电气设备绝缘预防性试验ppt课件

1、第二篇第二篇 电气设备绝缘实验电气设备绝缘实验一一 绝缘实验的必要性绝缘实验的必要性l电力系统的规模、容量不断地扩展，停电呵电力系统的规模、容量不断地扩展，停电呵斥的损失越来越严重。斥的损失越来越严重。l绝缘往往是电力系统中的薄弱环节，绝缘缺绝缘往往是电力系统中的薄弱环节，绝缘缺点通常是引发电力系统事故的首要缘由。点通常是引发电力系统事故的首要缘由。l新设备运用前都要进展实验，以防止在设计新设备运用前都要进展实验，以防止在设计中存在的缺陷中存在的缺陷l电气设备在长时间高电压下，会呵斥其绝缘电气设备在长时间高电压下，会呵斥其绝缘性能逐渐丧失性能逐渐丧失l 电介质实际仍远未完善，须借助于各种绝缘电

2、介质实际仍远未完善，须借助于各种绝缘实验来检验和掌握绝缘的形状和性能。实验来检验和掌握绝缘的形状和性能。l 各种介质击穿特性的要素很多各种介质击穿特性的要素很多l 气体：气压、温度、气隙间距、电场均匀、气体：气压、温度、气隙间距、电场均匀、湿度等湿度等l 液体：杂质以水和纤维为主、温度、液体：杂质以水和纤维为主、温度、油压等油压等 l 固体：散热才干、外界温度、受潮、作用固体：散热才干、外界温度、受潮、作用时间等时间等二二 绝缘监测和诊断的根本概念绝缘监测和诊断的根本概念 绝缘的监测和诊断技术概念：电力设绝缘的监测和诊断技术概念：电力设备绝缘在运转中遭到电、热、机械、备绝缘在运转中遭到电、热、

3、机械、不良环境等各种要素的作用，其性能不良环境等各种要素的作用，其性能将逐渐劣化，以致出现缺陷，呵斥缺将逐渐劣化，以致出现缺陷，呵斥缺点，引起供电中断。经过对绝缘的实点，引起供电中断。经过对绝缘的实验和各种特性的丈量，了解并评价绝验和各种特性的丈量，了解并评价绝缘在运转过程中的形状，从而能早期缘在运转过程中的形状，从而能早期发现缺点的技术称为绝缘的监测和诊发现缺点的技术称为绝缘的监测和诊断技术断技术 三三 绝缘实验的分类：绝缘实验的分类：1. 按照对设备呵斥的影响程度分类两类按照对设备呵斥的影响程度分类两类非破坏性实验，亦称绝缘特性实验：在较低电压下或用其非破坏性实验，亦称绝缘特性实验：在较低

4、电压下或用其它不会损伤绝缘的方法丈量绝缘的各种情况，从而判别绝它不会损伤绝缘的方法丈量绝缘的各种情况，从而判别绝缘内部的缺陷缘内部的缺陷包含的种类：绝缘电阻实验、介质损耗角正切实验、包含的种类：绝缘电阻实验、介质损耗角正切实验、部分放电实验、绝缘油的气相色谱分析等部分放电实验、绝缘油的气相色谱分析等 破坏性实验，即耐压实验：以高于设备的正常运转电压来破坏性实验，即耐压实验：以高于设备的正常运转电压来考核设备的电压耐受才干和绝缘程度。耐压实验对绝缘的考核设备的电压耐受才干和绝缘程度。耐压实验对绝缘的考验严厉，能保证绝缘具有一定的绝缘程度或裕度；缺陷考验严厉，能保证绝缘具有一定的绝缘程度或裕度；缺

5、陷能够在实验时给绝缘呵斥一定的损伤能够在实验时给绝缘呵斥一定的损伤 包含的种类：交流耐压实验、直流耐压实验、雷电冲包含的种类：交流耐压实验、直流耐压实验、雷电冲击耐压实验及操作冲击耐压实验击耐压实验及操作冲击耐压实验 2. 按照设备能否带电的方式分类两类按照设备能否带电的方式分类两类离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运转形状，通常是周期性延续地施行，实验周出运转形状，通常是周期性延续地施行，实验周期由电力设备预防性实验规程规定期由电力设备预防性实验规程规定特点：可采用破坏性实验和非破坏性实验两特点：可采用破坏性实验和非破坏性实验两种方式，两种

