局部放电检测方法之电检测法(介质损耗分析法)

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变压器类设备局部放电测量

变压器类设备局部放电测量山东临沂供电公司李涛2010年9月一、局部放电的定义：根据GB/T7354－2006《局部放电测量》中的定义，局部放电是指导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电，这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。

当电力设备的绝缘内部存在气隙或生产过程中造成一些缺陷，在高电场强度作用下，气隙首先击穿，并会发生多次的重复击穿和熄灭，而周围的绝缘介质仍保持着绝缘性能，整个绝缘结构并未形成电极间的贯穿性放电通道。

局部放电一般存在于固体绝缘的空隙中，液体绝缘的气泡中，电极表面的尖锐部位或电场中的悬浮金属的表面；介质的沿面放电，层压材料中的放电，固体绝缘的表面和内层的树枝状爬电等也属于这一类。

二、局部放电的危害：如果电气设备绝缘在运行电压下出现局部放电，这些微弱的放电会使绝缘材料受到电晕腐蚀、局部过热、紫外线辐射和氧化作用，产生的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，设备损坏。

如油纸绝缘在局部放电作用下会产生不饱和烃C2H2、H2、CH4和x蜡，蜡质会积留在固体绝缘上，放电产生的气体又使放电增加，造成在场强高的部位或绝缘纸有损伤的部位发生击穿，或沿着层间间隙爬电，或形成树枝状放电，在放电通道上会形成整齐的碳化层，最终贯穿绝缘。

虽然局部放电会使绝缘劣化而导致损坏，但它的发展是需一定时间的，发展时间与设备本身的运行状况及局部放电种类，与其产生的位置和设备的绝缘结构等多种因素有关。

因此，一个绝缘系统寿命与放电量的关系分散性很大，这也是该项测试技术有待研究的一个课题。

总的来讲，对一个绝缘系统的好坏判断是其局部放电越小越好。

三、局部放电测量的目的和意义用传统的绝缘试验方法很难发现局部放电缺陷，并且lmin交流耐压试验还会损伤绝缘，影响设备以后的运行性能，随着电压等级提高，这个问题更为严重。

因而，测试电气设备的局部放电特性是目前预防电气设备故障的一种好方法，可以发现潜在绝缘薄弱部位，通过局部放电试验的变压器类设备，在运行中可靠性是比较高的。

局部放电检测技术

局部放电检测技术摘要：局部放电试验作为一种非破坏性试验，是电力设备绝缘检测和诊断的重要方法。

随着人们对电力设备可靠性的要求的提高，局部放电技术快速发展，各种局部放电技术应运而生。

文章回顾了局部放电检测技术的发展，重点对常用的几种局部放电测试方法进行介绍，并对未来的局部放电检测作了展望。

关键词：局部放电绝缘检测气隙超高频Abstract: As a kind of non-destructive testing, the partial discharge test is of the important methods for electric power equipment insulation detection and diagnosis. With the increasing demand for electric power equipment reliability, partial discharge technologies develop rapidly , all kinds of partial discharge technology arises at the historic moment. The paper reviews the development of partial discharge detection technique, introduces the most popular method of PD detection, and gives a forecast for the future development of PD test.Keywords: partial discharge，insulation detectionair gap，UHF1.引言电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的影响，其性能会逐渐劣化，以致出现缺陷，造成故障。

