第3章 局部放电对绝缘的损坏和评定
电力设备局部放电与故障诊断
电力设备局部放电与故障诊断电力设备是电力系统中的重要组成部分,其中的局部放电问题一直是电力工程师们关注的焦点之一。
局部放电是指电力设备内部存在的电弧、火花和放电现象,它可能导致电力设备的故障和损伤,进而影响电力系统的运行安全和可靠性。
因此,局部放电的准确诊断和及时处理显得尤为重要。
一、局部放电的基本原理局部放电是电力设备内部电力环境紊乱导致的一种放电现象,通常是由于设备绝缘系统的损坏引起的。
当局部绝缘受到外界电力环境的作用时,电压梯度足够大时,就会发生局部放电现象。
局部放电的发生会产生电弧、火花和放电等现象,其间产生的高温和高能释放会加剧绝缘材料的老化破损,进而引发设备的故障。
二、局部放电的影响及检测方法局部放电存在的时间越长,它对设备的损害就会越严重。
长期的局部放电会使绝缘材料老化,降低其绝缘能力,甚至引发短路、设备故障和火灾等严重后果。
因此,及时准确地检测和诊断局部放电现象是保障设备安全运行的前提。
1. 直流法直流法是局部放电最常用的检测方法之一。
它通过检测设备绝缘层内部的放电电流和电压来判断局部放电的存在与否。
直流法检测的优点是简单易行,能有效判断高压设备的局部放电问题。
但是,直流法只适用于一些绝缘材料良好、不易导电的设备。
2. 脉冲法脉冲法是以检测局部放电的脉冲电流和脉冲电压为依据,通过分析脉冲信号的特征来判断局部放电的存在与否。
脉冲法可以有效检测一些不易发生局部放电的设备,对于一些绝缘材料老化、损坏明显的设备可起到很好的检测作用。
然而,由于脉冲法对设备的抗干扰能力要求较高,因此在实际应用中需要谨慎操作。
3. 红外热成像法红外热成像法是近年来得到广泛应用的一种局部放电检测方法。
它利用红外电视摄像仪对设备表面的红外辐射进行观测和分析,通过测量设备的热量分布来判断设备的局部放电现象。
红外热成像法操作简便,且能在设备正常运行时进行检测。
因此,它在实际工程中有着广泛应用前景。
三、局部放电的故障诊断与处理一旦发现电力设备存在局部放电问题,就需要立即进行故障诊断和处理。
电力电缆的局部放电检测与处理
电力电缆的局部放电检测与处理局部放电是电力电缆中常见的故障形式之一,它会导致电缆损坏、短路等严重后果。
因此,对电力电缆进行局部放电的及时检测与处理,具有重要的意义。
本文将介绍电力电缆局部放电的检测原理、方法以及处理措施。
一、电力电缆局部放电的检测原理局部放电是指电缆中的电荷在局部区域释放能量,造成电弧放电或脉冲放电的现象。
电缆在运行或负荷过程中,由于介质老化、控制电极不良、绝缘结构破损等原因,可能引发局部放电。
因此,及时检测局部放电的存在是至关重要的。
电力电缆局部放电的检测可以通过不同的方法实现。
其中主要包括以下几种:1. 电缆局部放电检测仪器:采用高频电流放电法、超声波法、暂态地电压法等原理进行检测,可以对电缆进行全面、精确的监测。
2. 红外热像仪:通过检测电缆表面的热量分布,可以发现局部放电产生的热量异常,提前发现潜在故障。
3. 电缆局部放电监测系统:通过长期、实时监测电缆的电压、电流等参数,及时判断电缆是否存在局部放电,保障电力系统的稳定运行。
二、电力电缆局部放电的检测方法1. 高频电流放电法:通过检测电缆导体内部的高频电流信号,判断是否存在局部放电现象。
2. 超声波法:利用超声波的传导和反射特性,检测电缆绝缘及连接部位是否存在局部放电。
3. 暂态地电压法:通过在电缆两端施加暂态地电压,通过检测地电压的变化情况,判断是否存在局部放电。
三、电力电缆局部放电的处理措施当电力电缆存在局部放电时,需要及时采取相应的处理措施,避免故障扩大,确保电力系统的正常运行。
具体处理措施包括:1. 局部放电源的隔离:通过对电缆的发生放电部位进行隔离,防止放电的继续发展。
2. 放电源的修复:及时修复局部放电源,修复或更换损坏的电缆绝缘部分。
3. 系统的升级改造:通过对电力系统进行升级改造,提高电缆的绝缘性能,减少局部放电的可能性。
4. 定期检测与维护:定期对电力电缆进行检测与维护,及时排除潜在的故障隐患,提高电缆的安全可靠性。
高压发电机试验中的局部放电监测与诊断
高压发电机试验中的局部放电监测与诊断一、引言高压发电机作为重要的电力设备,其可靠性和安全性对电力系统的运行起着至关重要的作用。
然而,在高压发电机试验过程中,局部放电问题经常会出现,严重影响设备的正常运行和寿命。
因此,局部放电的监测与诊断显得尤为重要。
本文旨在探讨高压发电机试验中的局部放电监测与诊断方法,以期提高设备的安全性和可靠性。
二、局部放电的定义与特征局部放电是指在绝缘体内部的局部区域中产生的电荷的放电现象。
其特征包括放电频率高、电流瞬变大、放电量小、放电能量集中等。
局部放电通常表现为声音、光等多种形式的释放,可以通过合适的监测手段进行检测。
三、局部放电监测方法1. 电流法监测通过测量设备内部的电流变化,可以判断是否存在局部放电现象。
电流法监测可以通过安装合适的电流传感器来实现,可以实时监测设备内部的电流变化情况。
2. 感应法监测局部放电通常会产生电磁场波动,可以通过感应法监测设备周围的电磁场变化情况。
感应法监测可以通过合适的电磁场传感器来实现,可以实时监测设备周围的电磁场波动。
3. 热像法监测局部放电会产生热量,可以通过热像法监测设备表面的温度变化情况。
热像法监测可以通过合适的热像仪来实现,可以实时监测设备表面的温度变化。
四、局部放电诊断方法1. 空气质量监测局部放电会产生致命的气体,可以通过监测设备周围空气质量的变化来判断是否存在局部放电现象。
空气质量监测可以通过合适的气体监测仪来实现,可以实时监测设备周围的气体浓度变化。
2. 声波分析局部放电通常会产生声音,可以通过声波分析来判断是否存在局部放电现象。
声波分析可以通过合适的声音传感器来实现,可以实时监测设备周围的声音变化。
3. 光学检测局部放电通常会产生光,可以通过光学检测来判断是否存在局部放电现象。
光学检测可以通过合适的光学传感器来实现,可以实时监测设备周围的光变化。
