变压器绕组的tgδ测量方法

 测量变压器绕组的介质损耗因数tgδ主要是反映变压器绝缘中的纸绝缘的tgδ，而绝缘电阻则是纸和油两种绝缘的串联值，故用tgδ来反映变压器整体绝缘状况比绝缘电阻有效。它是反应变压器绝缘受潮的主要特征。
    一、测量方法
    1、根据单位具体条件可选用西林电桥或M型试验器，用西林电桥测试时多采用反接线方式。将被测绕组短接后接电桥的“CX”，对非被测绕组短接后接地。用M型试验器时将被测绕组短接后，接试验器电缆的总线，非被测绕组短接后，接地或接电缆头的屏蔽环。这两种方法的试验次数和部位有所不同，详见表1-1及表1-2。

 表中C₁指高压对地电容，C₂指中压对地电容，C₃指低压对地电容，C₁₂指高压对中压电容，C₁₃指高压对低压电容，C₂₃指中压对低压电容。

 2、西林电桥的读数是tgδ和电容C，而M型试验器的读数为“mVA”和“mW”数，tgδ即为mW/mVA；C＝mVA/V²ω＝0.51mVA(PF)
    3、测量tgδ用西林电桥和M型试验器时，都要注意周围的电场和磁场的干扰，可用倒相法或移相法进行消除。我国已有新型的介质损耗测试仪生产，如GWS-1型光导微机介损测试仪，P5026M型支流电桥等，引入了抗干扰系统，提高了测试准确度。
    4、不同温度下的测得值应换算到同一温度，进行比较。
    二、实例说明
    1、实例1-1 油质不良
    某电厂一台变压器，31.5MVA，66kV。在预试中用M型试验器测tgδ，测得数据见表1-3。

 检查结果是油质不良，换油后测tgδ(%)，高压为0.05%、低压为0.435%，合格。
    2、实例1-2 温度换算
    某变电所变压器，315MVA，66kV。在预试时用西林电桥测tgδ(%)，测得数据见表1-4。

 将tgδ换算到20℃，tgδ_20℃＝tgδ_18℃×1.3^(20－18)/10＝1.05×1.3^1/5＝1.107%，大于规定的0.8%。
    判断为受潮，经干燥后再测时，均小于0.8%，合格。
    3、实例1-3 分解试验（绕组和套管分开测试）
    某变电所一台双绕组变压器，SJL-6300/60型，6300kVA，66kV，由预试结果‘(表1-5)可以看出，高压对低压绕组及地的泄漏电流值高达42μA，较上年测值约增长5倍，但tgδ(%)为0.2%，和上年相同。分解试验后，测高压侧套管的tgδ(%)，发现B相tgδ值达5.3%，明显的不合格。

 注：使用QS-1型电桥测tgδ。
    4、实例1-4 与历年数值比较不应有显著变化
    某变电所主变压器，120MVA，220kV。安装时已发现进水受潮但测得的tgδ(%)值却在下降，见表1-6。

 由表4-40可见，虽然tgδ(%)明显下降，而电容C_X却增加了2%～2.7%。从数值而言，tgδ(%)值未超过规定的0.8%，但从变化看，进水受潮后减了一半，有了明显的变化。
    5、实例1-5 tgδ和低含水量的关系
    在《预规》说明中，列出了tgδ(%)和纸含水量的关系曲线，由tgδ(%)值可推断纸的含水量，按含水量标准可推断绝缘受潮程度。经过对一台退役变压器的对照，说明此方法可用。变压器型号为SWDS-180000/242，1973年投运，1986年退役。1980年测tgδ为0.65%，由《预规》说明的公式计算，tgδ为1%，由曲线查得纸含水量为4.2%，此值显然较高。取该变压器围屏和匝绝缘纸质材料测纸质绝缘的聚合度和含水量，见表1-7。

 由测试数据可见，实测数值和计算数值基本上是一致的，而DP值已降到250左右，说明已老化。而老化的主要原因是绝缘受潮引起的。
    6、实例1-6 消弧线圈一测绕组的tgδ
    某电厂一台10.5kV消弧线圈，在预试中测的数据见表1-8。

 按规程要求，20℃时的龟艿对35kV及以下的tgδ不大于1.5%。
    1993年的测值为0.9，换算到20℃：时为tgδ₂₀＝tgδ₁₅×1.3^(20－15)/10＝0.9×1.3^1/2＝1.026%＜1.5%，合格，但到1994年的测值为10.6，换算到20℃时，tgδ₂₀＝tgδ₁₈×1.3^(20－18)/10＝10.6×1.3^1/5＝11.2%；二者变化为11.2/1.026＝10.8倍，由色谱分析及绝缘油分析未见异常，故判断为受潮，决定作干燥处理。