局部放電的測(cè)量-局部放電測(cè)量(高電壓技術(shù))

局部放電的測(cè)量

局部放電試驗(yàn)的步驟

局部放電試驗(yàn)的步驟

局部放電試驗(yàn)是非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目，從試驗(yàn)順序而言，應(yīng)放在所有絕緣試驗(yàn)之后。通常是以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓持續(xù)數(shù)秒，然后降到局部放電試驗(yàn)電壓(一般為Um/的倍數(shù)，變壓器為1.5倍，互感器為1.1～1.2倍)，持續(xù)時(shí)間幾分鐘，測(cè)局部放電量；預(yù)激磁電壓是模擬運(yùn)行中過電壓，預(yù)激磁電壓激發(fā)的局部放電量不應(yīng)由局部放電試驗(yàn)電壓所延續(xù)，概念是系統(tǒng)上有過電壓時(shí)所激發(fā)的局部放電量不會(huì)由長(zhǎng)期工作電壓所延續(xù)。這一方法是使變壓器或互感器在Um/長(zhǎng)期工作電壓下無局部放電量，以保證變壓器能安全運(yùn)行，使局部放電起始電壓與局部放電熄滅電壓都能高于Um/。具體步驟:1.選擇試驗(yàn)線路確定試驗(yàn)電源局部放電試驗(yàn)回路的連接方法見本章第六節(jié)，對(duì)試驗(yàn)電源的要求如下：變壓器：一般采用50Hz的倍頻或其它合適的頻率。三相變壓器可三相勵(lì)磁，也可單相勵(lì)磁。電流互感器：一般可選用頻率為50Hz的試驗(yàn)電源。電壓互感器：為防止勵(lì)磁電流過大，電壓互感器試驗(yàn)的預(yù)加電壓，推薦采用150Hz或其它合適的頻率作為試驗(yàn)電源。一般可采用電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的中頻電源，三相電源變壓器開口三角接線產(chǎn)生的150Hz電源，或其它形式產(chǎn)生的中頻電源。當(dāng)采用磁飽和式三倍頻發(fā)生器作電源時(shí)，因容易造成波形嚴(yán)重畸變，使峰值與真有效值電壓之間的幅值關(guān)系不是倍的倍數(shù)關(guān)系，可能造成一次繞組實(shí)際電壓峰值過高，造成試品損壞，故必須在被試品的高壓側(cè)接峰值電壓表監(jiān)測(cè)電壓。電壓波形應(yīng)接近正弦形。當(dāng)波形畸變時(shí),應(yīng)以峰值除以作為試驗(yàn)電壓值。2．確定局放允許水平選擇標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行校準(zhǔn)依據(jù)DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》和有關(guān)反事故技術(shù)措施之規(guī)定，結(jié)合1997年以來新頒布的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定試品的局部放電允許水平（試驗(yàn)判據(jù)）。確定試驗(yàn)判據(jù)以后，可選擇標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行試驗(yàn)回路的校準(zhǔn)。如局放允許水平為100PC，也可選擇100PC標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行校準(zhǔn)3．加壓測(cè)量（1）變壓器試驗(yàn)：

試驗(yàn)電壓應(yīng)在不大于1/3規(guī)定測(cè)量電壓下接通電源，再開始緩慢均勻上升至規(guī)定測(cè)量電壓，保持5分鐘；然后試驗(yàn)電壓升到預(yù)加電壓，5秒后降到規(guī)定測(cè)量電壓，30分鐘無上升趨勢(shì)時(shí)即可降低電壓到1/3測(cè)量電壓以下，方能切除電源。如對(duì)所測(cè)量的局放不穩(wěn)定的變壓器，應(yīng)延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間，在不危及變壓器安全的前提下，達(dá)到局放穩(wěn)定時(shí)為止。對(duì)局放大的變壓器，應(yīng)測(cè)量局放的起始放電電壓和熄滅電壓，以便確定故障的性質(zhì)。起始放電電壓：電壓從低值緩慢均勻上升，一直到放電量剛剛超過局放規(guī)定值，此時(shí)所加電壓即為起始放電電壓熄滅電壓：當(dāng)電壓升過起始放電電壓后（一般高10℅），然后將電壓緩慢均勻下降，直到放電量剛剛小于局放規(guī)定值，此時(shí)所加電壓即為熄滅電壓，（2）互感器試驗(yàn)：試驗(yàn)電壓應(yīng)在不大于1/3規(guī)定測(cè)量電壓下接通電源，再開始緩慢均勻上升到預(yù)加電壓保持10秒后，降到規(guī)定測(cè)量電壓，保持1分鐘以上，再讀取放電量；最后降至1/3測(cè)量電壓以下，方能切除電源。4．局部放電的觀測(cè) 讀取視在放電量值時(shí)應(yīng)以重復(fù)出現(xiàn)的、穩(wěn)定的最高脈沖訊號(hào)計(jì)算視在放電量，偶爾出現(xiàn)的較高的脈沖可以忽略。測(cè)量回路的背景噪音水平應(yīng)低于允許放電水平的50%。當(dāng)試品的允許放電水平為10pc或以下時(shí),背景噪音水平可達(dá)到允許放電水平的100%。