五、局部放电监测与诊断系统为了实现高效的局部放电监测与诊断,可以利用现代化的监测设备和系统。
输变电设备的局部放电检测与评估
输变电设备的局部放电检测与评估输变电设备是电力系统中的重要组成部分,负责将发电厂产生的电能输送到各个终端用户。
在输电过程中,设备的状态和运行状况直接影响着电力系统的可靠性和稳定性。
而局部放电是一个常见的设备故障现象,能够导致设备的损坏和运行不稳定。
因此,局部放电检测和评估对于维护设备的正常运行至关重要。
局部放电是由于设备绝缘系统存在缺陷引起的。
当设备绝缘系统中存在局部绝缘损伤、污秽或缺陷时,电场集中,使电场强度超过了绝缘强度。
这时,绝缘材料内的空气或其他介质会发生击穿现象,产生火花放电、脉冲放电或表面放电等。
这些放电现象都是设备绝缘系统存在问题的表现,因此,通过检测和评估局部放电来及时发现并处理绝缘问题,对于设备的正常运行至关重要。
局部放电检测通常通过测量设备上的电压信号或电流信号来实现。
对于输变电设备而言,常用的局部放电检测方法有以下几种: 电缆局部放电检测、变压器局部放电检测、开关设备局部放电检测、绝缘子局部放电检测等。
这些方法都有各自的适用范围和检测原理,可以根据具体设备的类型和需求进行选择。
电缆是输变电系统中常见的设备之一,承担着电能输送的任务。
由于电缆绝缘材料长期受到电场和热场的作用,容易出现绝缘老化和损伤。
电缆局部放电检测是通过对电缆进行高压施加和监测电流信号来实现的。
当电缆绝缘出现局部损伤时,会引起局部放电现象。
通过监测电缆上的局部放电信号,可以及时发现设备的绝缘问题。
同时,电缆局部放电评估也是非常重要的,它可以通过分析局部放电信号的特性,判断设备绝缘系统的状态,并做出相应的处理。
变压器是输变电设备中的核心设备之一,负责实现电能的变换和分配。
变压器局部放电检测是保证变压器正常运行的重要手段。
变压器由于工作环境的恶劣以及长期负载运行,容易导致绝缘损伤和局部放电的发生。
常见的变压器局部放电检测方法有高频电流法和超声波法。
高频电流法是通过在变压器绕组上注入高频电流,并监测各个绕组之间的局部放电现象,来实现绝缘状态的检测。
高电压设备的局部放电检测与分析
高电压设备的局部放电检测与分析引言:随着现代工业的发展,高电压设备在能源、交通、通信等各个领域中得到了广泛的应用。
然而,高电压设备在使用过程中存在着一些潜在的问题,其中之一就是局部放电。
局部放电是一种在高电压设备内部出现的放电现象,它可能导致设备的损坏和事故的发生。
因此,对于高电压设备的局部放电检测与分析显得尤为重要。
本文将对高电压设备的局部放电进行深入的探讨,旨在为相关研究和工程实践提供参考。
一、局部放电的基本原理局部放电是指在电气设备的绝缘系统中,由于绝缘的不完善或因其它原因,使电场强度突破绝缘破坏电场强度,形成放电通道,电场能引起气体分子的电离和激发而发生的放电现象。
它可分为表面放电和体内放电两种形式,分别指绝缘材料表面的局部放电和在绝缘材料内部的局部放电。
二、局部放电的检测方法1. 频域法频域法通过采集信号并对其进行频谱分析来检测局部放电。
其中一种常用的方法是傅里叶变换,将时域信号转换为频域信号,从而得到局部放电的频谱信息。
通过对频谱数据进行处理和分析,可以定位和判断局部放电的位置和程度。
2. 时域法时域法是通过采集信号并对其进行时域分析来检测局部放电。
这种方法通常包括测量和分析局部放电脉冲的幅值、上升时间、下降时间等参数。
通过对这些参数的分析,可以判断局部放电的强度和形式。
3. 超声波法超声波法是一种利用超声波技术来检测和分析局部放电的方法。
它通过将超声波传感器放置在设备上,利用超声波传感器接收到的信号来检测局部放电的存在。
这种方法具有高灵敏度、高分辨率和无损检测等优点,因此被广泛应用于局部放电检测领域。
三、局部放电的分析手段1. 统计学分析统计学分析是一种通过对大量数据进行统计和分析来研究局部放电的性质和规律的方法。
通过对局部放电的参数进行统计学分析,可以了解局部放电的数量、强度和频率等信息,从而判断设备的健康状态和预测设备的寿命。
2. 图像处理分析图像处理分析是一种通过对局部放电产生的图像进行处理和分析来研究局部放电的性质和特点的方法。
第三章 局部放电试验
第三章局部放电试验随着电力系统电压的不断提高,电气设备在工作电压下的局部放电是使绝缘老化并发展到击穿的重要原因。
局部放电试验是检测绝缘内部局部放电的极好的方法。
因此,局部放电试验已被定为高压设备绝缘试验的重要项目之一。
第一节局部放电特征及原理一、局部放电的特征局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电,它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷,在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。
它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿或金属表面的边缘及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。
这种放电的能量是很小的,所以它的短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度。
但若电气设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电,这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大,最后导致整个绝缘击穿。
局部放电是一种复杂的物理过程,除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外,还会产生电磁辐射、超声波、光、热以及新的生成物等。
从电性方面分析,产生放电时,在放电处有电荷交换、有电磁波辐射、有能量损耗。
最明显的是反映到试品施加电压的两端,有微弱的脉冲电压出现。