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。

绝缘故障的排除方法

绝缘故障的排除方法绝缘故障是电力系统中常见的故障类型之一，对于电力系统的安全运行具有重要影响。

一旦发生绝缘故障，及时排除故障是确保电力系统正常运行的关键。

本文将以绝缘故障的排除方法为标题，介绍几种常见的绝缘故障排除方法。

一、绝缘故障排除方法之绝缘电阻测量法绝缘电阻测量法是最常用的绝缘故障排除方法之一。

通过测量电气设备或电力系统各部分的绝缘电阻，可以判断绝缘是否正常。

一般情况下，绝缘电阻应该达到一定数值，如果测量结果明显低于标准值，就说明存在绝缘故障。

此时需要进一步确定故障的具体位置。

二、绝缘故障排除方法之绝缘阻抗测量法绝缘阻抗测量法是一种更精确的绝缘故障排除方法。

它通过测量电气设备或电力系统中的绝缘阻抗，来判断绝缘是否正常。

绝缘阻抗是指在给定的工频电压下，电气设备或电力系统中绝缘材料对电流的阻抗。

一般情况下，绝缘阻抗应该达到一定数值，如果测量结果明显低于标准值，就说明存在绝缘故障。

此时需要根据测量结果确定故障的具体位置。

三、绝缘故障排除方法之绝缘电压测试法绝缘电压测试法是一种常用的绝缘故障排除方法。

它通过给电气设备或电力系统施加一定的工频电压，观察绝缘是否能够承受正常的电压。

一般情况下，绝缘应该能够承受一定的电压，如果出现电压击穿现象，就说明存在绝缘故障。

此时需要根据击穿位置进行维修或更换绝缘材料。

四、绝缘故障排除方法之绝缘局部放电检测法绝缘局部放电检测法是一种高精度的绝缘故障排除方法。

它通过检测电气设备或电力系统中的局部放电现象，来判断绝缘是否正常。

局部放电是指绝缘材料中的局部区域发生的放电现象。

一般情况下，绝缘材料应该没有局部放电现象，如果检测到明显的放电信号，就说明存在绝缘故障。

此时需要根据放电位置进行维修或更换绝缘材料。

五、绝缘故障排除方法之绝缘介质损耗测试法绝缘介质损耗测试法是一种常用的绝缘故障排除方法。

它通过测量电气设备或电力系统中的绝缘介质损耗，来判断绝缘是否正常。

绝缘介质损耗是指绝缘材料在电场作用下产生的能量损耗。

局部放电测试方法

局部放电测试方法局部放电测试方法随着电力设备电压等级的提高，人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。

我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50％是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故，原因也是局部放电所致。

局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。

虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。

若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。

对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。

因此，高压绝缘设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标，产品不但在出厂时要做局部放电试验，而且在投入运行之后还要经常进行测量。

对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。

根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分解物等，可以有很多测量局部放电的方法。

总的来说可分为电测法和非电测法两大类，电测法包括脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等，非电测法包括声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。

