芯線和屏蔽短路，或插頭接觸不良，用戶應經常維護測試線；

測試標準電容試品時，應使用全屏蔽插頭連接，以消除附加雜散電容影響，否則不能反映出儀器精度；

6、工作模式選擇

接好線后請選擇正確的測量工作模式（正、反），不可選錯。特別是干擾環境下應選用變頻抗干擾模式。

7、試驗方法影響

由于介損測量受試驗方法影響較大，應區分是試驗方法誤差還是儀器誤差。出現問題時可首先檢查接線，然后檢查是否為儀器故障。

8、儀器故障

用萬用表測量一下測試線是否斷路，或芯線和屏蔽是否短路；輸入電源220V過高或過低；接地是否良好。

用正、反接線測一下標準電容器或已知容量和介損的電容試品，如果結果正確，即可判斷儀器沒有問題；

拔下所有測試導線，進行空試升壓，若不能正常工作，儀器可能有故障。

十、變頻測量討論

1、變頻測量

干擾十分嚴重時，變頻測量能得到準確可靠的結果。例如用55Hz測量時，測量系統只允許55Hz信號通過，50Hz干擾信號被有效抑制，原因在于測量系統很容易區別不同頻率，由下述簡單計算可以說明選頻測量的效果：

兩個頻率相差1倍的正弦波疊加到一起，高頻的是干擾，幅度為低頻的10倍：

Y=1.234sin(x+5.678°)+12.34sin(2x+87.65°)

在x=0/90/180/270°得到4個測量值

Y0=12.4517，Y1= -11.1017，Y2=12.2075，Y3= -13.5576，

計算A=Y1-Y3=2.4559，B=Y0-Y2=0.2442，則：

φ=tg-1(B/A)=5.678° V=  A2+B2/2=1.234

這剛好是低頻部分的相位和幅度，干擾被抑制。實際波形的測量點多達數萬，計算量很大，結果反映了波形的整體特征。

 

2、頻率和介損的關系

介損有RC串聯和并聯兩種理想模型：串聯模型tgδ=2πfRC，并聯模型tgδ=1/(2πfRC)，tgδ分別隨頻率f成正比和反比。如圖所示，f對正比和反比兩種模型影響較大。但實際電容器是多種模型交織的混合模型，此時f的影響就小。

 

3、自動變頻與50Hz等效

儀器采用自動變頻在干擾頻率50Hz兩側（45Hz和55Hz）各測一個點，然后推算50Hz頻率下數據。除多個元件電路的低頻諧振外，單個試品中的介質不可能在低頻引起能量吸收峰，工頻附近介損總是隨頻率單調變化的。因此這種測量方法不會帶來明顯誤差。實際上，平均前的兩個介損值已十分接近，即使不平均也有參考價值。目前，變頻介損儀已成為介損測量的常規儀器，其優異的抗干擾能力和準確度已經得到認可。

十一、儀器的裝箱清單