当试品中的气隙放电时,相当于试品失去电荷q,并使其端电压突然下降△U,这个一般只有微伏级的电源脉冲叠加在千伏级的外施电压上。
所有局部放电测试设备的工作原理,就是将这种电压脉冲检测出来。
其中电荷q称为视在放电量。
二、局部放电的机理1.局部放电的发生机理局部放电的发生机理可以用三电容模型来描述图3-1 电极组合的电气等值回路描述局部放电几个主要参量。
(1)视在放电电荷q。
它是指将该电荷瞬时注入试品两端时,引起试品两端电压的瞬时变化量与局部放电本身所引起的电压瞬时变化量相等的电荷量,视在电荷一般用pC(皮库)来表示。
(2)局部放电的试验电压。
它是指在规定的试验程序中施加的规定电压,在此电压下,试品不呈现超过规定量值的局部放电。
(3)局部放电能量w。
电力设备的绝缘检测与评估方法
电力设备的绝缘检测与评估方法1. 背景介绍电力设备的绝缘是保证电力系统安全和稳定运行的重要因素之一。
绝缘性能的良好与否直接影响着设备的工作效率和寿命。
为了确保电力设备的绝缘可靠,绝缘检测与评估方法的研究变得十分重要。
本文将探讨几种常见的电力设备绝缘检测与评估方法。
2. 相对局部放电法相对局部放电法是一种常用的绝缘检测方法。
该方法通过对绝缘体表面施加高电压,观察是否发生局部放电现象来评估绝缘质量。
相对局部放电法能够直观地反映绝缘材料的好坏,操作简便,适用于绝缘材料的现场监测。
3. 热红外成像技术热红外成像技术是利用红外相机对电力设备进行拍摄,通过对设备表面温度的分析来检测绝缘材料的损伤。
这种方法可以准确地找出设备的绝缘缺陷和热点,能够发现一些眼睛难以察觉的绝缘故障,提前预防事故的发生。
4. 高频电压法高频电压法是一种检测电力设备绝缘质量的有效方法。
该方法通过施加高频电压信号,根据信号的波形、幅值变化来评估绝缘材料的状态。
高频电压法具有灵敏度高、检测速度快的优点,在绝缘材料损坏的早期能够有效地发现问题。
5. 绝缘电阻法绝缘电阻法是一种常见的绝缘检测方法,通过测量电力设备的绝缘电阻来评估绝缘质量。
该方法操作简单,成本低廉,适用于各种绝缘材料的测试。
然而,绝缘电阻法只能测量绝缘材料的整体绝缘性能,对于局部绝缘故障的检测能力较弱。
6. 超声波法超声波法是一种利用超声波脉冲在不同材料中传播的原理来检测绝缘质量的方法。
该方法可以对绝缘材料进行全面检测,能够发现细微的缺陷和损伤。
超声波检测技术应用广泛,不仅可以用于实验室研究,还可以用于电力设备的现场检测。
7. 总结电力设备的绝缘检测与评估方法有很多种,每种方法都有其适用的场景和优势。
在实际应用中,可以综合使用多种方法,以提高绝缘检测的准确性和可靠性。
未来,随着科学技术的发展,绝缘检测与评估方法将不断更新和完善,为电力设备运行的安全和可靠提供更好的保障。
(总字数:608)。
局部放电检测与绝缘体状态评价阅读笔记
《局部放电检测与绝缘体状态评价》阅读笔记一、局部放电检测概述局部放电检测是评估电气设备绝缘性能的重要手段,局部放电是指电气设备内部在高压作用下发生的非传导性放电现象。
当电气设备的绝缘系统存在微小缺陷或受到某些外界因素的影响时,容易产生局部放电。
这些放电活动虽然不会立即导致设备失效,但长期累积会对绝缘系统造成损害,最终可能导致设备故障。
对局部放电进行检测和评估具有重要的实际意义。
检测原理:局部放电检测主要基于电磁耦合原理。
当发生局部放电时,会产生电磁波和脉冲电流,这些信号可以通过传感器捕捉并进行分析。
常用的检测方法包括超声波检测、高频电流检测、无线电干扰检测等。
检测方法:在实际应用中,通常结合多种检测方法进行综合分析。
可以通过观察局部放电的脉冲波形、频谱特征等来判断放电的类型和严重程度;另一方面,可以利用现代信号处理技术和算法对检测到的信号进行进一步分析,以获取更准确的绝缘状态信息。
检测设备:随着技术的发展,局部放电检测设备不断完善。
现代化的检测设备具有较高的灵敏度和抗干扰能力,能够捕捉到微弱的局部放电信号。
这些设备还具有操作简便、可视化程度高、智能化程度高等特点,大大提高了检测的准确性和效率。
局部放电检测是评估电气设备绝缘状态的重要手段,通过对局部放电的监测和分析,可以及时发现绝缘系统中的潜在缺陷和故障迹象,为设备的维护和管理提供重要依据。
随着检测技术的不断发展,局部放电检测在电气设备状态监测和预防性维护中的作用将越来越重要。
1. 局部放电定义及产生原因局部放电是对介质内部的微小空间范围内的电荷运动的直观描述,即发生不完全击穿而产生电火花通道的一种电现象。
它在电力设备运行的全寿命内几乎普遍存在,涉及到高压电设备的正常工作及其性能的稳定与否。
局放一旦发生即会造成周围材料的微观物理化学性能变化,最终导致电气性能及使用寿命受到影响。
该现象还会伴随电磁辐射、声音振动等现象发生。
局部放电的产生与绝缘材料的电气性能、结构设计和运行环境等因素密切相关。
电力设备局部放电与故障诊断
电力设备局部放电与故障诊断电力设备是现代社会不可或缺的重要组成部分,其稳定运行对于国家的经济发展和社会稳定起着至关重要的作用。
然而,由于各种原因导致的电力设备故障时有发生,给供电系统的稳定运行带来了巨大的挑战。
局部放电作为电力设备故障的常见形式之一,其诊断与检测对于提早排除故障、确保电力设备的安全和可靠运行具有重要意义。
首先,我们来了解一下局部放电的概念。
局部放电是电力设备中出现的一种小范围局部放电放电现象。
通常情况下,电力设备中的特定区域因为电场强度过大,会引发局部放电。
这种放电可以损坏电力设备,导致设备的性能下降,甚至发生设备故障。
因此,及时发现和诊断局部放电现象对于保障电力设备的稳定运行至关重要。
其次,我们来探究局部放电引起的故障及其诊断方法。
局部放电的故障形式多样,如绝缘材料的击穿、绝缘物质的局部斑点烧伤等。
这些故障会影响设备的工作状态,降低设备的可靠性和安全性。
故障的诊断是保证设备正常运行的重要环节。
目前有许多方法可以用来诊断局部放电故障,例如红外热像仪、声波放电检测仪和紫外线检测仪等。
