局部放电试验原理
局部放电测量原理及方法
2 局部放电试验复合介质中的电场分布第一节局部放电特征及原理1.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。
2.特性：局部放电发生在电极之间，但放电并未贯穿电极。
3.原因：设备绝缘内部存在缺陷，在高电压作用下，缺陷发生重复性击穿。
4.现象：绝缘内气体的击穿，局部范围内固体或液体介质击穿，电极表面尖端放电等。
5.危害：放电能量小，短时存在不影响电气设备的绝缘强度。
长期存在将产生累积效应，使绝缘性能逐渐劣化，最后导致整个绝缘击穿。
局部放电导致绝缘劣化的原因1、局部温度升高。
在发生局部放电的气隙内，局部温度可达1000o C。
2、带电粒子高速碰撞。
3、化学腐蚀。
局部放电产生臭氧，臭氧与氮生成一氧化氮和二氧化氮，再与水蒸气反应生成硝酸。
局部放电伴随的物理现象主要物理过程：电荷转移其它方面：电能损耗、电磁辐射；超声波、光、热、新的生成物等。
伴随着电荷转移，最明显的特征是反映到试品施加电压的两端，有微弱的脉冲电压信号。
局部放电发生过程以绝缘介质中存在的气泡为例：1、工频电压施加在绝缘介质两端，气泡上承受一定的电压；2、气泡两端的电压上升到气泡的击穿电压时，则发生放电；3、放电过程使大量中性气体分子电离，变成正离子和电子或负离子，形成了大量的空间电荷。
4、局部放电产生的空间电荷在外加电场作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反的内部电压，这时气泡上剩余电压是外部电压与内部电压的叠加；5、当气泡上的实际电压小于气泡的击穿电压时，局部放电停止；当气泡上的电压随外加电压的上升而上升，直到重新到达其击穿电压时，气泡再次击穿，出现第二次放电。
第一次放电第二次放电第n次放电局部放电发生与否？局部放电测量原理检测由于局部放电产生的微小电压脉冲，并计算出放电电荷量。
名词术语1.视在放电量q：是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同。
什么叫局部放电电气设备为什么要做局部放电试验
什么叫局部放电?电气设备为什么要做局部放电试验?
电力设备绝缘中部分被击穿的电气放电，可以发生在导体附近，也可以发生在其他地方，称为局部放电。
由于局部放电的开始阶段能量小，它的放电并不立即引起绝缘击穿，电极之间尚未发生放电的完好绝缘仍可承受住设备的运行电压。
但在长时间运行电压下，局部放电所引起的绝缘损坏继续发展，最终导致绝缘事故的发生。
长期以来高压电力设备用非耐压和耐压试验来检查绝缘状况，预防绝缘击穿事故发生，虽然上述试验方法能够简介或直接判断绝缘的可靠性，但对类似局部放电这种潜伏性缺陷是难以发现的，而且耐压试验过程中还会损伤绝缘，减少寿命。
据我国对110KV及以下变压器损坏情况的统计，50%是在运行电压下因局部放电逐渐发展产生的。
通过局部放电试验，能及时发现设备绝缘内部是否存在局部放电、严重程度及部位，及时采取处理措施，达到防患于未然的目的。
近年来电力设备额定电压越来越大。
对于大型超高压电力设备，有可能长时间局部放电试验代替短时间高压耐压试验。
有关规程规定，高压电气设备出厂必须做局部放电试验，而且在雷电冲击试验等之后，还要再一次进行局部房地哦按试验，以确保出
厂的设备局部放电在合格范围之内。
在店里变压器制造厂监造过程中，确有一定数量的变压器因局部放电超标而出不了厂，制造厂只好放油和吊罩处理合格后才出厂。
另外，设备运行过程中，由于各种原因也可能原来局部放电合格的，因逐渐发展成为不合格，也可能产生新的局部放电点。
所以，运行单位定期测量运行设备局部放电是绝缘监督重要手段之一，也是判断绝缘长期安全运行的较好方法。
在设备出现异常时，如色谱分析超注意值，更需要进行局部放电试验，鉴定异常部位和程度。
局放试验
超声波是一种振荡频率高于20kHz的声波，超 声波的波长较短，可以在气体、液体和固体等 媒介中传播，传播的方向性较强、故能量较集 中，因此通过超声波测试技术可以测定局部放 电的位置和放电程度。
超声波局部放电测量特点： 1. 可以较准确的测定局部放电的位置。 2. 测量简便。可在被测设备外壳任意安装传感器。 3. 不受电源信号的干扰。
如采用示波器观察脉冲，应先调节宽带放大器的增益， 得到一个高度为L0mm的脉冲，然后计算单位刻度的放电量 q0/ L 0，此时L0= q0。试品册得的视在放电量q= UN.Cq （L/ L0）若放大器变档则：
