局部放电试验

局部放电试验局部放电试验

第一节

局部放电特性及原理一、局部放电测试目的及意义局部放电：是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体(电极)附近，也可发生在其它位置。局部放电的种类：①绝缘材料内部放电（固体-空穴；液体-气泡）；②表面放电；③高压电极尖端放电。局部放电的产生：设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷，在高压电场作用下发生重复击穿和熄灭现象-局部放电。局部放电的特点：①放电能量很小，短时间内存在不影响电气设备的绝缘强度；②对绝缘的危害是逐渐加大的，它的发展需要一定时间-累计效应-缺陷扩大-绝缘击穿。③对绝缘系统寿命的评估分散性很大。发展时间、局放种类、产生位置、绝缘种类等有关。④局部放电试验属非破坏试验。不会造成绝缘损伤。局部放电测试的目的和意义：确定试品是否存在放电及放电是否超标,确定局部放电起始和熄灭电压。发现其它绝缘试验不能检查出来的绝缘局部隐形缺陷及故障。局部放电主要参量：①局部放电的视在电荷q：电荷瞬时注入试品两端时,试品两端电压的瞬时变化量与试品局部放电本身所引起的电压瞬变量相等的电荷量,一般用pC(皮库)表示。②局部放电试验电压：按相关规定施加的局部放电试验电压，在此电压下局部放电量不应超过规定的局部放电量值。③规定的局部放电量值：在规定的电压下，对给定的试品，在规程或规范中规定的局部放电参量的数值。

④局部放电起始电压Ui：试品两端出现局部放电时，施加在试品两端的电压值。⑤局部放电熄灭电压Ui:试品两端局部放电消失时的电压值。（理论上比起始电压低一半，但实际上要低很多5%-20%甚至更低）二、局部放电机理：内部放电：绝缘材料中含有气隙、油隙、杂质等，在电场的作用下会出现介质内部或介质与电极之间的放电。等效原理图：

UgCb

Cg

Ca

Ua

Cg:空穴电容

Ca：介质其余部分电容

Cb：与空穴串联部分的电容

Ua：外施电压

UaUgCg放电

局部放电

放电的产生与介质内部电场分布有关，空穴与介质完好部分电压分布关系如下：介质总电容:设空穴与其串联部分介质的总电容Cn:

因为介质电容充电电荷q=UCC=εS/dEg:空穴电场强度εg:空穴介电常数Eb:与空穴串联部分电场强度

εb:与空穴串联部分介电常数设qn为空穴充电电荷Ug=qn/Cg空穴电场强度Eg=Ug/dg=q/dgCg

dg:空穴距离db:串联部分完好介质厚度介质中平均场强

εg=1空穴大多为空气εb>1所以空穴的E高于完好介质,同时，完好介质的临界场强远高于空气，如环氧树脂Ec=200-300(kV/cm),而空气为25-30(kV/cm)，当外施电压达一定值时空穴首先击穿,其它介质完好,形成局部放电。局部放电脉冲:uaucug空穴击穿

ucur放电熄灭

uc重新建立

ug空穴击穿

连续放电

由于放电时空穴电压下降时间很短约10-7s相当一脉冲波。内部放电总是出现在电源的一、三象限，脉冲次数随着外施电压的上升而增多，放电波形大多比较对称且较密，一般呈线性关系。

2.表面放电：由于在套管法兰、电缆终端及导体与介质弯角处产生一平行表面的场强分量，当场强较高时会产生表面放电。放电波形与电极形状有关，放电波形一般不对称且较稀。

ErEd

3.

电晕放电：在电场极不均匀的情况下，导体表面的电场强度达到附近气体的击穿场强发生的放电。电晕放电大多发生在电极边缘、导体尖端周围，电晕放电一般发生在负半周。三、放电量与各参数间的关系一个脉冲真实放电量qr，Ug、Ur等参数在实际试品中是不可知的，同时绝缘缺陷各不相同，故真实放电量是不可以直接测量的。局部放电将引起绝缘上所施加电压的变化,产生一个ΔU,同时也引起绝缘介质中电荷q的转移,我们称之为视在放电量。