这些设备能够通过检测设备的温度变化、声波和光线等物理量来判断设备是否存在局部放电问题。
随着科技的进步,越来越多的高精度、高灵敏度的设备被研发出来,能够更准确地检测和诊断局部放电问题。
然而,局部放电的诊断并不是一项简单的任务,因为局部放电往往在电力设备的内部隐蔽性较大。
许多局部放电问题存在于设备的微小空气间隙、缝隙或被介质遮挡的区域。
这就要求技术人员具备一定的专业知识和经验,通过分析设备的运行状态、检测设备的信号数据,以及结合设备的运行历史等多种因素来判断设备是否存在局部放电问题。
此外,在诊断局部放电问题时,还需要考虑到设备的运行环境,并尽量排除其他因素对设备的干扰。
局部放电的诊断不仅仅是为了及时发现电力设备的故障,也是为了提高设备的可靠性和延长设备的寿命。
通过及时诊断局部放电问题,可以采取针对性的维护措施,修复或更换受损部件,以防止更大的故障发生。
变压器的局部放电检测与处理
变压器的局部放电检测与处理作为电力系统中重要的电气设备之一,变压器的安全运行对于电力供应的稳定性和可靠性至关重要。
然而,由于长期运行和环境因素的影响,变压器中存在着一些潜在的故障隐患,如局部放电。
局部放电是指在绝缘介质中发生的局部电击放电现象,其会导致绝缘系统的损坏,从而对设备的正常运行产生不利影响。
为了确保变压器的安全运行,局部放电的检测与处理显得尤为重要。
下面将介绍变压器局部放电检测与处理的常见方法与技术。
一、局部放电检测方法1. 离线检测方法离线检测方法是指在变压器停电的情况下,通过对绝缘油进行化验分析,以及拆卸检查变压器内部绝缘结构等方式来检测局部放电。
这种方法的优势在于可以全面地了解变压器内部的情况,但其劣势是需要停电拆卸变压器,工程量较大且周期较长。
2. 在线监测方法在线监测方法是指在变压器运行过程中,通过安装传感器和监测设备来实时监测变压器的状态,以判断是否存在局部放电现象。
常用的在线监测设备有超声波传感器、红外热像仪、电气参数监测装置等。
这种方法的优势在于可以对变压器进行连续监测,实时掌握变压器的运行情况,并及时发现局部放电的存在,从而采取相应的处理措施。
二、局部放电处理方法1. 绝缘材料更换与维修当发现变压器存在局部放电时,首先需要对局部放电的位置和程度进行准确判定。
对于放电严重的部位,可以采取更换绝缘材料的方式进行处理,以恢复绝缘的完整性。
对于放电较轻微的部位,可以进行维修处理,修复局部绝缘的破损或损坏。
2. 放电源排除局部放电的发生往往与放电源的存在有关,因此,在处理局部放电时,需要排除可能导致放电的来源。
比如,对于变压器绕组间的局部放电,可能是因为绕组绝缘造成的,此时可以采取绕组干燥处理的方法,去除绕组的湿度,减少绝缘击穿的可能性。
3. 绝缘性能提升提升变压器的绝缘性能是预防和处理局部放电的有效措施之一。
可以通过在绝缘表面涂覆绝缘漆或胶漆来提高绝缘表面的绝缘性能,从而减少绝缘介质的老化和破损。
第3章电气设备绝缘试验
返回
测量绝缘电阻的作用 能有效发现的缺陷 绝缘受潮;两极间有贯穿性的导电通道;绝缘 表面情况不良(比较有无屏蔽端时的绝缘电阻) 不能发现的缺陷 绝缘中的局部缺陷:如非贯穿性的局部损伤、含 有气泡、分层脱开等;绝缘的整体老化
返回
3.2 泄漏电流的测量
Rx
R3 (1 2C42R42 ) 2C42R42CN
而介质并联等值电路的介质损耗角正切为:
tg
1
Cx Rx
C4R4
介损角正切值的实际使用
因为 uF,则
2f
100
,如取
R4
1000
,并取C4的单位为
tg C4
为了读数的方便于工作,通常将面板上可调电容C4 的电容值直接标记成被试品的正切值
tan I R I R
IC I 将上式分子、分母同乘电压U,于是有
绝缘的高电压试验 在高压试验室用工频交流高压、直流高压、雷电
冲击高压、操作冲击高压等模拟电气设备的绝缘在 运行中受到的工作电压,用以考验各种绝缘耐受这 些高电压作用的能力。
特点 具有破坏性试验的性质。 一般放在非破坏性试验项目合格通过之后进行,以避 免或减少不必要的损失。
补充
• 对试验顺序的要求
不论是绝缘电阻的绝对值或是吸收比都只是参考 性的。如不满足最低合格值,则绝缘中肯定存在某 种缺陷;但是,如已满足最低合格值,也还不能肯 定绝缘是良好的。
有些绝缘,特别是油浸的或电压等级较高的绝 缘,即使有严重缺陷,用兆欧表测得的绝缘电阻值、 吸收比,仍可能满足规定要求,这主要是因为兆欧 表的电压较低的缘故。
电气设备进行绝缘试验的必要性
高电压技术第三章电气设备绝缘试验技术
高电压与绝缘技术是一门理论与实验紧密结合的 学科,由于其依赖的电介质理论尚不够完善,高电 压与电气绝缘的很多问题必须通过试验来解释;电 气设备绝缘设计、故障检测与诊断等也都必须借助 试验来完成。
.
电气设备绝缘试验的分类:
检查性试验 绝 (非破坏性试验) 缘 试 验
耐压试验 (破坏性试验)
(Cg Cb)(Us Ur)
.
Ca上的电压变化为:Ua CaCbCb (Us Ur)
视在放电量: q ( C a C b ) U a C b ( U s U r)(可以测量)
q Cb CgUa及q是可以测量的,常将q作为度量局放强度参数
在直流电压下,单位时间内放电次数要比交流下低多,
.
2.2 交流高电压的测量(续2)
电容分压器的优点: (1)电容分压器只造成幅值误差,不会引起 相 角误差。幅值误差可以减小和克服。 (2)基本上不消耗有功功率,不会造成温升 而引起参数的变化造成误差。
.
3.7 直流耐压试验
一、 产生直流高电压的方法:直流高压通常是由交流高压整流得到 1、半波整流电路
.
工频耐压原理接线
过电流保护装置
调压设备
试验变压器
过电流保护装置 被试品
测量球隙
.
2.1工频试验变压器(续1)
2. 串级试验变压器
.
各绕组电压电流关系:T3 P 3U 4I4U 2I2
T T 2 P 2 U 3 I 3 U 2 I 2 U 4 I 4 2 U 2 I 2 2 P 3 1
3.4.1 局部放电的测量原理
含气泡的介质 (a)示意图 (b)等值电路 1-电极;2-绝缘介质;3-气泡
.