6、方式是相辅相成的。耐压实验往往种方式，两种方式是相辅相成的。耐压实验往往是在非破坏性实验之后才进展。缺陷是对绝缘耐是在非破坏性实验之后才进展。缺陷是对绝缘耐压程度的判别比较间接，尤其对于周期性的离线压程度的判别比较间接，尤其对于周期性的离线实验更不易判别准确实验更不易判别准确 在线：在线监测那么是在被试设备处于带电运转在线：在线监测那么是在被试设备处于带电运转的条件下，对设备的绝缘情况进展延续或定时的的条件下，对设备的绝缘情况进展延续或定时的监测，通常是自动进展的监测，通常是自动进展的特点：只能采用非破坏性实验方式。由于可特点：只能采用非破坏性实验方式。由于可延续监测，除测定绝缘特性的数值外，

7、还可分析延续监测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，从而显著提高了其判别特性随时间的变化趋势，从而显著提高了其判别的准确性的准确性 绝缘预防性实验概念：为了对绝缘形状作绝缘预防性实验概念：为了对绝缘形状作出判别，需对绝缘进展各种实验和监测，出判别，需对绝缘进展各种实验和监测，通称为绝缘预防性实验。通称为绝缘预防性实验。 绝缘实验的三个根本环节：绝缘实验的三个根本环节：传感器与丈量方法：正确选用各种传传感器与丈量方法：正确选用各种传感器及丈量手段，检测或监测被试对感器及丈量手段，检测或监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；象的种种特性，采集各种特性参数；数据处置：对原始的

8、杂乱信息加以分数据处置：对原始的杂乱信息加以分析处置析处置( (数据处置数据处置) )，去除干扰，提取，去除干扰，提取反映被试对象运转形状最敏感、有效反映被试对象运转形状最敏感、有效的特征参数；的特征参数；绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘诊断：根据提取的特征参数和对绝缘老化过程的知识以及运转阅历，绝缘老化过程的知识以及运转阅历，参照有关规程对绝缘运转形状进展识参照有关规程对绝缘运转形状进展识别、判别，即完成诊断过程。并对绝别、判别，即完成诊断过程。并对绝缘的开展趋势进展预测，从而对缺点缘的开展趋势进展预测，从而对缺点提供预警，并能为下一步的维修决策提供预警，并能为下一步的维修决策提供技术根

9、据。提供技术根据。第四章第四章 电气设备绝缘预防性实验电气设备绝缘预防性实验绝缘预防性实验的目的是什么？绝缘预防性实验的目的是什么？ 绝缘缺点大多因内部存在缺陷而引起，我绝缘缺点大多因内部存在缺陷而引起，我们经过丈量电气特性的变化来发现隐藏着的缺们经过丈量电气特性的变化来发现隐藏着的缺陷。陷。 绝缘缺陷类型绝缘缺陷类型 集中性缺陷：裂痕、部分破损、气泡等集中性缺陷：裂痕、部分破损、气泡等 分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、蜕变等分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、蜕变等4.1 4.1 绝缘的老化绝缘的老化主要内容主要内容 什么叫绝缘的老化什么叫绝缘的老化 绝缘老化的缘由有哪些绝缘老化的缘由有哪些 电介质

10、的热老化电介质的热老化 电介质的电老化电介质的电老化 其他影响要素其他影响要素 什么叫绝缘的老化？什么叫绝缘的老化？ 电气设备的绝缘在长期运转过程中会电气设备的绝缘在长期运转过程中会发生一系列物理变化和化学变化，致使其发生一系列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其他性能逐渐劣化，这种景电气、机械及其他性能逐渐劣化，这种景象统称为绝缘的老化。象统称为绝缘的老化。 老化的缘由有哪些？老化的缘由有哪些？ 热、电、机械力、水分、氧化、各种热、电、机械力、水分、氧化、各种射线、微生物等要素的作用。射线、微生物等要素的作用。一、电介质的热老化一、电介质的热老化 什么是电介质的热老化？什么是电介质的热老

11、化？ 在高温的作用下，电介质在短时间内就会发在高温的作用下，电介质在短时间内就会发生明显的劣化；即使温度不太高，但如作用时间生明显的劣化；即使温度不太高，但如作用时间很长，绝缘性能也会发生不可逆的劣化，这就是很长，绝缘性能也会发生不可逆的劣化，这就是电介质的热老化。电介质的热老化。 温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。 介质的老化过程介质的老化过程固体介质的热老化过程固体介质的热老化过程 受热受热带电粒子热运动加剧带电粒子热运动加剧载流子增多载流子增多载流子迁移载流子迁移电导和极化损耗增大电导和极化损耗增大介质损介质损耗增大耗增大介质温升介质温升加速老化加速