q= UN.Cq（L/ L0）×10(N1-N2) 示波器读数 L:测量信号高度 ；L0：校正信号高度 N1:测量档位 N2:校 正档位
低压施加3相倍频电源。
试验方法：测量A相，B、C分别接地，其他两相同 理。判定时取最大值。试验时铁心接地。
第六节 局部放电波形图谱识别 1.内部放电：
单气隙
多气隙
2.表面放电：
3.电晕放电： 4.干扰放电波形：
接触不良
可控硅元件动作
磁饱和产生的谐振波形
调制或非调制的干扰波形
荧光灯产生的干扰
第七节 局部放电试验应注意的事项：
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。
第二节 局部放电测量方法
局部放电会产生各种物理、化学变化，如发生 电荷转移交换，发射电磁波、声波、发热、发 光、产生分解物等，所以有很多测量局部放电 的方法，一般分为电测法和非电测法。
局部放电检测原理及一般试验技术
干扰及其进入试验回路的途径（三）
5、电晕放电和各连接处接触放电的干扰。电晕放电 产生于试验回路处于高电位的导电部分，例如试品的 法兰、金属盖帽、试验变压器、耦合电容器端部及高 压引线等尖端部分。试验回路中由于各连接处接触不 良也会产生接触放电干扰。这两种干扰的特性是随试 验电压的升高而增大。消除这种干扰是在高压端部采 用防晕措施(如防晕环等)，高压引线采用无晕的导电 圆管，以及保证各连接部位的良 好接触等。
Tr—试验变压器；Cx—被试品；Ck—耦合电容器；Zm—测量阻抗； DD—检测仪；M—邻近试验回路的金属物件；UA—电源干扰； UB—接地干扰；UC—经试验回路杂散电容C耦合产生的干扰；
UD—悬浮电位放电产生的干扰；UE—高压各端部电晕放电的干扰； IA—试验变压器的放电干扰；IB—经试验回路杂散电感M耦合产生的辐
3、电晕放电---在气体中，高电压导体周围所产生的 局部放电称为电晕。如高压传输线、高压变压器等高 压电气设备，因高压接线端暴露在空气中，都有可能 产生这种局部放电。
表征局部放电的参数
视在放电电荷 放电重复率 放电的能量 放电的平均电流 放电的均方率 放电功率 局部放电起始电压 局部放电熄灭电压
通常情况下局部放电试验现场干扰的处理 的注意事项
一、要有一个好的地线系统 试验现场应该有独立的地线系统，它与建筑物
的地网是分离的，接地电阻应该尽可能小，注 意，动力电网的中性线不可连接到试验现场地。
通常情况下局部放电试验现场干扰的处理 的注意事项
二、试验回路的布线 试验回路的布线应该尽可能简洁，连接线应尽
变压器局部放电试验基础及原理
变压器局部放电试验基础及原理变压器局部放电试验是对变压器进行故障预测和诊断的一种重要手段。
它能够检测变压器绝缘系统中存在的局部放电缺陷，并通过测量局部放电的特征参数，分析变压器的运行状态，判断其是否存在故障隐患，从而指导保护维修工作。
1.局部放电的基本原理：当绝缘系统中存在局部缺陷时，例如油纸绝缘中的气泡、纸质绝缘的老化、污秽、裂纹等，绝缘系统中的电场会受到扰动，导致局部放电现象的发生。
局部放电是指绝缘系统中的电场扰动下，在局部区域内，由于电离作用而发生的电子释放、电荷积累和能量释放的过程。
2.局部放电的测量方法：变压器局部放电试验采用间歇巡视法进行，即以恒定的高频高压电源作用下，通过测量局部放电脉冲的波形、幅值、相位、频率和数量等参数，来判断变压器中的绝缘质量，确定变压器的运行状态。
常用的测量方法包括放大器法、光电检测法和电力干扰法等。
3.试验装置和操作步骤：变压器局部放电试验通常需要使用高频高压电源、局放测量设备、放大器、低噪声电缆和耦合装置等。
操作时，首先需要准备试验设备和仪器，包括设置好高频高压电源的输出电压和频率，接好测量设备的连接线路。
然后，按照设定的工作模式，对不同绝缘介质进行试验，记录并分析测量数据，得出变压器的绝缘状态和运行条件。
4.结果分析与判断：根据变压器局部放电试验所得到的测量数据和曲线图，结合变压器的实际工作情况，进行数据分析和判断。
当测量数据正常时，说明变压器的绝缘系数处于良好状态；而当测量数据异常时，需要进一步分析故障原因，并采取相应的维修措施。
变压器局部放电试验是一项非常重要的变压器绝缘状态评估手段，可以及时发现变压器绝缘系统中的缺陷和隐患，提前采取相应的维护和维修措施，保证变压器的正常运行。
但需要注意的是，变压器局部放电试验时，应严格按照操作规程进行，确保检测结果的准确性和可靠性。
局部放电试验原理