第3章特高频局部放电检测技术
第3章特高频局部放电检测技术第三章特高频局部放电检测技术目录第1节特高频局放检测技术概述 (3)1.1 发展历程 (3)1.2 技术特点 (5)1.2.1 技术优势 (5)1.2.2 局限性 (6)1.2.3 适用范围 (7)1.2.4 技术难点 (7)1.3 应用情况 (9)1.3.1 国外应用情况 (9)1.3.2 国内应用情况 (10)第2节特高频局放检测技术基本原理 (11)2.1 特高频局放电磁波信号基本知识 (11)2.1 GIS内部电磁波的传播特性 (11)2.3 特高频局放检测技术基本原理 (13)2.3 特高频局放检测装置组成及原理 (14)第3节特高频局放检测及诊断方法 (18)3.1 检测方法 (18)3.1.1 操作流程 (18)3.1.2 注意事项 (20)3.2 诊断方法 (21)3.2.1 诊断流程 (21)3.2.2 现场常见干扰及排除方法 (22)3.2.3 放电缺陷类型识别与诊断 (25)3.2.4 放电源定位 (28)3.2.5 局部放电严重程度判定 (29)第4节典型案例分析 (30)4.1 220kV GIS盆式绝缘子内部气隙缺陷检测 (30)4.2 110kV电缆-GIS终端绝缘内部气隙缺陷检测 (32)4.3 220kV GIS内部刀闸放电缺陷检测 (37)参考文献 (43)第1节特高频局放检测技术概述1.1 发展历程电力设备内发生局部放电时的电流脉冲(上升沿为ns级)能在内部激励频率高达数GHz的电磁波,特高频(Ultra High Frequency,UHF)局部放电检测技术就是通过检测这种电磁波信号实现局部放电检测的目的。
特高频法检测频段高(通常为300M~3000MHz),具有抗干扰能力强、检测灵敏度高等优点,可用于电力设备局部放电类缺陷的检测、定位和故障类型识别[1]。
特高频法过去曾被称为“超高频法”。
但是按照中华人民共和国无线电频率划分规定,300MHz~3000MHz频带划分为特高频,因此该检测方法的正式名称为特高频法。
高压电力设备的局部放电检测与诊断
高压电力设备的局部放电检测与诊断在电力系统中,高压电力设备是系统中不可或缺的重要组成部分。
而高压电力设备的正常运行对于电网的稳定性和安全性至关重要。
然而,随着设备的运行时间的增长,设备内部可能会出现诸如绝缘老化、设备瑕疵等问题,其中局部放电是一个常见且具有危害性的故障形式。
因此,进行高压电力设备的局部放电检测与诊断显得至关重要。
一、局部放电的概念局部放电是指在绝缘材料内部或绝缘材料之间出现的局部放电击穿现象。
当电场强度达到一定数值时,绝缘材料内部或表面的局部区域会产生气隙放电现象,即局部放电。
局部放电会释放能量,导致绝缘材料局部受损,加剧绝缘老化,甚至引发设备的爆炸和火灾危险。
二、局部放电的检测方法(一)超声波检测超声波检测是一种常用的检测局部放电的方法。
利用超声波传感器对设备表面进行扫描,当局部放电发生时,会产生空气击穿声波信号。
通过检测这些声音信号的强度和频率,可以判断局部放电的位置和程度。
(二)红外热像检测红外热像检测是一种通过测量电力设备表面温度来检测局部放电的方法。
当局部放电发生时,会产生局部升温现象,通过红外热像仪可以实时监测设备的温度分布情况,及时发现局部放电故障。
(三)电流和电压检测电流和电压检测是最直接的检测方式,通过监测设备内部的电流和电压波形,分析是否存在异常波动,从而判断设备是否发生局部放电现象。
三、局部放电的诊断与预防一旦发现高压电力设备存在局部放电问题,需要及时进行诊断和排除故障。
常见的诊断方法包括局部放电模式识别、频谱分析等。
根据诊断结果,采取有效的措施修复设备,保证设备的正常运行。
为了预防高压电力设备的局部放电,可以采取以下措施:(一)定期检测定期对设备进行超声波检测、红外热像检测等,及时发现潜在问题。
(二)绝缘升级采用更高级别的绝缘材料,提高设备的绝缘性能。
(三)改善工艺改进设备制造工艺,减少设备内部缺陷,降低局部放电的发生几率。
通过以上方法,可以有效地进行高压电力设备的局部放电检测与诊断,最大限度地确保设备的安全运行,保障电力系统的稳定性和可靠性。
底座的局部放电与绝缘性能测试方法
底座的局部放电与绝缘性能测试方法底座是电子设备的重要组成部分,其负责支撑和固定电子元件,同时起到承载电流和绝缘隔离的作用。
为了确保底座的安全可靠性,我们需要进行局部放电和绝缘性能的测试。
本文将介绍底座的局部放电和绝缘性能测试方法。
一、局部放电测试方法局部放电是指电气设备中由于绝缘材料缺陷或表面不平整引起的放电现象。
局部放电测试是对底座绝缘性能的重要评估指标之一,通过该测试可以精确地判断底座绝缘系统的健康状况。
1. 试验设备准备进行局部放电测试前需要准备相应的试验设备。
首先,需要一台局部放电检测仪,它可以检测出局部放电的电流和数量。
其次,需要一台高压电源,用于提供给待测试的底座高压电压。
最后,需要一台示波器,用于实时监测局部放电信号。
2. 准备待测试的底座将待测试的底座放置在局部放电检测仪的测试台上,并确保底座没有外部的金属接触以避免误测。
同时,清洁底座的表面,以确保测试结果的准确性。
3. 施加高压将高压电源与底座连接,逐渐施加高压电压。
在施加电压过程中,要注意监测局部放电信号的变化。
当检测到局部放电信号时,应停止增加电压,并记录当前的电压数值。
4. 结果分析根据实时监测的局部放电信号和记录的电压数值,可以对底座进行局部放电的数量和强度评估。
通常,局部放电指数越小,表明底座的绝缘性能越好。
二、绝缘性能测试方法绝缘性能测试是评估底座在额定工作电压下的耐电压试验。
该测试旨在确定底座能否正常工作并保持良好的绝缘性能,以防止电流泄漏和故障引起的安全隐患。
1. 试验设备准备进行绝缘性能测试前需要准备相应的试验设备。
首先,需要一台绝缘电阻测试仪,用于测量底座的绝缘电阻。
其次,需要一台高压电源,用于提供给待测试的底座高压电压。
最后,需要一台示波器,用于实时监测电压波形。
2. 测量绝缘电阻将绝缘电阻测试仪与底座连接,按照仪器说明书操作,测量底座的绝缘电阻。
绝缘电阻越大,表明底座的绝缘性能越好。
3. 施加高压将高压电源与底座连接,逐渐施加高压电压,同时监测电压波形。
电力传输线路的局部放电检测与处理
电力传输线路的局部放电检测与处理在电力传输过程中,局部放电是一种常见但危害较大的现象。
局部放电可能导致电力设备的损坏,并对电力系统的稳定性和安全性造成威胁。