第二剪节局部信放电诊测量抵方法局部亲放电羡会产应生各边种物迫理、这化学尺变化饶，如办发生杏电荷因转移谦交换细，发传射电贼磁波稼、声雷波、挠发热萄、发摊光、馒产生趟分解戏物等激，所周以有且很多雄测量踪蝶局部鼻放电钉的方蚀法，迁一般霸分为缝电测蛾法和彼非电访测法虹。一、评超声径波局呀部放堂电测努量原情理超声戒波是山一种刺振荡丑频率傻高于20kH疲z的声乎波，水超声尖波的踩波长深较短鱼，可沫以在生气体版、液誉体和拳固体衬等媒性介中尘传播拣，传产播的排方向骨性较傻强、灶故能绿量较湿集中消，因周此通锁过超义声波亡测试配技术拦可以陷测定免局部必放电宴的位极置和宰放电闹程度锅。超声户波局阅部放征电测扁量特霉点：1.可以灭较准漠确的拢测定呆局部躁放电弦的位绕置。2.测量绩简便桌。可决在被剑测设已备外疤壳任批意安剥装传雹感器正。3.不受迎电源剪信号返的干冶扰。4.测试涉灵敏型度低惨，不亮能直惭接定估量。一、超声培波传纱感器今的原姨理及造应用1.弟超释声波梨传感值器的验原理扔:压归电效均应单片保陶瓷口振动究子f∝薪t/萝r2t:振动闭子厚劝度r：振动网子半店径采用械密封缓结构策传感旨器珍根据寻不同趁的尺江寸作妹成不婆同频令率的彻传感仇器插。局部姥放电识超声苦测量电测单法与珍超声匆法联葵合测棉量尽以疗电信坡号为拔时间迟零点葡测量睛与超委声信肯号的巧时间臂差Δt计算松出放唉电点蒜与传鄙感器券的距似离s=宏vΔ斩t凉v养=1酷.4乒2m筹m/馋μs踪蝶（油中摊）1.其他断非电划检测动方法①光匪检测筹法隐透积明介篮质较电缆产芯摄水介奥质旋光电准倍增扶管观般察②热洒检测著法咏严可重放隔电绞局沙部热灵效应卫热予电偶仁测温隶升③放歪电产经物分队析法昼分纳解气喉体爬分春析化觉学生皂成物疲推瞧断放乳程度压奇电超坏声传魔感器阻抗变换前置放大滤波循放大俯器数字丝式局部率放电应测试布仪75Ω同轴歇电缆第三眨节脉冲蜻电流撒测量姨原理体及方狮法局部光放电泛电测葵法：定1.墨无线然电干郑扰测典量法RI精V：直接顷耦合汽或天嘱线RI并V表蜡读跟取μv不能姿直接死读取炼放电吧量2.堤放电需能量写法：帖放电号有能松量损株耗邮测衣量一疲个周笔期的胞放电脾能量3.最脉冲谨电流像法。IE槐C通用孩方法系，直绪接通预过检童测回赏路测腥量电抽压脉堂冲，慎灵敏华度最面高。一、脉冲助电流主测量寺法仪宗器及户接线测量素仪器绪主要膝有脉动冲显焰示仪配和数希字分线析仪握。1.强测试承接线慢：并联霜法试格品一雅端接详地，检测滋阻抗救容量站可较执小。a并联丛法试品播一端陶可以园不接工地的采用菊串联惕法。b串联喊法c平衡轧法平衡荒法：鸦将两斩台电扩容量煎相差冠不大栏的试奖品，效相互谢作为夜耦合比电容女并平丙衡抑墨制干冷扰。伏灵敏庆度略蔑低于蛋直测鬼法。仪器耽测得鼻的信继号Uf盐=U挖a-裂Ub检测厘阻抗绑：测量壁阻抗Zm。测量针阻抗坦是一瓜个四崇端网叨络的桑元件滋，它序可以绍是电厉阻R或电雀感L的单音一元呆件，商也可户以是判电阻谈电容栽并联破或电筋阻电址感并饿联的RC和RL电路寺，也看可以告由电耕阻、层电感赌、电隶容组苦成RL才C调谐且回路遥。调谐乏回路瓜的频枪率特闲性应师与测沃量仪执器的炒工作番频率盐相匹音配。乓测量旱阻抗蚁应具母有阻碎止试化验电沫源频么率进呢入仪满器的别频率普响应博。连逃接测关量阻酿抗和旅测量蹲仪器吃中的存放大宋单元阳的连奇线，创通常碧为单沃屏蔽鲜同轴叉电缆。RC型频耻带宽锣、噪毫声大亮,试自品电饶流大心时阻组抗上习有工兔频分招量。RC石L型对颜工频脆呈低汪阻抗扛，对换放电煤脉冲嘱检测泊灵敏芬度较物高，渗频带沈较窄酿，噪蜓声水查平较葬低。RC玻L型应指用普敬遍。一、慨等效读回路哀的校熟正：蜜在试局品两迫端主错入已社知电龙荷量泉，得帝到需能要的凳视在鼠放电偏量，找测量额比较截试品显放电自量之锣间的皱换算依系数渐。1.愈校正蝴方法捕：注张入q0青=UN.C犁q试品蝴的电连容Cx为已缩慧知，Cx两端纹的电交荷：q0树=UNCx券Cq鸽/C湿x+留Cq缸Cq爱<<暴C虫x所以q0奸≈UN.C浆q一般Cq为固写定值连，调销节UN得到用不同呀的q0值。不论管采用炸何种发接线羽，校画准信聋号必哲须从振试品碧两端悼注入金。如采凶用示盛波器船观察谱脉冲尿，应辨先调介节宽楼带放典大器削的增背益，男得到做一个氧高度最为L0肉mm的脉闷冲，尖然后锹计算嫁单位信刻度拜的放监电量q0辰/往L苍0，此时L0劫=氏q0赖。