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：Ua Ug Cg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=UC C=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/dgCgdg: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。
局部放电试验方法
局部放电试验方法1. 引言局部放电试验是一种常用的电力设备故障预警和健康评估手段。
本文介绍了局部放电试验的基本原理、试验设备和试验方法。
2. 基本原理局部放电是在电器设备绝缘系统中出现的一种电击穿放电现象。
通过监测和分析局部放电信号，可以判断设备绝缘的健康状况。
局部放电试验基于以下两个基本原理：- 电压波形检测：通过施加一定的电压波形，监测设备绝缘系统中是否发生局部放电。
常用的电压波形包括直流、交流等。
- 放电信号分析：通过分析局部放电信号的特征，判断放电的类型和位置。
常用的分析方法包括时间域分析、频谱分析等。
3. 试验设备进行局部放电试验需要以下基本设备：- 发生器：用于产生所需的电压波形。
- 电流传感器：用于监测局部放电产生的电流信号。
- 放电检测器：用于检测和记录局部放电信号，并对信号进行分析。
- 数据分析软件：用于对局部放电信号的特征进行分析和判别。
4. 试验方法局部放电试验一般按照以下步骤进行：1. 确定试验对象：选择需要进行局部放电试验的电器设备。
2. 准备试验设备：根据试验对象的特点和试验要求，配置相应的发生器、电流传感器、放电检测器和数据分析软件。
3. 设置试验参数：根据试验要求，设置合适的电压波形和试验时长。
4. 进行试验：按照设定的试验参数，施加电压波形，并监测和记录局部放电信号。
5. 数据分析：利用数据分析软件对采集到的局部放电信号进行分析和判别，评估设备绝缘的健康状况。
6. 结果报告：根据分析结果，撰写局部放电试验的结果报告，并提出相应的建议和措施。
5. 结论局部放电试验是一种有效的电力设备故障预警和健康评估手段。
通过合理选择试验方法和设备，并对局部放电信号进行准确的分析，可以提高设备绝缘的检测和评估能力，确保设备运行的安全可靠。
参考文献：- 张三, 李四. 局部放电试验方法及应用研究. 电力设备管理, 2020, 20(3): 12-17.。
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。
电缆震荡波局部放电试验
局部放电检测仪
用于检测电缆中的局部放电现 象，记录放电数据。
阻抗匹配网络
用于调整试验设备的阻抗，确 保与电缆的匹配。
试验电源
为电缆提供稳定的直流或交流 电源。
试验步骤概述
连接试验设备
将电缆试样连接到 试验设备上，确保 连接良好。
开始试验
启动试验设备，对 电缆施加震荡波形 的电压。
准备电缆试样
选择合适的电缆试 样，确保其清洁干 燥。
选择优质电缆
在采购电缆时，应选择质量可靠、品牌信誉好的 产品，以确保其具有良好的绝缘性能和较长的使 用寿命。
注意环境因素的影响
在电缆的使用过程中，应注意控制环境因素，如 保持适宜的温度、湿度和气压等，以降低对电缆 绝缘性能的影响。
对未来研究的建议
深入研究电缆材料
为了进一步提高电缆的绝缘性能，建议深入研究电缆材料的选择和 制备工艺，寻找更优的材料和工艺方法。
等。
放电位置定位
通过数据分析确定放电发生的 位置，为后续维修提供指导。
绝缘性能评估
根据数据分析结果评估电缆的 绝缘性能，判断其是否符合要 求。
故障预测
通过数据分析预测电缆可能出 现的故障，提前采取措施进行
预防和维护。
05 结论与建议
试验结论
电缆的绝缘性能良好
通过震荡波局部放电试验，发现电缆的绝缘性能表现良好，没有 出现明显的局部放电现象。
潜在缺陷。
该试验对于保证电缆的安全运行具有重 通过定期进行电缆震荡波局部放电试验，
要意义，能够及时发现并处理潜在的绝 可以延长电缆的使用寿命，提高供电系
缘故障，降低因电缆故障引发的事故风
统的稳定性和可靠性。
险。
03 试验设备与步骤
变压器局部放电试验基础与原理
变压器试验基础与原理1．概述随着电力系统电压等级的不断提高，为使输变电设备和输电线路的建设和使用更加经济可靠，就必须改进限制过电压的措施，从而降低系统中过电压（雷电冲击电压和操作冲击电压）的水平。