因此,对电力传输线路中的局部放电进行准确检测和处理就显得尤为重要。
本文将探讨电力传输线路的局部放电检测与处理方法。
一、局部放电的定义和危害局部放电是指电力设备或线路绝缘中的电离现象,通常是由于局部的电压应力引起。
这种现象可能会导致设备绝缘性能的恶化,增加电器故障的风险,并使设备的可靠性受到影响。
如果不及时检测和处理,局部放电可能最终演变成击穿故障,导致设备的完全损坏。
二、局部放电检测方法1. 无损检测技术无损检测技术是一种非接触式检测方法,主要包括红外热像仪、超声波检测和紫外线探测等。
红外热像仪可以通过检测设备表面的温度分布来判断局部放电现象;超声波检测则通过测量声波的传播速度和反射来检测局部放电;紫外线探测则通过观察设备表面产生的紫外线弧光来判断是否存在局部放电。
2. 电压法检测技术电压法检测技术主要依据放电发生时会产生的脉冲电流和振荡波形来检测局部放电。
这种方法需要对设备进行电压施加,并通过监测电流波形的变化来判断局部放电的存在。
3. 极化/去极化技术极化/去极化技术是一种通过施加电压来产生放电现象,然后通过检测局部放电电流的变化来判断是否存在局部放电的方法。
这种方法可以较准确地定位局部放电的位置,并提供局部放电的特征参数。
三、局部放电处理方法1. 增强绝缘材料通过使用高质量的绝缘材料和改进绝缘结构设计,可以提高设备的绝缘性能,减少局部放电的发生。
这包括使用新型绝缘材料、合理优化电力设备的结构等。
2. 局部放电消除在发现局部放电后,可以通过消除放电源和降低电压应力来减少局部放电的发生。
常见的方法包括修复绝缘表面、更换损坏的零部件和降低设备的电压应力等。
3. 设备维护和定期检测定期对电力设备进行维护和检测是预防局部放电发生的有效措施。
定期检测可以帮助发现设备中潜在的故障源,及时处理局部放电,保障电力系统的稳定性和安全性。
电气设备的绝缘性能评估与测试
电气设备的绝缘性能评估与测试在现代社会中,电气设备的广泛应用给我们的生活和工作带来了极大的便利。
然而,电气设备的安全运行至关重要,其中绝缘性能是确保其安全可靠的关键因素之一。
绝缘性能不佳可能导致漏电、短路甚至火灾等严重事故,因此对电气设备的绝缘性能进行评估与测试是必不可少的环节。
电气设备的绝缘材料在长期使用过程中,会受到各种因素的影响,如温度、湿度、电压、机械应力等,从而导致其绝缘性能逐渐下降。
为了及时发现潜在的绝缘故障,保障设备的正常运行和人员的安全,需要定期进行绝缘性能评估与测试。
绝缘性能评估主要包括对绝缘材料的质量、老化程度、受潮情况等方面的分析。
常用的评估方法有外观检查、电气特性测量和化学分析等。
外观检查可以通过观察绝缘材料的表面有无裂纹、变色、变形等现象来初步判断其是否存在问题。
电气特性测量则包括绝缘电阻、介质损耗因数、局部放电量等参数的测定,这些参数能够反映绝缘材料的电学性能。
化学分析则可以检测绝缘材料中化学成分的变化,从而推断其老化程度。
绝缘电阻测试是评估电气设备绝缘性能的基本方法之一。
通过测量设备绝缘电阻的大小,可以判断绝缘材料是否受潮、老化或存在破损。
一般来说,绝缘电阻值越大,表明绝缘性能越好。
在进行绝缘电阻测试时,需要选择合适的测试电压和测试时间,并确保测试仪器的准确性和可靠性。
介质损耗因数测试也是一种重要的绝缘性能测试方法。
介质损耗因数反映了绝缘材料在交流电场作用下能量损耗的情况。
当绝缘材料老化、受潮或存在缺陷时,介质损耗因数会增大。
通过测量介质损耗因数,可以有效地检测出绝缘材料的早期故障。
局部放电测试则是用于检测绝缘材料内部微小放电现象的方法。
局部放电会逐渐破坏绝缘材料的结构,导致绝缘性能下降。
通过局部放电测试,可以及时发现绝缘材料内部的潜在缺陷,并采取相应的措施进行修复。
除了上述常规的测试方法外,还有一些先进的技术也被应用于电气设备绝缘性能的评估与测试中。
例如,红外热成像技术可以通过检测设备表面的温度分布,发现因绝缘故障引起的异常发热点;超声波检测技术可以检测绝缘材料内部的缺陷和松动情况。
第3章局部放电对绝缘的损坏和评定
第3章 局部放电对绝缘的损坏和评定3.1 造成绝缘老化的机理实践证明局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主要原因。
在电场长期作用之下,因局部放电而造成的绝缘性能劣化,称为电老化。
电老化机理是很复杂的,它包括局部放电所引起的一系列物理效应和化学变化。
局部放电对绝缘产生的破化作用可归纳为以下几种基本形式。
一、带电质点的轰击由电极注人的电子和放电过程电离的电子、正负离子,在电场作用下具有的能量可达l0eV 以上,而一般高聚物的键能,只是几个电子伏,如C-H 键能为3.5eV ,C=C 键能为6.2eV 。
因此,当这些带电质点撞击到气隙壁上时,就可能打断绝缘体的比学键,而产生裂解,破坏绝缘体的分子结构。
在这些带电粒子的轰击下,液体介质,如甲烷族饱和烃类和烃类矿物油,则析出气体,产生固态x 腊n n H C 42。
221242C H C H H n n n n +−→−−−+↑放电作用(3.1)因此,在带电粒子作用下,介质表面不断腐蚀,形成凹坑并不断加深,最后导致击穿。
二、热效应在放电点上,介质发热可达很高的温度。
解剖经长期放电而尚未击穿的试品,可以看到绝缘材料在放电点上被烧焦炭化或熔化。
温度升高会产生热裂解,或促进氧化裂解,同时温度提高会增大介质的电导和损耗,由此产生恶性循环,加速电热老化过程,导致绝缘体破坏。
三、活性生成物在局部放电过程中会生成许多活性生成物,如臭氧,有水分时产生硝酸、亚硝酸、草酸等,这些生成物进一步与绝缘材料起反应,腐蚀绝缘体,使介电性能劣化。
四、辐射效应局部放电会产生可见光、紫外线以及X 射线和γ射线。
紫外线能量较小,只会促使某些基团分解,而X 射线和γ射线的能量大,可能会促使主键断裂,使高分子分解为单体。
对于某些材料,上述射线会促使分子间的交联,而使材料发脆。
五、机械力的效应断续爆破性的放电和放电产生的高压力气体,都会使绝缘体开裂,从而形成新的放电点在放电时产生的声波,也会引起机械化学作用。
电气设备绝缘损坏和判定方法
电气设备绝缘损坏和判定方法摘要: 众所周知,基本的电力传输是由升压变压器-高压开关-电力线路-降压变压器-高压开关-电力线路-用户组成。
