第二节
测量介质损耗因数能发现的缺陷

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。例如对绝缘油而言，一般在耐压试验时，好油的耐电强度可达250kV/cm，坏油为25kV/cm，好油和坏油的耐电强度在数值上的差别是10∶1。但是，测量其介质损耗因数时，好油很小，其tanδ=0.0001，而坏油则大到tanδ=0.1，二者之间的差别是1∶1000。也就是说，后一试验的灵敏度较前者提高了100倍。又如某变电所35kV电流互感器，测得的tanδ值显著增大，而交流耐压试验却仍然通过。然而投入运行不久就发生了绝缘击穿事故。再如某台变压器的套管，正常的tanδ值为0.5%，当受潮后，测得其tanδ值变为3.5%，而用测量绝缘电阻及油耐压的方法进行检测，则受潮前后的测量值差别不大。

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广泛的应用。但是，当被试设备体积较大，而缺陷所占的体积较小时，用这种方法就难以发现了。因为缺陷的损耗占整个被试设备的损耗太小了。

图3-5示出了测量变压器介质损耗因数对发现套管缺陷的有效性分析用图。可把同一变压器上的套管对地绝缘和绕组对地绝缘看成是并联的，图3-5（b）为绝缘示意图，其等值电路如图3-5（c）所示。由介质损失的基本概念可知，一个由两部分介质并联组成的绝缘，其整体的损失功率为两部分损失功率之和，即

所以

若整体绝缘中仅有一小部分绝缘（如套管C ₂ ）有缺陷，则tanδ ₂ 应增加。设有缺陷部分体积为V ₂ ，良好部分的体积为V ₁ 。因为V ₂ ≪V ₁ ，则C ₂ ≪C ₁ ，于是式（3-8）可简化为

由式（3-9）可见，当绝缘良好时，tanδ应等于tanδ ₁ ，当部分绝缘受潮或老化使得整体的tanδ增加时，显然增加的部分就是 项。绝缘有缺陷的部分越大，缺陷的程度越严重（即tanδ ₂ 大），其测得的整体的tanδ才会反映得越明显。假如有缺陷部分的体积为总体积的 ，则 ，由于有部分缺陷而使介质损失增加五倍，即 ，而整体的 ，即只比正常情况增大50%，变化并不大。例如有一支110kV的套管，tanδ=3.4%，装到120MVA的变压器上后，测得总的tanδ=0.4%，与一般产品差别不大，所以对大型变压器，测量总体的tanδ往往不易发现套管的绝缘缺陷。

由上述分析可知，绝缘老化的体积愈大，测量tanδ的方法就越灵敏。换言之，tanδ测量的灵敏度高是对绝缘整体劣化而言的。

上述分析，还给我们这样的启示，即对大容量的变压器、整个发电机绕组以及较长的电缆进行tanδ试验，只能检查出它们普遍的绝缘状况，而不容易发现可能存在的局部缺陷；对电容量较小的设备以及可以分解成部件进行分解试验的设备进行tanδ测量时，易于发现局部缺陷。因此，对大型电力设备，在有可能的情况下应进行分解试验，以便准确检出缺陷。 Agw7gqM9JqJELmSjslkaNePRd856GARypz6BgfufQPpYo7A8xfIXzd6eP4TEHNWA