12、老化 液体介质的热老化过程液体介质的热老化过程 油温升高油温升高氧化加速氧化加速油裂油裂解解分解出多种能溶于油的微分解出多种能溶于油的微量气体量气体绝缘破坏绝缘破坏二、电介质的电老化二、电介质的电老化 什么是电老化？什么是电老化？ 电老化是指在外加高电压或强电场作用下电老化是指在外加高电压或强电场作用下的老化。的老化。 介质电老化的主要缘由是什么？介质电老化的主要缘由是什么？ 介质中出现部分放电。介质中出现部分放电。 部分放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的缘由有：部分放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的缘由有： 破坏高分子的构造，呵斥裂解；破坏高分子的构造，呵斥裂解； 转化为热能，不易散出，引起

13、热裂解，气隙膨胀；转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀； 在部分放电区，产生高能辐射线，引起资料分解；在部分放电区，产生高能辐射线，引起资料分解； 气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是剧气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是剧烈的氧化剂和腐蚀剂，能使资料发生化学破坏。烈的氧化剂和腐蚀剂，能使资料发生化学破坏。绝缘油的老化缘由：绝缘油的老化缘由： 油温升高而导致油的裂解，产生出一系列微量气体油温升高而导致油的裂解，产生出一系列微量气体； 油中的部分放电还能够产生聚合蜡状物，影响散热油中的部分放电还能够产生聚合蜡状物，影响散热，加速固体介质的热老化。，加速固体介质的热老化。 电

14、气设备的运用寿命普通取决其绝缘的寿命，电气设备的运用寿命普通取决其绝缘的寿命，后者与老化过程亲密相关。后者与老化过程亲密相关。 经过绝缘实验判别其老化程度是非常重要的。经过绝缘实验判别其老化程度是非常重要的。 绝缘老化的缘由主要有热、电和机械力的作用绝缘老化的缘由主要有热、电和机械力的作用 ，此外还有水分、氧化、各种射线、微生物等，此外还有水分、氧化、各种射线、微生物等要素的作用。要素的作用。 各种缘由同时存在、彼此影响、相互加强，加各种缘由同时存在、彼此影响、相互加强，加速老化过程。速老化过程。 4.2 4.2 绝缘电阻、吸收比的丈量绝缘电阻、吸收比的丈量主要内容主要内容 绝缘电阻绝缘电阻

15、最根本的综合性特性参数。最根本的综合性特性参数。 组合绝缘和层式构造，在直流电压下均有组合绝缘和层式构造，在直流电压下均有明显得吸收景象，使外电路中有一个随时间而明显得吸收景象，使外电路中有一个随时间而衰减的吸收电流。衰减的吸收电流。 吸收比吸收比 检验绝缘能否严重受潮或存在部分缺陷。检验绝缘能否严重受潮或存在部分缺陷。走漏电流走漏电流 所加直流电压高得多。所加直流电压高得多。一一 双层介质的吸收景象双层介质的吸收景象 许多电气设备的绝缘都是多层的。许多电气设备的绝缘都是多层的。 例如：例如： 电缆和变压器的绝缘用的是油和纸电缆和变压器的绝缘用的是油和纸 有的电缆用胶和纸有的电缆用胶和纸 电机

16、绝缘是用胶把纸或绸布和云母片粘合起电机绝缘是用胶把纸或绸布和云母片粘合起来来一一 双层介质的吸收景象双层介质的吸收景象讨论因吸收景象而出现的过渡过程讨论因吸收景象而出现的过渡过程 0t2121CCCUU2112CCCUU 时时双层介质等值电路图 以以S S闭协作为吸收景象的起点闭协作为吸收景象的起点21RRUig2111RRRUU 2122RRRUU t时时双层介质等值电路图 到达稳定形状后到达稳定形状后电导电流即为到达稳定形状时的电流电导电流即为到达稳定形状时的电流 teUUUU)(0teRRRCCCURRRUU)(2112122111 双层介质等值电路图 由于由于 ，在这个过程中存在，在这