然而,电气设备在制造、运输和运行过程中,有可能因发生意外而留下潜伏性缺陷,在长期运行过程中,又会因为电场、导体发热、化学腐蚀以及大气条件的影响,导致产生绝缘性能降低,从而引起电气设备发生故障,导致中断电力传输,造成用户停电,给电力企业和社会用户造成比较大的经济损失,所以,对电气设备进行预防性试验就显得非常重要。
本文将主要介绍高压电气设备绝缘损坏和电气设备故障诊断方法。
关键字:绝缘损坏,判定方法Abstract: as we all know, the basic power transmission is by the booster transformer-high voltage switch-power line-step-down transformer-high voltage switch-power line-user composition. However, electrical equipment in the manufacture, transport and operation process, is possible because accident and leave latent defects, in the long run, in the process of operation, it will be because the electric field, the conductor fever, chemical corrosion and air condition the influence, lead to reduce insulation performance, so as to cause electrical equipment failure, lead to interrupt power transmission, causing power users, to the electric power enterprise and society caused by users of the big economic loss, so on electrical equipment preventive test is very important. This article mainly introduces high voltage electrical equipment and electrical insulation damage equipment fault diagnosis method.Key word: insulation damage, judge method一、概论设备诊断技术是设备在运行或停机状态时,基本不拆卸的情况下,掌握设备的运行状况,判定设备的故障部位、原因、严重程度和状态,预测设备的可靠性和寿命,并提出治理对策的技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
筑龙网
图 3.5 油纸绝缘结构中局部放电的发展
3.3 影响电老化速度的诸因素
局部放电对绝缘的破坏速度即电老化速度,影响电老化速度的因素很多,除了电介质本
身的特性之外,大致可归纳为以下几方面。
3.2.1 内部放电对高聚物的破坏过程
一、气隙表面材料受局部放电的腐蚀 首先观察环氧树脂的人工气隙加速电老化试验。可以看到,在气隙中开始放电时,放电
是随机地发生在气隙上下表面的各点上,经过一定时间后,放电逐渐集中到气隙的边缘上。 用电子显微镜可以观察到,在放电的集中点上,开始出现凹坑,之后,在凹坑的尖端出现树 枝状放电,随着放电时间延续,树枝的长度增长直到最后发生击穿。
局部放电会产生可见光、紫外线以及 X 射线和γ射线。紫外线能量较小,只会促使某些 基团分解,而 X 射线和γ射线的能量大,可能会促使主键断裂,使高分子分解为单体。对于 某些材料,上述射线会促使分子间的交联,而使材料发脆。 五、机械力的效应
断续爆破性的放电和放电产生的高压力气体,都会使绝缘体开裂,从而形成新的放电点
试验中,当气隙中充满空气时,在开始阶段放电是比较均匀地发生在整个气隙面积上(见 图 3.l(a))。若气隙中充以N2气,则放电主要发生在气隙的圆周边沿上,而气隙中央很少有明显 的腐蚀(见图 3.l(b))。这可能是空气的击穿场强比N2的低,充以空气的气隙容易贯穿气隙放电。 而N2的击穿场强高,较多的机会出现在沿气隙壁表面上放电(沿面放电起始电压相对较低), 因此集中在气隙的圆周边沿。
(a)
(b)
(c)
(d)
生击穿,“树枝”接近另一电极时发展速度很快;(d)更多的“树枝”到达另一电极,击穿。 图 3.4 树枝的发展过程, (a)开始,(b)成长分枝,(c)到达另一电极,(d)击穿
放电树枝成长的速度通常是在引发后的开始阶段发展比较快,以后一段较长的时间内发 展较为缓慢,直到接近贯穿两电极之间时又发展得很快。如聚乙烯在尖对尖电极间成长树枝 时,在开始的 2min 内“树枝”长度增长 0.6mm,之后 70min 内才增长 0.3mm。再接下去增长 0.3mm 要经 100min;当“树枝”成长到接近另一电极时又发展很快。
筑龙网
(a) 空气中
(b) 氮气中
图 3.1 人工气隙中材料受放电腐蚀的图形
因此,对于充以空气的密闭气隙,在放电起始阶段,放电是随机地发生在气隙上下表面的各 点上,类似图 3.1(a)的情况;在放电过程中氧气被消耗掉,因此气体中N2的含量相对增加,放 电状态就接近于充以N2气的状态,即放电转移集中到气隙的圆周边沿上,类似图 3.1(b)的情况。
在放电时产生的声波,也会引起机械化学作用。如橡胶通过滚筒滚压韧练,利用机械力将分
子链拉断而降低分子量一样,机械振动波也会使高分子裂解为低分子。
以上几种破坏机理往往同时存在,对于不同材料和不同工作条件,可能以其中的某一种
为主。显然,工作场强高、气隙大,带电质点的轰击作用大;工作温度高、材料的介质损失
大、材料耐热性差,则热效应作用大;对于湿度大或有污染的情况下,放电产生的活性生成
物的破坏就更为明显;主要是前三种效应,辐射效应和机械应力的效应的影响相对比较小。
23
局部放电及其测量
3.2 局部放电对绝缘材料的老化过程
解剖运行中老化了的电工设备和观察人工加速电老化的试样,经常可以看到绝缘体表面 或内部存在树枝状的放电痕迹,这些痕迹通常是由于局部放电使绝缘材料碳化所遗留下来的, 因此树枝放电的发展过程,就是最普遍的电老化过程。