一、电测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。

每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。

另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10 ns量级；在油隙中一次放电时间也只有1μs。

根据Maxwell电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。

局部放电电检测法即是基于这两个原理。

常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。

1．脉冲电流法脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。

脉冲电流法的基本测量回路见图3-5 。

图中C x代表试品电容，Z m（Z'm）代表测量阻抗，C k代表耦合电容，它的作用是为C x与Z m之间提供一个低阻抗的通道。

电缆局部放电检测方法

电缆局部放电检测方法随着电力系统的不断发展，电缆作为输电线路的重要组成部分，其安全性能和可靠性越来越受到重视。

电缆局部放电是指电缆绝缘局部区域发生的放电现象，这种放电可能导致电缆绝缘击穿，造成设备损坏甚至火灾等严重事故。

因此，就需要对电缆局部放电进行检测。

下面一起了解下电缆局部放电检测的方法和意义。

一、电缆局部放电检测的意义1.提高设备安全性。

电缆局部放电会导致绝缘击穿，进而引发设备故障，影响电力系统的稳定运行。

通过对电缆局部放电的及时检测，可以有效降低设备故障率，提高设备的安全性。

2.保证电力系统稳定运行。

电缆局部放电会导致电力系统的电压波动、电流畸变等问题，影响电力系统的稳定运行。

通过对电缆局部放电的检测，可以及时发现问题并采取措施，保证电力系统的稔定运行。

3.延长设备使用寿命。

电缆局部放电会导致绝缘老化、材料损耗等问题，从而缩短设备的使用寿命。

通过对电缆局部放电的检测，可以及时发现问题并采取措施，延长设备的使用寿命。

二、电缆局部放电检测的方法1.电测法电测法是一种直接测量电缆绝缘介质中的电气参数的方法。

通过在电缆表面或内部安装电极，利用电场的作用原理，测量绝缘介质中的电压、电流等参数。

当绝缘介质中存在局部放电时，会产生局部电场，从而导致绝缘介质中的电压、电流发生变化。

通过对这些变化信号的分析，可以判断是否存在局部放电现象。

电测法的优点是检测灵敏度高，能够实现对电缆全面、连续的检测。

但其缺点是对现场设备要求较高，需要专业的检测仪器和技术人员进行操作。

2.热像法热像法是一种通过测量绝缘介质中的温度分布来判断是否存在局部放电的方法。

当绝缘介质中存在局部放电时，会产生局部热量，导致绝缘介质中的温度分布发生变化。

通过时这些温度变化的图像分析，可以判断是否存在局部放电现象。

热像法的优点是检测成本较低，适用于对现场设备要求较低的场合。

但其缺点是对温度分布的敏感度较低，可能漏检部分局部放电现象。

3.声波法声波法是一种通过测量绝缘介质中传播的声音信号来判断是否存在局部放电的方法。

电气设备绝缘检测的新技术有哪些

电气设备绝缘检测的新技术有哪些在现代电力系统中，电气设备的可靠运行至关重要。

而绝缘性能是确保电气设备安全、稳定运行的关键因素之一。

随着科技的不断进步，电气设备绝缘检测技术也在不断创新和发展。

本文将为您介绍一些当前较为先进的电气设备绝缘检测新技术。

一、局部放电检测技术局部放电是电气设备绝缘劣化的早期表现之一。

通过检测局部放电现象，可以及时发现绝缘潜在的问题。

1、超高频检测法超高频检测法利用传感器接收局部放电产生的超高频电磁波信号。

这种方法具有较高的灵敏度和抗干扰能力，能够检测到微小的局部放电信号，并且可以实现对放电位置的定位。

2、超声波检测法当局部放电发生时，会产生超声波信号。

超声波检测法通过安装在设备外壳上的传感器来接收这些信号。

该方法适用于检测开关柜、变压器等设备的局部放电，但其检测范围相对较小。

3、特高频与超声波联合检测法将特高频检测法和超声波检测法相结合，可以综合利用两种方法的优点，提高检测的准确性和可靠性。

同时，还能够对局部放电的类型和严重程度进行更精确的评估。

二、红外热成像检测技术电气设备在运行过程中，由于电流通过会产生热量。

如果绝缘存在问题，可能会导致局部过热。

红外热成像检测技术通过检测设备表面的温度分布，来判断是否存在绝缘故障。

该技术具有非接触、快速、直观等优点。

可以在设备运行状态下进行检测，不影响设备的正常运行。

但它也存在一定的局限性，例如对于小面积的发热点可能不够敏感，容易受到环境温度和风速等因素的影响。

三、介电响应检测技术介电响应检测技术是一种基于电气设备绝缘介质的电学特性进行检测的方法。

1、频域介电谱法通过在不同频率下测量设备绝缘的介电常数和介质损耗因数，来评估绝缘的状态。

该方法能够反映绝缘的整体性能，但测试时间相对较长。

2、时域介电谱法时域介电谱法通过施加阶跃电压或脉冲电压，测量绝缘介质的极化和去极化电流，从而分析绝缘的状况。

这种方法测试速度较快，但对测试设备的要求较高。

局部放电

DGA
可靠性高。判定指标规程完善。
HFCT
操作简单。判断方式容易掌握。放电测量可以定量分析
UHF
局部放电检测灵敏度高。现场该频段干扰小。有GIS等设备成功应用可以借鉴。
AE
受电气干扰少，应用最为成熟；
带电检测，安全可靠；随时进行检测，
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。其中，中、高压设备中高达85%的破坏性故障是由局部放电引起的。局部放电对绝缘产生的破坏作用可归纳为以下几种基本形式： 1. 带电质点的轰击 2. 热效应 3. 活性生成物（臭氧、硝酸、亚硝酸、草酸等）
4. 辐射效应
5. 机械力的效应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。
局部放电应用技术
2016-02-29
主要内容
• • • • • • • • 1.局部放电的概述 2.局放测试的发展 3.局部带电检测技术 4.AE技术 5.HFCT技术 6.UHF技术 7.TEV技术 8.总结
1.局部放电
概念：绝缘体中只有局部区域发生的放电，而没有贯穿施加电压的导体
之间，可以发生在导体附近，也可以发生在其他地方，这种现象称为局部放电。
• 局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的等物理现象和化学变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
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。（a）树枝引发机理可能是气隙、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，使介质疲劳开裂而造成的。

紫外检测法用于电气设备局部放电

紫外检测法用于电气设备局部放电1.1概述随着工业发展和社会进步，电力系统向大容量、超高压和特高压方向发展，对系统运行可靠性要求越来越高。

电力设备是组成电力系统的基本元件，其工作状况直接关系到电力系统的安全经济运行。

电气设备绝缘材料多为有机材料，如矿物油，绝缘纸或各种有机合成材料，绝缘体各区域承受的电场一般是不均匀的，而电介质本身通常也是不均匀的，有的是由不同材料组成的复合绝缘体，如气体一固体复合绝缘、液体一固体复合绝缘以及固体一固体复合绝缘等。

有的虽是单一的材料，但是在制造或使用过程中会残留一些气泡或其他杂质，于是在绝缘体内部或表面就会出现某些区域的电场强度高于平均电场强度，或某些区域的击穿场强低于平均击穿场强，因此在某些区域就会先发生放电，而其他区域仍然保持绝缘特性，这就形成了局部放电。