通過本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握局部放電測(cè)量的步驟，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。局部放電的測(cè)量

測(cè)量局部放電的方法

測(cè)量局部放電的方法

局部放電的產(chǎn)生，總是伴隨著高頻脈沖、電磁輻射、介質(zhì)損耗、聲、光、熱和化學(xué)過程等現(xiàn)象。對(duì)絕緣內(nèi)局部放電的探測(cè)，可根據(jù)這些不同的現(xiàn)象采用相應(yīng)的方法來測(cè)量。局部放電的測(cè)量都是根據(jù)局部放電過程所產(chǎn)生的物理和化學(xué)效應(yīng)，通過測(cè)量局部放電所產(chǎn)生的電荷交換、能量的損耗、放射的電磁波、發(fā)出的聲和光以及生成一些新的生成物的信息，來表征局部放電的狀態(tài)。這些信息中有電信息和非電信息兩大類，由此可分為電氣法和非電氣法兩大類。電氣法測(cè)量局部放電有脈沖電流法、介質(zhì)損耗法、電磁輻射法。非電氣法測(cè)量局部放電有聲波法、測(cè)光法、測(cè)熱法、物理化學(xué)法。以下我們介紹兩種常用方法。1.脈沖電流法

脈沖電流法可以根據(jù)局部放電的等效電路來校定視在放電電荷，而且測(cè)量的靈敏度高，是目前應(yīng)用最廣，也是IEC和我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法。（1）測(cè)量原理絕緣體的某一區(qū)域發(fā)生局部放電時(shí)，絕緣體的兩端（即試品施加電壓的兩端）就會(huì)有瞬變（脈沖）電荷電荷q（視在放電電荷）出現(xiàn)，用一個(gè)耦合電容器和檢測(cè)阻抗Z與試品連接成一個(gè)回路，如圖所示?；芈愤B接的方式有兩種，一種直測(cè)法，如圖(a)所示；另一種是平衡法（或稱橋式），如圖(b)所示。后者是把檢測(cè)阻抗分為Za,Zb兩部分，并在其中點(diǎn)接地。不論是哪一種方式，在檢測(cè)阻抗兩端采集到的ud總是與試品的視在放電電荷q存在一定的關(guān)系。（2）測(cè)試線路與裝置，隔離變壓器：這種變壓器在一次和二次兩個(gè)繞組之間附加兩層金屬屏蔽層，靠近一次繞組的就和一次繞組的末端相連接；靠近二次繞組的就和二次繞組末端相連接。這就把兩個(gè)繞組隔離，使從電源進(jìn)來的高頻干擾不會(huì)通過原有的一次和二次繞組間的電容直接傳送到二次繞組，從電源地線來的干擾也不會(huì)傳入測(cè)試回路。兩個(gè)繞組的匝數(shù)比一般是1：1，有時(shí)為了同時(shí)起降壓作用，即把進(jìn)線高壓（如6kV，10kV）變?yōu)闇y(cè)試系統(tǒng)用的低電壓（如220V，380V），也可設(shè)計(jì)其他適當(dāng)?shù)淖儽?。調(diào)壓器：在局部放電測(cè)量中，對(duì)不同的試品要施加不同的電壓，同時(shí)在高壓試驗(yàn)中，為了避免出現(xiàn)操作過電壓，一般都要求從較低電壓下開始逐步升高電壓。因此需要調(diào)壓器。試驗(yàn)變壓器：局部放電測(cè)量都是在試品承受高壓下進(jìn)行的，試驗(yàn)變壓器就是能把低電壓升為高電壓的升壓變壓器，它與一般試驗(yàn)變壓器不同的是本身不應(yīng)發(fā)生局部放電，或放電量小于被測(cè)試品允許放電量的一半，故也稱無局放試驗(yàn)變壓器。濾波器：低壓濾波器在低壓側(cè)，高壓濾波器接在高壓側(cè)。兩者都是低通濾波器，通頻帶截止頻率一般取5kHZ以下，因?yàn)闇y(cè)量局部放電信號(hào)的頻率一般取10kHZ以上。