17、个过程中存在电荷的重新分配，即吸收景象电荷的重新分配，即吸收景象teRRRCCCURRRUU)(21221121221221CCRR212121RRRRCC）（tCReRRRRCCCRCRURRUdtduCRUiii212122121122211111)()()(11 经过吸收电流能发现绝缘资料经过吸收电流能发现绝缘资料中的部分性缺陷。中的部分性缺陷。 当绝缘严重受潮或出现导电性当绝缘严重受潮或出现导电性缺陷时，阻值缺陷时，阻值R1R1、R2 R2 或两者之和或两者之和显著减小，显著减小，IgIg大大添加，而大大添加，而IaIa迅速迅速衰减。衰减。 吸收和走漏电流及绝缘电阻的变化曲线taeRR

18、RRCCCRCRUi212122121122)()()(其中其中二 绝缘电阻与吸收比的丈量绝缘电阻绝缘电阻吸收和走漏电流及绝缘电阻的变化曲线吸收和走漏电流及绝缘电阻的变化曲线teCRCRRRCCRRRRCCtR21122212212121221)()()()()( 丈量绝缘电阻时，其值是不断变化的；丈量绝缘电阻时，其值是不断变化的；t t无穷时辰无穷时辰，等于两层介质绝缘电阻的串联值。，等于两层介质绝缘电阻的串联值。 通常所说的绝缘电阻均指吸收电流衰减终了后的稳通常所说的绝缘电阻均指吸收电流衰减终了后的稳态电阻值态电阻值( (工程运用上的表达方便，把介质处在吸工程运用上的表达方便，把介质处在吸

19、收过程时的收过程时的U/iU/i也称谓为绝缘电阻也称谓为绝缘电阻R)R)。 受潮时，绝缘电阻显著降低，受潮时，绝缘电阻显著降低，igig显著增大，显著增大，iaia迅速迅速衰减。因此，能提示绝缘整体受潮、部分严重受潮衰减。因此，能提示绝缘整体受潮、部分严重受潮、存在贯穿性缺陷等情况。、存在贯穿性缺陷等情况。 对于某些大型被试品，用测对于某些大型被试品，用测“吸收比的方法吸收比的方法来替代来替代 原理：令原理：令t=15st=15s和和t=60st=60s瞬间的两个电流值的瞬间的两个电流值的I15 I15 和和I60I60比值比值 R60R60曾经接近于稳态绝缘电阻值曾经接近于稳态绝缘电阻值RR

20、，K1K1恒大于恒大于1,1,越大表示吸收景象越显著，绝缘性能越好。越大表示吸收景象越显著，绝缘性能越好。 吸收比是同一试品在两个不同时辰的绝缘吸收比是同一试品在两个不同时辰的绝缘电阻的比值，所以排除了绝缘构造和体积尺寸电阻的比值，所以排除了绝缘构造和体积尺寸的影响。的影响。 601515601IIRRK绝缘形状的断定 假设绝缘内部有集中性导电通道，或绝缘严重受潮，那么电阻R1 、R2会显著降低，走漏电流大大添加，时间常数大为减小，吸收电流迅速衰减。即使绝缘部分受潮，只需R1与R2中的一个数值降低，值也会大为减小，吸收电流仍会迅速衰减，仍可呵斥吸收比K1 及极化指数K2 ，下同的下降。当K11

21、或接近于1，那么设备根本丧失绝缘才干。不同绝缘形状下的绝缘电阻的变化曲线不同绝缘形状下的绝缘电阻的变化曲线 大容量电气设备中，吸收景象延续很长时间，吸大容量电气设备中，吸收景象延续很长时间，吸收比不能很好地反映绝缘的真实形状，用极化指收比不能很好地反映绝缘的真实形状，用极化指数再判别。数再判别。 极化指数极化指数 某些集中性缺陷已相当严重，以致在耐压实验时某些集中性缺陷已相当严重，以致在耐压实验时被击穿，但在此前测得的绝缘电阻、吸收比、极被击穿，但在此前测得的绝缘电阻、吸收比、极化指数却并不低，由于缺陷未贯穿绝缘。可见仅化指数却并不低，由于缺陷未贯穿绝缘。可见仅凭上述实验结果判别绝缘形状是不够

