[abstract] the comprehensive analysis of the measured project handover testing tg δ the influence factors and the electrical equipment of the basic tests measuring insulation project, puts forward dielectric loss Angle tangent tg δ measurement in the handover testing can not do, specific data can be directly refer to the factory test data, and better smooth progress of construction.
[key words] medium loss; Handover testing
[摘要]　电气工程论文综合分析工程交接试验中对测量tgδ的影响因素和电气设备绝缘测量的基本试验项目,提出介质损耗角正切值tgδ的测量工作在交接试验中可以不做,具体数据可直接参照出厂试验数据,从而更有利于工程建设的顺利进行.

[关键词]　介质损耗;交接试验

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91是石油化工行业指定采用的专业标准,试验的目的在于检验设备从出厂到设备安装这一段时间状况有无改变、能否投入运行.在文中给出了关于tgδ测量的规定.标准要求测量35 kV、8 000 kVA及以上变压器,电抗器及消弧线圈和35 kV以上互感器一次的绕组连同套管的介质损耗角正切值tgδ.一般来说,如果电气设备各项试验结果能全部符合交接试验标准的规定,则认为该设备状况良好,能投入运行.但是,实际情况往往是关键项目的结果合格,而部分项目的结果处在合格的边缘,在电气设备绝缘检测中,往往就是tgδ值较高.如果仅仅如此就能认定设备的绝缘就存在严重问题,无法投入使用吗?结论往往刚好相反.因为测量介质损耗角的正切值tgδ不仅十分繁琐,而且受诸多条件限制,测量得到的数据并不可靠.测量介质损耗角的正切值tgδ繁琐是显而易见的,影响测量结果的限制主要有如下两条:

1　现场环境和设备本身结构影响测量结果

施工现场与制造厂和运行单位现场相比较,不管从哪方面来看都是最劣的.如到处是施工临时电源线路,即使尽量将测试仪器靠近被测物也很难排除干扰;加上工业垃圾即被测物周围的破布、电缆皮、湿木、废钢料、铁线等杂物,使其与电极之间形成多个电容器,且与被试物并联,因而产生很大误差.试验时,因测不到被试物内部的实际温度,都以环境温度代替,这就带来了温度换算误差.同时由于绝缘材料复杂,无法找到各种设备(或绝缘油)的通用换算公式或换算系数,因此采用温度换算公式的换算方法对某种具体设备来说并不完全吻合.这就是测量数据不可靠的第一根源.为了便于比较和判断,一般规定测量tgδ的标准温度为+20℃,而实际上是不可能做到的,因此需要换算.但是,依靠换算到规定温度下作为判断的标准是不准确的.换算公式和换算系数都是经验数字,这些数字只能反映某些设备的一般变化趋势,换算值并不能准确地表示被试品的绝缘真实情况;当测量的温度与绝缘的实际温度有差别时,如所测的空气温度与设备内部相差5~6℃时,所测的tgδ值再换算到+20℃的值时,其误差可达15%~20 %左右;加上绝缘物各部分的温度悬殊时,将更增加因换算而产生的误差.换算的应用主要是针对一年四季中环境温度不同而使试验不能每次达到同一温度条件而采用的一种措施,也是一个不得已的措施;较可靠的办法是现场对具体设备自行测一套换算的数据.这对做交接试验的施工单位来说是绝对无法实现的,因为下次测试连他们自己都不可能知道是什么设备,谈何具体?而运行单位有可能实现,但也不易.据此,既然不可靠就不如不测,另找办法.

2　tgδ不能反映大电容被试物的局部集中缺陷

变压器容量愈大,其电容量亦愈大,在电力系统中的位置亦愈重要,而用tgδ来判断其绝缘状况的灵敏度则愈低.事实上,设备绝缘结构总是由许多部件构成,并含有多种材料,结构多种多样,所以必须考虑不均匀性对tgδ值的影响.在tgδ的机理研究中,把绝缘结构看成是并联回路是完全可行的,其设备的总的介质损耗: tgδ=(C1tgδ1+C2tgδ2+…+Cntgδn)/(C1+C2+…Cn)由此式可看出电容量对tgδ的影响.例如,某台变压器绝缘的某部分(如瓷套管)有缺陷,介质损耗显著升高,甚至达到不能允许的程度,而其余部分良好,这两部分绝缘相互并联.若有严重缺陷的瓷套管C2=250μμF、tgδ2=5%(规范中规定:35 kV变压器瓷套管,tgδ≤1.5);良好部分的C1=10 000μμF、tgδ1=0.4%.根据公式计算,则:tgδ=(C1tgδ1+C2tgδ2)÷(C1+C2)=(10000×0.4%+250×5%)÷(10000+250)=0.005122=0.5122%可见总的tgδ比有严重缺陷部位的介质损耗小了约10倍.虽然tgδ2已很大,但C2 C1,不足以使整台设备的tgδ明显改变.这就是tgδ不能反映大电容被试物的局部集中缺陷的原因.即:大型变压器的瓷套管缺陷,不能从整个变压器的tgδ中反映出来.故GB中对变压器的tgδ测试规定,其意义没有绝对权威.请记住:绝缘的击穿只需要针尖大的孔.介质损耗角正切值tgδ的测量,繁琐而又不可靠,那么能否用其他的检测手段来解决问题呢?电气设备绝缘检测的基本试验项目,除介质损耗角正切值tgδ的测量外,还有:绝缘电阻和吸收比、泄漏电流试验、工频交流耐压试验.每一试验项目对反映不同绝缘介质的各种缺陷的特点及灵敏度各不相同,因此,不能孤立地、单独地用单个试验的结果对绝缘介质作出试验结论,而必须将各项试验结果联系起来,进行系统地、全面地分析比较,并结合各种试验方法的有效性及设备的历史情况,才能对被试设备的绝缘状况和缺陷性质作出科学的结论[1].介质损耗角正切值tgδ的测量所能发现的大多数缺陷,用其他的试验项目同样可以得到.当利用兆欧表和电桥分别对变压器绝缘进行测量时,如果tgδ值不高,但其绝缘电阻、吸收比比较低,则往往表示绝缘中有集中性缺陷,由于绝缘电阻测量是最基本的实验项目,已经否决了设备投入运行的可能,故测量tgδ无意义;如果tgδ值较高,在测量精度很高的情况下,则往往说明绝缘整体受潮,而此时吸收比的测量同样可得出相同的结论[2].只有绝缘老化和小体积未贯通性缺陷这两类是测量绝缘电阻、吸收比和泄漏电流所不能发现的.在工程交接中,全是新设备,所以老化问题基本为零;而小体积的电气设备,在交接试验标准中又未作规定要做tgδ测量.因此可得出一个基本结论:tgδ测量只是辅助判断手段,没有必要一定作.那么,标准中又为什么规定测量介质损耗角的正切值tgδ呢?笔者个人认为:作为产品的辅助质量依据,制造厂的测量是不可少的,由于条件优越,效果最佳;而预防性试验做绝缘检查,运行单位的测量也是必要的.但施工单位对tgδ的测量由于上述的各种原因,应是不可取的,理应从GB中将tgδ的测量规定去掉,而以后的测量对比参照值应以出厂值为准,从而更有利于工程建设的顺利进行.

[参考文献]
[1] the liaoning province education teaching material worker editing committee. High voltage technology [M]. Beijing: the press, 1985.
[2] ungodliness Lin. http://www.elunwen.org/dqzclw/Electrical test work [M]. Beijing: China water conservancy and hydropower press, 1999.