前者是用來濾掉從電源進(jìn)來的高頻干擾及調(diào)壓器產(chǎn)生的高次諧波，后者除了進(jìn)一步阻塞電源進(jìn)來的高頻干擾之外，還可以阻塞試驗(yàn)變壓器本身產(chǎn)生的局部放電信號(hào)，同時(shí)也能阻塞試品的局部放電信號(hào)通向試驗(yàn)變壓器的入口電容，以免被測(cè)信號(hào)旁路而降低測(cè)量的靈敏度。這種濾波器最常用的由電感L及電容C組成的濾波器，通頻帶截止頻率可以按下式估算保護(hù)電阻：保護(hù)電阻是用來限制萬(wàn)一變壓器負(fù)載短路時(shí)的電流，以免因試品擊穿或耦合電容器、濾波器等短路而燒壞變壓器，同時(shí)也可以改善負(fù)載短路時(shí)產(chǎn)生的過電壓在變壓器繞組上的電位分布，避免損壞變壓器。耦合電容器：耦合電容器的作用，一方面是把試品的放電信號(hào)耦合到檢測(cè)阻抗上來；另一方面是承受工頻高壓，使檢測(cè)阻抗上的工頻電壓降到很小（一般是在30V以下），以保證人身及儀器安全。由于放電脈沖信號(hào)頻率很高，對(duì)于這種信號(hào)，耦合電容器的阻抗Zk比檢測(cè)阻抗Zd小很多，因此絕大部分信號(hào)被檢測(cè)阻抗拾??；而對(duì)于工頻電壓，>>所以絕大部分工頻電壓降落在上。耦合電容器本身不應(yīng)出現(xiàn)局部放電。檢測(cè)阻抗：檢測(cè)阻抗共分為多個(gè)類型，在檢測(cè)微弱放電信號(hào)時(shí)，應(yīng)選擇合適的檢測(cè)阻抗，以保證足夠的靈敏度。檢測(cè)儀器：一種數(shù)字式測(cè)試系統(tǒng)，具有兩個(gè)、四個(gè)或六個(gè)測(cè)試輸入通道，每個(gè)通道相互獨(dú)立，帶有獨(dú)立的放大電路、濾波系統(tǒng)和獨(dú)立的12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，每個(gè)通道具有幾兆緩存。每個(gè)輸入通道都由計(jì)算機(jī)控制，可同時(shí)進(jìn)行信號(hào)采集。2．超聲波法當(dāng)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，在放電處產(chǎn)生了超聲波，向四周傳播開來，一直到電氣設(shè)備容器的表面。在設(shè)備的外壁，例如套管、互感器的瓷套外表面放上壓電元件，在交變壓力波的作用下，具有壓電效應(yīng)的晶體便產(chǎn)生交變的彈性變形，晶體沿受力方向的兩個(gè)端面上便會(huì)出現(xiàn)交變的約束電荷。這一表面束縛電荷的變化便引起了端部金屬電極上電荷的變化或在外電路中引起交變電流。這是壓力波轉(zhuǎn)化為電氣量的過程，然后可對(duì)電氣量進(jìn)行測(cè)量。

通過本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握局部放電測(cè)量的方法，為今后的課程學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。局部放電的測(cè)量

測(cè)量局部放電的目的

測(cè)量局部放電的目的

局部放電分散發(fā)生在極微小的空間內(nèi)，所以它幾乎不影響當(dāng)時(shí)整體絕緣物的抗電強(qiáng)度。測(cè)量局部放電的目的局部放電時(shí)產(chǎn)生的電子、離子往復(fù)沖擊絕緣物，會(huì)使絕緣逐漸分解、破壞，分解出化學(xué)活動(dòng)的物質(zhì)（例如臭氧、氧化氮等），使絕緣物氧化、腐蝕；同時(shí)，使該處的局部電場(chǎng)畸變更大，進(jìn)一