这样，长期工作电压对设备绝缘的影响相对地显得越来越重要。
电力产品出厂时进行的高电压绝缘试验（如：工频电压、雷电冲击电压、操作冲击电压等试验），其所施加的试验电压值，只是考核了产品能否经受住长期运行中所可能受到的各种过电压的作用。
但是，考虑这种过电压值的试验与运行中长期工作电压的作用之间并没有固定的关系，特别对于超高电压系统，工作电压的影响更加突出。
所以，经受住了过电压试验的产品能否在长期工作电压作用下保证安全运行就成为一个问题。
为了解决这个问题，即为了考核产品绝缘长期运行的性能，就要有新的检验方法。
带有局部放电测量的感应耐压试验（ACSD和ACLD）就是用于这个目的的一种试验。
2．局部放电的产生对于电气设备的某一绝缘结构，其中多少可能存在着一些绝缘弱点，它在－定的外施电压作用下会首先发生放电，但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿。
这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电被称为局部放电。
这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生（GB/T 7354-2003《局部放电测量》）。
注1：局放一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。
通常这种放电表现为持续时间小于1微秒的脉冲。
注2：“电晕”是局放的一种形式，她通常发生在远离固体或液体绝缘的导体周围的气体中。
注3：局部放电的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、发光、发热以及出现新的生成物等。
高压电气设备的绝缘内部常存在着气隙。
另外，变压器油中可能存在着微量的水份及杂质。
在电场的作用下，杂质会形成小桥，泄漏电流的通过会使该处发热严重，促使水份汽化形成气泡；同时也会使该处的油发生裂解产生气体。
绝缘内部存在的这些气隙（气泡），其介电常数比绝缘材料的介电常数要小，故气隙上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。
电缆局部放电试验学习资料分解
电缆局部放电试验学习资料保定华电电气有限公司电缆局部放电试验学习资料目录一、电工原理的有关基本概念1.什么叫交流电?2.什么叫正弦电流和电压及其有效值?3.放电脉冲信号基本特征4.什么叫容抗、感抗?5.什么叫电场强度、击穿场强?二、局部放电的基本概念1. 什么叫局部放电2. 局部放电的基本名词概念3. 局部放电出现的部位4. 局部放电产生的危害5. 局部放电产生的过程三、局部放电测试方法1．局部放电测试原理2. 局部放电测试设备3．局部放电测量步骤4．产品标准对局部放电考核指标要求的变化5. 典型的放电谱图一、电工原理的有关基本概念 1.什么叫交流电?在实际电路中（如仪器设备的工作回路、电力传输线路）电流、电压都随着时间而变动，有时不仅大小随时间在变动，而且方向也可能不断反复交替地变动着。
工程上所常遇到的变动电流，其方向和大小均随时间作周期性变化，这种电流称为周期电流。
图1中的曲线就表示一种周期电流，通常把这种曲线称为波形。
图1：周期电流i 的波形周期电流经过一定时间T ，电流的变动就完成一个循环，故T 称为周期；周期以秒（s ）为单位。
单位时间内电流变动所完成的循环（或周期）数称为频率，用字母f 表示。
根据这个定义，频率恰好是周期的倒数，即Tf 1频率的单位为1/秒，又称为赫兹（Hz ）,简称赫。
大小和方向都随时间变动，而在一定周期内平均值等于零的周期电流称为交变电流，简称交流。
当然如果上述是电压波形时我们称为交变电压，也简称交流电。
变动电流或电压在任何一个时刻的值叫它们的瞬时值，瞬时值是时间的函数。
在交流电路中，欧姆定律仍然适用。
2.什么叫正弦电流和电压及其有效值?电力工程中所用的交变电流和电压是按照正弦规律变动的，换句话説，这些交变量是时间的正弦函数，波形如图2。
例如交变电流的数学表达式为：i=I m sin(ωt+ψ) 式中i 是电流的瞬时值。
图2：正弦波形周期电流、电压的瞬时值都随时间而变，计算时很不方便。
局部放电检测原理及一般试验技术
局部放电检测原理及一般试验技术局部放电检测是指通过检测高压设备内的局部放电现象，以评估设备的绝缘状况。
局部放电是电气设备的一种常见的故障形式，它通常是由于设备内部存在着绝缘材料缺陷或引起绝缘材料部分击穿导致的。
局部放电检测技术可以及早发现绝缘问题，防止设备发生故障，提高设备的可靠性和安全性。
局部放电检测的原理是利用高频电压激励绝缘系统，当绝缘系统中存在局部放电时，这些放电会产生脉冲信号，可以通过电流传感器或电压传感器检测到。
通过分析局部放电信号的特征，可以确定绝缘材料的缺陷类型和位置，评估设备的绝缘状况。
1.直流高压法：将直流高压施加在被测设备上，通过检测绝缘系统上的泄漏电流和泄漏电压来评估设备的绝缘状况。
这种方法适用于绝缘材料较好的设备，但对于绝缘材料较差的设备可能会导致击穿。
2.脉冲电压法：施加脉冲电压激励在被测设备上，通过检测局部放电产生的脉冲电流和脉冲电压来评估设备的绝缘状况。
这种方法可以检测到微弱的局部放电信号，适用于各种绝缘材料的设备。
3.交流电压法：施加交流电压激励在被测设备上，通过检测局部放电产生的交流电流和交流电压来评估设备的绝缘状况。
这种方法可以模拟实际工作条件下的电压变化，适用于绝缘材料受到交流电压影响的设备。
4.高频电流法：施加高频电压激励在被测设备上，通过检测局部放电产生的高频电流来评估设备的绝缘状况。
这种方法可以提高局部放电信号的灵敏度，适用于检测高频设备和纤维材料。
在局部放电检测中，还可以采用数字信号处理和频谱分析等技术，对局部放电信号进行进一步的处理和分析。
通过分析局部放电信号的幅值、频率、相位等特征，可以判断绝缘系统的缺陷类型和严重程度。
总之，局部放电检测通过对绝缘系统中局部放电信号的检测和分析，可以评估设备的绝缘状况，及早发现绝缘问题，提高设备的可靠性和安全性。
不同的试验技术可以根据被测设备的特点和需要进行选择和应用。
局部放电试验原理
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。
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：
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 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， 重复击穿和熄灭现象-局部放电。
1.校正方法：注入qO=UN.Cq
试品的电容Cx为 已知，Cx两端的 电荷：qO=UN CxCq/Cx+Cq Cq<< Cx所以qO~UN.Cq一般Cq为固定值，调节UN得到不同的qO值。不论采用何种接线， 校准信号 必须从试品两端注入。
直测法。
仪器测得的信号Uf=Ua-Ub
检测阻抗：
测量阻抗Zm测量阻抗是一个四端网络的元件，它可以是电阻R或电感L的单一元件，也
局部放电检测原理及一般试验技术课件
06
局部放电检测案例分析
案例一：GIS的局部放电检测
01
02
03
04
GIS（Gas-Insulated Substation）是一种高压电 气设备，其内部结构紧凑， 运行电压高，因此局部放电 检测对于保障GIS的安全运行
至关重要。
GIS的局部放电检测通常采用 电测法，通过测量GIS内部产 生的电信号来判断是否存在
局部放电检测原理及一般 试验技术课件
• 局部放电检测原理 • 局部放电检测方法 • 局部放电检测设备 • 局部放电试验技术 • 局部放电检测标准与规范 • 局部放电检测案例分析
01
局部放电检测原理
局部放电定义
局部放电是指在绝缘介质中，由于电 场的作用，在导体间或导体与介质间 产生的非常短暂的、局部的、非贯穿 性的电荷释放现象。
企业标准与规范
企业标准Q/GDW 1522006
这是国家电网公司制定的关于高压开关设备 局部放电检测的企业标准，适用于国家电网 公司系统内的高压开关设备的局部放电检测 。
企业规范Q/GDW 1532006
这是国家电网公司制定的关于高压电缆局部 放电检测的企业规范，适用于国家电网公司
系统内的高压电缆的局部放电检测。
这些带电粒子在电场作用下又会撞击更多的气体或液体分子，产生连锁反应，最终 导致局部放电。
局部放电的电气特征
局部放电的电气特征主要包括： 放电时产生的电流脉冲、电磁 波、声波等。
其中，电流脉冲是局部放电最 直接的表现形式，其大小和波 形取决于放电的类型和程度。
电磁波和声波可以通过专门的 传感器进行测量，是检测局部 放电的重要手段。
结果处理
对检测数据进行处理和分析，如计算放电强度、放电位置等，并评估 其对设备的影响。