放电集中的位置上,材料受腐蚀而出现凹坑。凹坑中腐蚀产物的电导比较大(有机材料 炭化),凹坑中各点深度不同,因此,在某些点上场强特别高,在这些点上就会首先出现树枝 状放电。 二、树枝状放电的发展
24
第 3 章 局部放电对绝缘的损坏和评定
在聚乙烯材料中埋入一对针尖电极来模拟实际绝缘中局部电场集中的情况,如图 3.2 所 示,在针尖与导体间加上高电压。(针尖曲率半径为 1.5μm~15μm)。当针尖附近的电场强度足 够高时,就会产生树枝状的局部放电。当针尖端部留有气隙时(如图 3.2(b)所示),放电树枝成 长为刷状形如图 3.3(a)所示。当针尖端部没有气隙时(如图 3.2(a)所示),放电树枝成长为丛林状, 如图 3.3(b)所示。
(2)“树枝”通道内的气压增加,使放电熄灭,直到通道内的气体泄漏到重新达到起始放 电电压时,放电又重新开始,“树枝”又开始增长。例如,用同一批聚乙烯试品,在同样的条 件下进行试验,当试品是连续施加电压时,经 4 小时,试品发生击穿;当试品施加电压 2 小时 后,去除电压停留 l 小时,之后再加电压,不到 l 小时就击穿;当试品施加电压 1 小时,停留 一夜不加电压,之后再加电压,不到半小时就发生击穿。这说明:停留的时间长,气体泄湍充 分,放电也充分恢复,于是“树枝”发展得快,击穿就很快出现。
对于油纸绝缘局部放电,油隙中放电过程比较缓慢,一次放电时间约为微秒数量级,要 比气体中的一次放电长 1~2 次方(数量级);在液体表面上的局部放电和内部局部放电相比,放
26
第 3 章 局部放电对绝缘的损坏和评定
电重复率比较高,放电量也比较大,放电起始电压比较低;不同液体介质表面放电的特性有 明显差异,变压器油的放电量大于白油的放电量,而放电重复率却比白油的小,放电时放出 的气体,白油比变压器油多,放出的气体大量的是H2、CH4,也有少量的不饱和烃如C2H4等; 不同液体介质的内部局部放电特性差别很小;放电特性与液体的吸气能力是密切相关的,在 含气量小于 0.2%时,就很难保持稳定的放电;在相同放电能量下,内部局部放电比表面局部 放电放出的气体更多,放出的气体大量的是不饱和烃如C2H4、C2H2,也有少量的H2和CH4;油 纸绝缘在经受局部放电作用之后,可以看到不同液体介质产生不同的x蜡。
树枝放电的引发机理是很复杂的:a)可能是气隙、油隙或其它杂质引起局部放电而产生的; b)也可能是高场强下,电极电子注入介质,在很大的电流密度下,使介质气化爆裂而形成的; c)也可能是由于在交变电场下,麦克斯韦力的反复作用,使介质疲劳开裂而展过程和局部放电分不开。现以高聚 物和油纸绝缘材料为例,说明材料在局部放电作用下的破坏作用。
油的吸气特性与下列因素有关:(1)电场强度提高,放出气体增加。在低场强下是吸气的 油,在高场强下可能变为放气;(2)温度升高时,放出的气体一般趋向于增加,而十二烷基苯 (电力电容器内绝缘介质)却是在高温下吸气性能好;(3)油的浓度和折射率增大(即增加芳烃 含量),会减少放气甚至变为吸气。由此可见在高场强和高温下局部放电就显得更为严重。
第 3 章 局部放电对绝缘的损坏和评定
第3章 局部放电对绝缘的损坏和评定
3.1 造成绝缘老化的机理
实践证明局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主要原因。在电场长期作用 之下,因局部放电而造成的绝缘性能劣化,称为电老化。电老化机理是很复杂的,它包括局
部放电所引起的一系列物理效应和化学变化。 局部放电对绝缘产生的破化作用可归纳为以下几种基本形式。
3.2.2 内部放电对油纸绝缘的破坏机理
在采用油纸绝缘结构的电气设备,如电容器、电力电缆、变压器等,一方面在制造过程 中可能混入气泡;另一方面,在运行中因湿度的影响、热胀冷缩及电动力和机械力作用的结 果使纸层间存在气隙或油隙。如果油的吸气性能好,即使在开始时有些气隙放电,但逐渐地 会使大气隙分为小气隙,最终都被油所吸收,从而油隙的放电是主要的危险;如果油的吸气 性能不好,加上在放电过程不断地放出新的气体,就会使小气隙变成大气隙,气隙放电愈来 愈严重,这种情况下,气隙放电往往成为主要的危险,而且会很快导致击穿。
筑龙网
一、带电质点的轰击 由电极注人的电子和放电过程电离的电子、正负离子,在电场作用下具有的能量可达 l0eV
以上,而一般高聚物的键能,只是几个电子伏,如 C-H 键能为 3.5eV,C=C 键能为 6.2eV。因此, 当这些带电质点撞击到气隙壁上时,就可能打断绝缘体的比学键,而产生裂解,破坏绝缘体
25
筑龙网
局部放电及其测量
“树枝”的发展与很多因素有关,如:外加电压、针尖形状、介质特性、针尖端部的气隙 状态以及周围的空间电荷效应等等。“树枝”发展过程速度变慢的原因很多,最主要的有两点:
(1) 空间电荷累积效应:静电荷累积在“树枝”的通道上,可能捕捉离子或电子,也可能 使邻近的“树枝”分枝降低了电场强度(邻近的屏蔽效应),这都会使得“树枝”放电减弱,降 低其成长的速度;
的分子结构。 在这些带电粒子的轰击下,液体介质,如甲烷族饱和烃类和烃类矿物油,则析出气体,
产生固态 x 腊 C2n H 4n 。
2Cn H2n+1 ⎯放⎯电⎯作⎯用→ C2n H4n + H2 ↑
(3.1)
因此,在带电粒子作用下,介质表面不断腐蚀,形成凹坑并不断加深,最后导致击穿。
二、热效应 在放电点上,介质发热可达很高的温度。解剖经长期放电而尚未击穿的试品,可以看到
筑龙网
(a)
(b)
1-导体 2-屏蔽层 3-绝缘层 4-针尖 5-空隙
图 3.2 聚乙烯电缆树枝壮放电试验的电极装置
(a)
(b)
图 3.3 两种树枝的放电模型,(a)刷状树枝,(b)丛林状树枝
树枝放电发展的过程基本上分为四个阶段:(a)开始,“树枝”很少,发展较快;(b) “树 枝”增多、增长,发展较慢;(c) “树枝”的末稍很细的通道已到达另一电极,但这时尚未发
第三阶段是在较高的电压下,在绝缘材料被腐蚀的小坑尖端,电场强度可能到达该材料 的本征击穿场强,这时材料被局部击穿;接着尖端又向前推移,在新的尖端附近又发生新的 局部击穿,经过一定时间的发展,放电就逐渐由气隙的底部边缘向绝缘材料内部延伸,不但 放电通道的长度逐渐增长,而且分枝也逐渐增多,形成了树枝状放电,最终放电的通道贯穿 整个材料,就形成击穿。
通过以上聚乙烯和环氧树脂等人工内部气隙的电老化试验观察,可以用以下三个阶段来 概括内部放电对这类材料造成破坏的过程: