IC几乎是不变的。 tg取决于缺陷对Ir 的影响。
这相当于不同的绝缘部分相并联的情况，总 绝缘损耗为完好部分与缺陷部分介质损耗之和。
P U 2C X tg U 2C0tg 0 U 2C1tg1 U 2C0tg 0 U 2C1tg1 tg U 2C X C0tg 0 C1tg1 CX
2 2 2 2 2 2
I CS ~U I
R

UR

UC
U
并联等效电路图
电流相量图
等值电路的应用
如果损耗主要是由于电导引起的，则常应用并联 等值电路。 如果损耗主要由介质极化及连接导线的电阻等引 起，则常用串联等值电路。

必须注意同一介质用不同等值电路表示时，其 等值电容量是不同的。
2 U Cs tg 2 P U C ptg 2 1 tg Cs Cp 1 tg 2
这样如果缺陷部分（C1）越小，则C1 / CX 越 小，所以在测量整体绝缘tg时越难以发现缺陷部 分（ tg1）的影响。
发电机
反映不灵敏的设备 tg 反映灵敏的设备
电力电缆
变压器绕组
套管 PT
CT
在线检测tg的电桥法
在停电试验中用电桥法测量tg是一种常用的、 高精度的测量方法。 如果能够在运行状态下进行
Cx
CN
1 Z X RX j C X 1 Z N j( ) C N
单元体积的介质损耗 I=Ir+IC
~U
IC

I

P 功率三角形
绝缘介质工作图
U 电流相量图
使用介质损耗P表示绝缘介质的品质好坏是不 方便的，因为P值与试验电压、介质尺寸等因素有 关，不同设备间难以进行比较。 所以改用介质损耗角正切 tg 来判断介质的品 质。 tg与类似，是仅取决于材料的特性与材料尺 寸无关的物理量。
电容性设备在线监测
Dissipation Factor on-line Monitoring
电容性设备
通常绝缘介质的平均击穿场强随其厚度的增加
而下降。在较厚的绝缘内设置均压电极，将其分隔
为若干份较薄的绝缘，可提高绝缘整体的耐电强度。
由于结构上的这一共同点，电力电容器、耦合电容 器、电容型套管、电容型电流互感器以及电容型电 压互感器等，统称为电容型设备。
电场作用下的绝缘体性能
无电场 电场作用下 E
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ +
+ +
+ -
+ + +
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
电极化
+
A
+ + + + + + + + + -
原子极化
+ + + + + + -
方向极化
绝缘介质的能量损耗
绝缘介质在外部场强的作用下存在能量损耗： 电导引起的损耗 介质极化引起的损耗 电介质的能量损耗简称介质损耗。

电力电容器


电容式套管
高压电流互感器（CT）
高压电压互感器（PT）
电容式电压互感器（CVT）
是电力系统中检修数量最大的一类设备，检修项 目明确，工作量大。进行在线监测是非常必要的。
电力电容器结构
铝箔 绝缘薄膜
电容器剖面图
结构单元
电场作用下的绝缘体性能
电极 绝缘介质 电极 电极 绝缘介质 电极
等值电路的等价性
由于绝缘介质的tg 一般都很小，即 1+tg2 1
故
CP CS = C
所以通常情况下，介质损耗的两种等值电路都 可以用相同的表达方式：
P U 2Ctg
讨论介质损耗的意义
绝缘结构设计时，必须注意到绝缘材料的tg。如 果tg过大会引起严重发热，是绝缘材料迅速老化， 进而导致热击穿。
在直流电场作用下，由于介质没有周期性的 极化过程，介质中的损耗仅由电导引起。 在交流电压下，除电导损耗外，还存在由于 周期性的极化而引起的能量损耗，因此需要引入 新的物理量加以描述。
回路电流
I=Ir+IC
视在功率
介质损耗
S= P + jQ = U Ir+ jUIC
P= Q tg = U2 C tg P= Q tg = E2 tg Ir S Q

在绝缘预防性试验中， tg是基本测试项目，当绝 缘受潮或劣化时， tg将急剧上升。绝缘内部是否存 在可疑的放电现象，也可以通过测量 tg - U的关系 曲线加以判断。

可见 tg既是绝缘劣化的原因，也是绝缘劣化的特征。
介质损耗所能反映的缺陷

绝缘受潮。 绝缘脏污。 绝缘中存在气隙放电。
UC代表较多气隙开始放电 时所对应的外加电压。 tg = f (U ) 从tg 增长的陡度可反映绝 缘劣化的程度。 UC U
tg
介质损耗的不足 tg是反应绝缘功率损耗大小的特性参数，与 绝缘体积无关。这一点并非总是有利的。 如果绝缘内的缺陷不是分布性的而是集中性 的，则tg反映不灵敏。
Ir tg IC
UDA = UDB ， UAC = UBC = UX 以反接法为例， IX Z3= IN Z4 IX ZX= IN ZN
Z X ZN Z3 Z4
Cx
CN
Z 3 R3 R4 Z4 R4 1 j C 4 1 j C 4
检测，则有效性更高。
传统电桥法
被测量 设备
标准 电容 被测量 设备
标准 电容
西林电桥测tgδ的基本线路 (a) 正接法； (b)反接法


电桥工作电压一般为10kV；
正接法由于调节部分处于低压臂，操作比较安全；
当被测设备必须一端接地时，则须采用反接法。此 时应注意电桥调节部分处于高压侧。
无论是正接法还是反接法，电桥平衡时G中的电流IG = 0， 所以 IDA = IAC = IX ， IDB = IBC = IN
= 90 -
并联等值电路
U R 1 tg UCP CP R U 2 P U CPtg R
I=Ir+IC
IC IR
2
IR
~U
CP
R
IC

I
Hale Waihona Puke 串联等效电路图U 电流相量图
串联等值电路
Ir tg Cs r I / Cs U r U rCs r U Cs tg PI r 2 2 2 2 r (1 Cs ) r (Cs r ) 1 tg 2