22、的。凭上述实验结果判别绝缘形状是不够的。 min1min102RRK 丈量绝缘电阻与吸收比的方法丈量仪表：普通用兆欧表进展绝缘电阻与吸收比丈量仪表：普通用兆欧表进展绝缘电阻与吸收比的丈量的丈量摇表：为了测准吸收比，需用灵敏度足够高的兆摇表：为了测准吸收比，需用灵敏度足够高的兆欧表。现场仍较多采用带有手摇直流发电机的兆欧表。现场仍较多采用带有手摇直流发电机的兆欧表，俗称摇表欧表，俗称摇表三 走漏电流的丈量反映绝缘电阻值，但有一些特点：反映绝缘电阻值，但有一些特点：加在试品上的直流电压比兆欧表的任务电压高得多加在试品上的直流电压比兆欧表的任务电压高得多, ,故能发现兆欧表所不能发现的缺陷。故能发现

23、兆欧表所不能发现的缺陷。 施加在试品上的直流电压是逐渐增大的，这样就可施加在试品上的直流电压是逐渐增大的，这样就可以在升压过程中监视走漏电流的增长动向。以在升压过程中监视走漏电流的增长动向。 在电压升到规定的实验电压值后，要坚持在电压升到规定的实验电压值后，要坚持1min1min再读再读出最后的走漏电流值。当绝缘良好时，走漏电流出最后的走漏电流值。当绝缘良好时，走漏电流应坚持稳定，且其值很小。应坚持稳定，且其值很小。总总 结结 绝缘电阻是一切电介质和绝缘构造的绝缘形状最绝缘电阻是一切电介质和绝缘构造的绝缘形状最根本的综合特性参数。根本的综合特性参数。 电气设备中大多采用组合绝缘和层式构造，故在

24、电气设备中大多采用组合绝缘和层式构造，故在直流电压下均有明显的吸收景象，丈量吸收比可直流电压下均有明显的吸收景象，丈量吸收比可检验绝缘能否严重受潮或存在部分缺陷。检验绝缘能否严重受潮或存在部分缺陷。 丈量走漏电流从原理上来说，与丈量绝缘电阻是丈量走漏电流从原理上来说，与丈量绝缘电阻是类似的，但它所加的直流电压要高得多，能发现类似的，但它所加的直流电压要高得多，能发现用兆欧表所不能显示的某些缺陷，具有本人的某用兆欧表所不能显示的某些缺陷，具有本人的某些特点。些特点。复习 吸收电流吸收电流 绝缘电阻绝缘电阻 吸收比和极化指数吸收比和极化指数 走漏电流走漏电流4.3 介质损耗角正切的丈量介质损耗角正

25、切的丈量一 介质损耗丈量的意义 介质的功率损耗介质的功率损耗P P与介质损耗角正切与介质损耗角正切 成正比成正比, ,所以后者是绝缘质量的重要目的，丈量所以后者是绝缘质量的重要目的，丈量 值值是判别电气设备绝缘形状地一项灵敏有效的方是判别电气设备绝缘形状地一项灵敏有效的方法。法。 能反映绝缘的整体性缺陷如全面老化和能反映绝缘的整体性缺陷如全面老化和小电容试品中的严重部分性缺陷。小电容试品中的严重部分性缺陷。 丈量丈量 能不能灵敏地反映大容量发电机、变压能不能灵敏地反映大容量发电机、变压器和电力电缆绝缘中的部分性缺陷，应尽能够器和电力电缆绝缘中的部分性缺陷，应尽能够将这些设备分解成几个部分，然后

26、分别丈量它将这些设备分解成几个部分，然后分别丈量它们的们的 。tgtgtgtgtgCtgUtgUIUIPCR2tg 是一项表示绝缘内功率损耗大小的参数，主要用来检测设备中能够存在的集中性缺陷测试无线电资料：常采用高频施压法，所加的电压不高在电工界：丈量tg的仪器和方法有多种，西 林电桥测法和电流比较式电桥测法在线监测：采用微计算机对tg的丈量二 西林电桥的根本原理西林电桥：高压臂：被测试品的等值电容和电阻分别为CX和RX,用Z1表示；无损耗的规范电容C0，它以阻抗Z2作为代表。低压臂：处在桥箱体内的可调无感电阻R3，以Z3来代表；无感电阻R4和可调电容C4的并联，以Z4来代表 电桥平衡：检流计