试品劈燕册得番的视傲在放踏电量q=领UN.C附q（刘L/项L不0）若放次大器冒变档菠则：q=险UN.C询q（或L/模L蝇0）绵×1共0(N朽1-超N2禁)示波蔽器读云数L:测量恭信号俊高度酿；L0丧：校正商信号承高度N1枪:测量块档位N2荷:校正洋档位放电凳表读端数：q=酷UN.C锁q（估x/柳x0脾）×蝴10(N庭1-镰N2送）X:测量促信号葱读数考；x0咳：校正倘信号愈读数一般商放大睛器总伟增益次10鸡0dB旬，分为岂5个删档位乖，每劝个档狮位为缠20dB鉴,放大具器频犯率范孤围：睡20积-2探00kH全z例：弟校正呈信号示为X=吃1总00肥pC阵UN=1鸟0V创Cq缠=1矿0P垮F调节揉放大序器使睁读数声为X0=1肝00格放大贫器档览位为N2=3以（此时血放大坊器微漫调不砖能再兽动）测量台信号捞读数X=饿50格N1=3则q=谱1罗0×浊10把（5衔0/尝10皆0）进×1渡0(3乔-3兼)=5裂0榜Pc若X=益50格N1=4则q=舞1胶0×星10瞒（5保0/赴10互0）子×1饼0(4岗-3岂)=5恭00丸p腰C一、方波撑发生讲器及查校正共电容Cq的选吹择方波孤的要角求：鬼上升汉时间趣不大腾于0坏.1μs校正低电容Cq的选离择:Cq捷≤0安.1宽Cx一般释为1签0pC或1焰00pC第四霜节互感耍器局才部放国电测叛量1.条电流窄互感硬器局聚部放土电测激量接悼线：Ck叶：耦合您电容售器可幼选用诊50厚0-60陆00pF高压爱电容碎，本址身局叉放小于董试品兵允许越值的两50针%35Kv漆C物T电容唱很小腾可采守用串孝联法，划利用T对地靠杂散扭电容梅作为Ck狮，不用Z。测量笨时二接次短威接后与件铁心拳一起叉接地平。标准都：GB平12忽08烫-9错7《电流个互感刻器》夏规定闻在电断压1沿.2Um嫩/√桨3时放虹电量对：交雅接时窜不大嗽于2慢0pC晃U援m=哈1.特15起Un胜=1楼.1点5×业35爽=4愈0.淘25案kV试验妖加压刚：1蛮.2Um将/√碰3=劝1.趋2×绢40舌.2渡5/纷1.狭73麻2=童27串.8邀9楚kV2.钳电压灿互感郊器局腿部放克电测膝量回屠路标准再：傍相对呆地GB溉12舱07糖-9腊7《电压恭互感史器》规定鸦在电头压1臂.2Um疮/√挑3时放电量籍：交术接时维不大关于2徐0Pc。相对制相：矛在电滔压1舌.2Um放电愈量：届在交票接时壶不大慎于2挺0Pc浓。试验律时一枣次、效二次锯不应税短路慌，试主验应暑作两蚊次，AX对调艺，放龟电量皱取大圈的为狮最后岔结果灭。采耕用直喂接加滋压法绳，如粘励磁舰电流远过大锻，应浊采用留3倍条频电刮源。第五全节桃电力吊变压兔器局所部放聪电试抗验1.测量熟接线跪及试愈验方注法：+相对语相：乌在电抵压1展.2Um放电避量：伟在交廉接时姨不大叙于2份0Pc氧。试验沟时一疏次、舌二次阵不应杂短路冠，试谁验应痛作两置次，AX对调沟，放昏电量素取大览的为磁最后循结果谷。采涌用直乞接加声压法粒，如灿励磁矩电流墓过大校，应芝采用敲3倍交频电倒源。第五各节东电力府变压步器局驰部放煌电试谈验1.测量恨接线测及试碎验方险法：+标准扁：1.冶制造次厂与及用户渣协商某，天雅津电健力公层司规劝定小施于1辅0pC朱；2.依照螺制造裕厂技另术条溪件；3.最依据省有关标标准园，如走：JB换/D暗Q2尘62浇8-阶90嗓，《树脂醋绝缘竞干式远变压另器质迷量分梦等》搂标准挨规定增放电近量应阅小于汉50pC壳。加压牧方法醉：低员压施笋加相渴对相爆1.况5Um预加卡电压上，持很续3吨0s，然后摧降至鸣1.宿1Um相对室相电羡压，适持续瓦3mi授n读数嘴。低压唱施加果3相索倍频脏电源递。试验头方法合：测扰量A相，B、够C分别另接地装，其屯他两源相同交理。踏判定址时取最最大俗值。味试验仆时铁卡心接猴地。第六袭节楚局凝部放瘦电波第形图况谱识彻别1.贡内部坚放电桑：单气垫隙诞多气薄隙2.虏表面辆放电翁：3.刷电晕偏放电境：4.评干扰干放电觉波形伯：接触呀不良可控猫硅元其件动诞作都磁蹦饱和酿产生状的谐汤振波桌形调制亮或非然调制绞的干走扰波藏形古荧叶光灯举产生灾的干架扰第七工节衡局部罪放电润试验榆应注谷意的雁事项淘：1.试验覆程序冻：①试前疗准备碌：试献品表