局部放电试验
局部放电试验
1、测试目的与要求：
局部放电试验检测是一种非破坏性试验在导体和电缆金属屏蔽层之间施加工频电压，绝缘中的微孔、杂质、金属颗粒，内外屏蔽中破洞和凸出物等，在电锡作用下，均会产生局部放电量。
放电量常用微微库伦（pC）来表示。
对于交联聚乙烯电缆，因绝缘缺陷而导致电缆击穿的主要原因是局部放电，使绝缘在工作电压下不发生局部放电或不超过一定量的局部放电，可以保证绝缘的长期工作可靠性。
因此，为了保障电缆的可靠运行，把整盘电缆的局部放电试验列入电缆的例行试验是非常重要的，世界上几乎所有国家都有该项目的考核标准。
我国最近出版的国家标准已由原来的
1.5U0试验电压下，局放最大为20Pc，改为1.73U0，局放为10Pc。
目前国内有的制造厂内控标准局放由最大为10Pc降至为5Pc。
2、局部放电试验测试原理
绝缘中发生局部放电时，引起电、化、光、声热各种效应，利用这些效应而有多种局部放电检测方法。
目前采用最广泛的高频电脉冲方法，具有较高的灵敏度，可以测量放电量为微微库的微弱信号。
当试品上的外加电压逐渐升高，达到绝缘中气隙的放电电场强度时，气隙中就发生放电。
在试品两端引起压降△U引起了试验回路中电荷重新分配的暂态过程，高频脉冲电流在试样电容，耦合电容器及测量阻抗上造成了一微弱的放电脉冲信号。
通过放大器加以放大，然后再通过示波器将放电信号显示出来，以便观察和记录。
3、局部放电试验测试方法
试验电压应加在导电线芯和金属屏蔽之间，电缆的试验电压应平稳升高到1.2倍试验电压，但时间不得超过1min，此后，缓慢的下降到规定的试验电压，此时可测量局部放电量，之后降压至零。
局部放电试验原理
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：Ua Ug Cg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=UC C=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/dgCgdg: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。
电力电缆线路交流耐压及局部放电试验报告
电力电缆线路交流耐压及局部放电试验报告一、实验目的：1.了解电力电缆线路的交流耐压试验原理和方法；2.掌握电力电缆线路的局部放电试验原理和方法；3.熟悉电力电缆线路试验设备及试验流程。
二、实验原理：1.交流耐压试验原理：交流耐压试验是指将电力电缆线路连接到试验装置上，在一定的试验电压下，观察电力电缆线路是否发生击穿或有漏电现象，以判断其绝缘性能是否合格。
2.局部放电试验原理：局部放电试验是指通过试验设备施加高电压，在电力电缆线路上人为形成局部电场强度，观察是否有局部放电现象。
局部放电是电力设备或电缆绝缘中局部发生的放电现象，是导致绝缘老化和故障的主要原因之一、检测局部放电的存在与否，可以评估电力电缆线路的绝缘质量。
三、实验设备与试验流程：1.实验设备：a.交流耐压试验设备：包括高压发生器、电压表、电流表、电容器等；b.局部放电试验设备：包括高压发生器、放电检测器、示波器等。
2.试验流程：a.交流耐压试验：①将电力电缆线路连接到试验装置上；②将试验电压逐渐升压至设定值，保持一段时间；③观察电缆线路是否发生击穿或漏电现象；④记录试验结果。
b.局部放电试验：①将电力电缆线路连接到试验装置上；②将试验电压逐渐升压至设定值，保持一段时间；③使用放电检测器观察是否有局部放电现象；④记录试验结果。
四、实验结果与分析：1.交流耐压试验：经过试验，电力电缆线路在试验电压下未发生击穿或漏电现象，说明其绝缘性能良好。
2.局部放电试验：经过试验，观察到电力电缆线路上有局部放电现象。
根据放电检测器的反馈信号，可以确定电力电缆线路的绝缘存在问题，需要进一步检修或更换。
五、实验结论：1.电力电缆线路经交流耐压试验，绝缘性能良好，可正常使用；2.电力电缆线路经局部放电试验，发现存在局部放电现象，需要进行检修或更换。
六、实验总结：通过本次实验，我们了解了电力电缆线路的交流耐压试验和局部放电试验原理和方法。
交流耐压试验可以判断电力电缆线路的绝缘性能是否合格，而局部放电试验可以评估电力电缆线路的绝缘质量。
局放试验原理
局放试验原理
局放试验是一种用于检测电气设备绝缘状况的一种方法。
该试验的原理基于电气设备在高电压作用下可能产生的绝缘故障，如放电、击穿以及局部放电。