27、G检零西林电桥的根本回路 电桥的平衡条件： Z1/Z3 = Z2/Z4西林电桥的根本回路 在交流电压在交流电压U U的作用下，调理的作用下，调理R3R3和和C4C4，使电，使电桥到达平衡，即经过检流计桥到达平衡，即经过检流计P P的电流为零的电流为零 由实部和虚部个子相等 1-2RxCxR4C4=0 CNRXR4=R3(RXCX+R4C4)并联等值回路 tg=1/(CXRX)=R4 C4得：RX=1/(CXtg) R4C4=tg/代入上式： CX=CNR4/R3(1+tg2)=CNR4/R3杂散电容：高压引线与低压臂之间有电场的影响，可以看作其间有杂散电容Cs。由于低压臂的电位很低，Cx和C0

28、的电容量很小，如C0普通只需50100pF，杂散电容Cs的引入，会产生丈量误差。假设附近另有高压源，其间的杂散电容Cs1会引入干扰电流iS，也会呵斥丈量误差 所以需求屏蔽，消除杂散电容的影响西林电桥的根本回路 三 丈量的影响要素tgu 外界电磁场的干扰外界电磁场的干扰u有磁场干扰和电场干扰两种有磁场干扰和电场干扰两种u磁场干扰指外界磁场对电桥的感应所呵斥的干扰磁场干扰指外界磁场对电桥的感应所呵斥的干扰u电场干扰指外界带电部分经过与电桥臂的电容耦合电场干扰指外界带电部分经过与电桥臂的电容耦合u 减少电场干扰的措施：减少电场干扰的措施：u加设屏蔽、采用移相电源、采用倒相法加设屏蔽、采用移相电源、采

29、用倒相法 温度的影响温度的影响 实验电压的影响实验电压的影响 电气设备电容量的影响电气设备电容量的影响 设备外表走漏的影响设备外表走漏的影响4.4 部分放电的丈量部分放电的丈量 绝缘中的部分放电是引起电介质老化的重要绝缘中的部分放电是引起电介质老化的重要缘由之一。缘由之一。 测定电气设备在不同电压下的部分放电强度测定电气设备在不同电压下的部分放电强度和开展趋势，就能判别绝缘内能否存在部分和开展趋势，就能判别绝缘内能否存在部分缺陷以及介质老化的速度和目前的形状。缺陷以及介质老化的速度和目前的形状。 部分放电的根本概念，表征部分放电的重要部分放电的根本概念，表征部分放电的重要参数。参数。 脉冲电流

30、法的丈量原理。脉冲电流法的丈量原理。 部分放电的概念：部分放电，指由于电气设备内部绝缘里面存在的弱点，在一定外施电压下发生的部分的反复击穿和熄灭景象部分放电的脉冲电流丈量法部分放电的三电容模型以三个电容来表征介质内部存在缺陷时的部分放电的机理Cg：气泡的电容Cb：和Cg相串联部分的介质电容Cm：其他大部分绝缘的电容 介质内部气隙放电的三电容模型 (a)具有气泡的介质剖面 (b)等值电路 电极间加上交流电压u，那么Cg上的电压为ug， 介质内部气隙放电的三电容模型 (a)具有气泡的介质剖面 (b)等值电路 bgbgCCuCu/部分放电机理ug随外加电压u升高，当u上升到Us瞬时值，ug到达Cg的

31、放电电压Ug时，Cg气隙放电。于是Cg上的电压一下子从Ug 下降到Ur，然后放电熄灭。Ur叫做剩余电压，它可以接近为零值，也可以为小于Ug均绝对值的其它值 部分放电时气隙中的电压和电流的变化 bgbgCCuCu/部分放电时气隙中的电压和电流的变化 放电火花一熄灭，放电火花一熄灭，CgCg上的电压将再次上升，由于此时上的电压将再次上升，由于此时CgCg及及CbCb曾经有了一个初始的直流电压，所以以后的曾经有了一个初始的直流电压，所以以后的ugug值不能直值不能直接用上式来表达，接用上式来表达，ug ug 值与上式表达的值在绝对值上要小值与上式表达的值在绝对值上要小一个一个UgUgUrUr值。外加

32、电压仍在上升，值。外加电压仍在上升，CgCg上的电压也顺上的电压也顺势而上升，当它再次升到势而上升，当它再次升到UgUg时，时，CgCg再次放电，电压再次降再次放电，电压再次降到到UrUr，放电再次熄灭，放电再次熄灭 bgbgCCuCu/Cg上的电压从Ug突变为Ur均绝对值的一瞬间，就是部分放电脉冲的构成的时辰，此时经过Cg有一脉冲电流，部分放电时气泡中的电压和电流的变化如下图部分放电时气隙中的电压和电流的变化 介质内部气隙放电的三电容模型 (a)具有气泡的介质剖面 (b)等值电路 当Cg放电时，放电总电容Cg： Cg上的电压变化为(UgUr)，故一次脉冲放出的电荷qr：当Cm Cb，Cg C

33、b，Ur = 0时， qr UgCg+ Cb bmbmggCCCCCC/bmbmgrgrCCCCCUUq/在实践实验时，式中所表达的各个量，都是无法实测得到的。所以要寻求其它能反映部分放电的量来丈量。外施电压是作用在Cm上的，当Cg上的电压变动(Ug-Ur)时，会呵斥外施电压的变化量U应为介质内部气隙放电的三电容模型 (a)具有气泡的介质剖面 (b)等值电路 bmbmgrgrCCCCCUUq/bmrgbCCUUCU/由此两式得总电容上的电压变化量U： 相应的电荷变化量q： 把U 式代入上式q ，可得 介质内部气隙放电的三电容模型 (a)具有气泡的介质剖面 (b)等值电路 bmbmgrgrCCC

34、CCUUq/bmrgbCCUUCU/bmbgmgrbCCCCCCqCU/gbgbmCCCCCUq/bgbrCCCqq/真实放电量：真实放电量： qr，是无法丈量的，是无法丈量的视在放电量：视在放电量： q，其表达式中的量都是可以测，其表达式中的量都是可以测得的。它是部分放电实验中的重要参量，国际得的。它是部分放电实验中的重要参量，国际和国家规范中，对于各类高压设备的视在放电和国家规范中，对于各类高压设备的视在放电量量q的允许值均有所规定的允许值均有所规定bgbrCCCqq/介质内部气隙放电的三电容模型 (a)具有气泡的介质剖面 (b)等值电路 gbgbmCCCCCUq/放电能量表征部分放电的根

35、本参数，除了视在放电量q外，还有一次脉冲放电能量W当外施电压由零上升到Us时，Cg上的电压为Ug，即可得如Ur0，那么 brgbgrgrCUUCCqUUqW2/2/bgbsgCCCUU/grgsUUUUqW2/2/sUqW放电反复率放电反复率N：是表征部分放电的另一个根本参数。由于在加压半周期内能发生好几个脉冲。所以定义一秒钟内产生的脉冲数叫做放电反复率N部分放电时气隙中的电压和电流的变化 部分放电的其它表示方法为了表征部分放电在一定期间内的平均综合效应，还提出了各种累积参数，如平均放电电流，放电功率等。有时还丈量部分放电的起始放电电压和熄灭电压影响部分放电特性的多种要素：主要有电压的幅值、电

36、压的波形和频率、电压的作用时间、环境的温度及湿度和气压等 声检测法声检测法 介质中发生部分放电时，其瞬时释放的能量将放电源介质中发生部分放电时，其瞬时释放的能量将放电源周围的介质加热使其蒸发，效果就像一个小爆炸。此时放周围的介质加热使其蒸发，效果就像一个小爆炸。此时放电源好像一个声源，向外发出声波。由于放电继续时间很电源好像一个声源，向外发出声波。由于放电继续时间很短，所发射的声波频谱很宽，可到达数短，所发射的声波频谱很宽，可到达数MHzMHz。 噪声检测法的特点噪声检测法的特点 抗电磁干扰才干强抗电磁干扰才干强 灵敏度不受试品电容的影响灵敏度不受试品电容的影响 能进展复杂设备放电源定位能进展

37、复杂设备放电源定位 在传播途径中衰减、畸变严重在传播途径中衰减、畸变严重 根本不能反映放电量的大小根本不能反映放电量的大小 实践中普通不独立运用声测法，而将声测法和电测法实践中普通不独立运用声测法，而将声测法和电测法结合起来运用。结合起来运用。 丈量部分放电的几种方法光检测法光检测法 采用光纤传感器，部分放电产生的声波压迫使得采用光纤传感器，部分放电产生的声波压迫使得光纤性质改动，导致光纤输出信号改动，从而可光纤性质改动，导致光纤输出信号改动，从而可以测得放电。以测得放电。 光测法只能测试外表放电和电晕放电，在现场中光测法只能测试外表放电和电晕放电，在现场中光测法根本上没有直接运用。光测法根本上没有直接运用。 将光纤技术和声测法相结合提出了声将光纤技术和声测法相结合提出了声-