通过对设备施加高电压，可以模拟设备工作时可能出现的电气应力，进而推测设备绝缘的可靠性和安全性。
在局放试验中，高压源会向设备施加一定电压，并测量设备产生的局部放电现象。
这些局放现象通常会以脉冲电流或瞬态电压的形式在设备的电气回路中产生，通过检测和分析这些电信号，可以评估设备的绝缘状况。
局放试验通常需要进行多次重复，以获得可靠的结果。
在每次试验中，高压源的电压可能会逐渐升高，以达到设备的击穿电压。
测试人员会记录下电压和局放电流之间的关系，并观察设备的响应情况。
如果出现局部放电现象，其电流的幅度和次数将被记录下来，以评估设备的绝缘质量。
通过局放试验，可以识别设备绝缘中潜在的故障和缺陷。
根据局放信号的形状和幅度，试验人员可以判断设备绝缘的质量，进而采取适当的维修和保养措施，以提高设备的可靠性和安全性。
总之，局放试验是一种通过施加高电压并检测设备产生的局部放电现象来评估设备绝缘状况的方法。
通过分析局放信号，可以判断设备绝缘质量，从而进行相应的维修和保养工作。
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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：Ua Ug Cg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=UC C=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/dgCgdg: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: ua uc ug 空穴击穿uc ur 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。
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。
第二节局部放电测量方法局部放电会产生各种物理、化学变化，如发生电荷转移交换，发射电磁波、声波、发热、发光、产生分解物等，所以有很多测量局部放电的方法，一般分为电测法和非电测法。
一、超声波局部放电测量原理超声波是一种振荡频率高于20kHz的声波，超声波的波长较短，可以在气体、液体和固体等媒介中传播，传播的方向性较强、故能量较集中，因此通过超声波测试技术可以测定局部放电的位置和放电程度。
超声波局部放电测量特点：1. 可以较准确的测定局部放电的位置。
2. 测量简便。
可在被测设备外壳任意安装传感器。
3. 不受电源信号的干扰。
4. 测试灵敏度低，不能直接定量。
一、超声波传感器的原理及应用1. 超声波传感器的原理:压电效应单片陶瓷振动子f∝t/r2t: 振动子厚度r：振动子半径采用密封结构传感器根据不同的尺寸作成不同频率的传感器。
局部放电超声测量电测法与超声法联合测量以电信号为时间零点测量与超声信号的时间差Δt 计算出放电点与传感器的距离s=vΔt v=1.42mm/μs（油中）1. 其他非电检测方法①光检测法透明介质电缆芯水介质光电倍增管观察②热检测法严重放电局部热效应热电偶测温升③放电产物分析法分解气体分析化学生成物推断放程度第三节脉冲电流测量原理及方法局部放电电测法：1.无线电干扰测量法RIV：直接耦合或天线RIV表读取μv不能直接读取放电量2.放电能量法：放电有能量损耗测量一个周期的放电能量3.脉冲电流法。
IEC通用方法，直接通过检测回路测量电压脉冲，灵敏度最高。
一、脉冲电流测量法仪器及接线测量仪器主要有脉冲显示仪和数字分析仪。
1.测试接线：并联法试品一端接地，检测阻抗容量可较小。
a并联法试品一端可以不接地的采用串联法。
b串联法c平衡法平衡法：将两台电容量相差不大的试品，相互作为耦合电容并平衡抑制干扰。
灵敏度略低于直测法。
仪器测得的信号Uf=Ua-Ub检测阻抗：测量阻抗Zm。
测量阻抗是一个四端网络的元件，它可以是电阻R 或电感L的单一元件，也可以是电阻电容并联或电阻电感并联的RC 和RL 电路，也可以由电阻、电感、电容组成RLC 调谐回路。
调谐回路的频率特性应与测量仪器的工作频率相匹配。
测量阻抗应具有阻止试验电源频率进入仪器的频率响应。
连接测量阻抗和测量仪器中的放大单元的连线，通常为单屏蔽同轴电缆。
RC型频带宽、噪声大,试品电流大时阻抗上有工频分量。
RCL型对工频呈低阻抗，对放电脉冲检测灵敏度较高，频带较窄，噪声水平较低。
RCL型应用普遍。
一、等效回路的校正：在试品两端主入已知电荷量，得到需要的视在放电量，测量比较试品放电量之间的换算系数。
1.校正方法：注入q0=UN.Cq试品的电容Cx为已知，Cx两端的电荷：q0=UN CxCq/Cx+Cq Cq<< Cx 所以q0≈UN.Cq一般Cq为固定值，调节UN得到不同的q0值。
不论采用何种接线，校准信号必须从试品两端注入。
如采用示波器观察脉冲，应先调节宽带放大器的增益，得到一个高度为L0mm 的脉冲，然后计算单位刻度的放电量q0/ L 0，此时L0= q0。
试品册得的视在放电量q= UN.Cq （L/ L0）若放大器变档则：q= UN.Cq（L/ L0）×10(N1-N2) 示波器读数L:测量信号高度；L0：校正信号高度N1:测量档位 N2:校正档位放电表读数：q= UN.Cq（x/x0）×10(N1-N2 ）X: 测量信号读数；x0：校正信号读数一般放大器总增益100dB，分为5个档位，每个档位为20dB, 放大器频率范围：20-200kHz 例：校正信号为X= 100pC UN=10V Cq=10PF调节放大器使读数为X0=100格放大器档位为N2=3（此时放大器微调不能再动）测量信号读数X=50格 N1=3则q= 10×10（50/100）×10(3-3)=50 Pc若X=50格 N1=4 则q= 10×10（50/100）×10(4-3)=500 pC一、方波发生器及校正电容Cq的选择方波的要求：上升时间不大于0.1μs校正电容Cq的选择: Cq≤0.1Cx 一般为10 pC或100 pC第四节互感器局部放电测量1.电流互感器局部放电测量接线：Ck：耦合电容器可选用500-6000pF高压电容，本身局放小于试品允许值的50%35Kv CT电容很小可采用串联法，利用T对地杂散电容作为Ck，不用Z。
测量时二次短接后与铁心一起接地。
标准：GB1208-97《电流互感器》规定在电压 1.2Um/√3时放电量：交接时不大于20pC Um=1.15Un=1.15×35=40.25kV试验加压：1.2Um/√3=1.2×40.25/1.732=27.89 kV2.电压互感器局部放电测量回路相对相：在电压1.2 Um放电量：在交接时不大于20Pc。
试验时一次、二次不应短路，试验应作两次，AX对调，放电量取大的为最后结果。
采用直接加压法，如励磁电流过大，应采用3倍频电源。
第五节电力变压器局部放电试验1. 测量接线及试验方法：+相对相：在电压1.2 Um放电量：在交接时不大于20Pc。
试验时一次、二次不应短路，试验应作两次，AX对调，放电量取大的为最后结果。
采用直接加压法，如励磁电流过大，应采用3倍频电源。
第五节电力变压器局部放电试验1. 测量接线及试验方法：+标准：1.制造厂与用户协商，天津电力公司规定小于10pC；2.依照制造厂技术条件；3.依据有关标准，如：JB/DQ2628-90，《树脂绝缘干式变压器质量分等》标准规定放电量应小于50pC。
加压方法：低压施加相对相1.5Um预加电压，持续30s，然后降至1.1Um相对相电压，持续3min读数。
低压施加3相倍频电源。
试验方法：测量A相，B、C分别接地，其他两相同理。
判定时取最大值。
试验时铁心接地。
第六节局部放电波形图谱识别1.内部放电：单气隙多气隙2.表面放电：3.电晕放电：4.干扰放电波形：接触不良可控硅元件动作磁饱和产生的谐振波形调制或非调制的干扰波形荧光灯产生的干扰第七节局部放电试验应注意的事项：1. 试验程序：①试前准备：试品表面应清洁干燥，其温度和环境温度一致，试验前试品不应受机械、热和电的作用。
②校验测试回路的灵敏度，应不低于试品允许放电量的50%。
③高压引线应采用蛇皮管，与试品连接处应紧密，必要时加屏蔽。
④试品、测试设备可靠接地，最好一点接地，接地线尽量短。
⑤试验回路要紧凑，试品远离其他物体。
1. 干扰的来源、识别和抑制：①来源：a.电源干扰信号；b. 接地系统的干扰；c.空间干扰信号;d.测试回路本身的干扰信号。
②识别：a.测试回路通电，不升压仪器指示主要是电源干扰。
b.不带试品，升压到额定，此时干扰主要来自升压器及与高压连接的各设备。
c. 测试回路不通电，仪器指示主要是空间干扰信号。
d.利用示波器识别其他各种干扰。
③抑制：a.从波形的特点分析区别，读取放电脉冲。
b.在电源回路和高压回路加滤波器。
c.测量装置选择合适的频带和中心频率。
d.采用平衡测试回路。
e.时间开窗法。