在电场作用下，导体间绝缘仅部分区域被击穿的电气放电现象称为局部放电。

对于被气体包围的导体附近发生的局部放电，可称之为电晕。

局部放电可能发生在导体边缘，也可能发生在绝缘体的表面或内部，发生在表面的称为表面局部放电，发生在内部的称为内部局部放电。

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，故对电气设备局部放电的监测尤为重要。

局部放电对电气设备会带来严重的危害，主要表现在由于放电产生的局部发热、带电粒子的撞击、化学活性生成物以及射线等因素对绝缘材料的损害。

虽然局部放电能量很小，但在运行电压作用下长期发展，最终会导致绝缘击穿，对设备的安全运行构成威胁，甚至造成电力设备运行时出现故障造成供电中断，其经济损失不可估量。

我国曾对110kV及以上的变压器统计表明，50%的事故是匝间绝缘事故;1971-1974年我国对170台6kV及以上的电机事故进行统计，发现绝缘事故占60%，对1984-1987年间的发电机事故调查表明，定子绕组绝缘击穿和相间短路占定子事故的48.4%。

面对电力系统口趋完善的保护措施，要求提高对设备的在监检测能力，对不同的电力设备制定出有效的测试及判断标准，在事故发展初期提出改善措施，以保证高压设备的运行安全，节约维修费用。

局部放电测试方法

局部放电测试方法随着电力设备电压等级的提高，人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。

我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50％是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故，原因也是局部放电所致。

局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。

虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。

若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。

对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。

对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。

根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分解物等，可以有很多测量局部放电的方法。

一、电测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。

每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。

另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10 ns量级；在油隙中一次放电时间也只有1μs。

根据Maxwell电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。

局部放电电检测法即是基于这两个原理。

常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。

1．脉冲电流法脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。

脉冲电流法的基本测量回路见图3-5 。

图中Cx 代表试品电容，Zm（Z'm）代表测量阻抗，C k代表耦合电容，它的作用是为C x与Z m之间提供一个低阻抗的通道。

电气设备局部放电检测方法综述

电气设备局部放电检测方法综述摘要：电力企业需要对设备运行采取有效的检测方法，将出现问题的可能性降至最低。

而局部放电检测技术是众多检测技术中的一种，它被认为是电气设备中最重要、最有效的绝缘状态评估法，在电气设备绝缘状态的诊断及评估中得到了大量的研究及应用。

基于此，本文详细分析了电气设备局部放电的检测方法。

关键词：电气设备；局部放电；检测技术我国电力系统正朝着大规模、远距离、特高压、智能化、交直流混合输电方向发展。

电气设备的安全运行是电网安全可靠运行的重要保障，而电气设备绝缘是否良好直接影响到电气设备能否安全运行。

局部放电检测是判断绝缘系统的有效手段及评估方法，因此局部放电检测方法的研究显得尤为重要。

一、脉冲电流法脉冲电流法是一种早期的电气设备局部放电检测手段，其检测原理是通过获得耦合阻抗，在耦合电容侧或通过Rogowski线圈从电力设备中性点或接地点处测取由局部放电引起的脉冲电流，能获得放电量、放电相位等信息，属于定量测量。

传统的脉冲电流法分为宽频及窄频两种，宽频检测频率为100～400kHz，该方法具有检测信息丰富、脉冲分辨率高、信噪比低等特点；窄频检测频率为10～100kHz，其特点是抗干扰能力强，灵敏度高，检测信息不够丰富，脉冲分辨率低。

通常，脉冲检测法的优点是离线测量灵敏度高，测量结果直观有效；缺点是实际运行设备现场存在多种形式的电磁干扰，与离线测量相比无局部放电升压试验条件，因此基于脉冲电流法的带电或在线局部放电试验应用较少。

该方法主要用于电气设备的型式试验、出厂试验等离线测量。

针对传统脉冲电流法的优缺点，德国MAY公司采用先进的软硬件结合消噪抗干扰技术对该方法进行了改进，实现了该方法在高压开关柜设备运行中的应用，且成功研发了INDIPARD局部放电在线监测系统和INDIPROT便携式局部放电监测系统。

有学者选择测量阻抗带宽为30MHz来测量局部放电的脉冲电流信号，该方法基于脉冲电流法的宽频处理方法，对局部放电波形进行分类数据处理，消除噪声干扰。

电力电缆的故障分析及检测方法

电力电缆的故障分析及检测方法
电力电缆是输送电能的重要组成部分，若出现故障则会导致供电中断、损失等问题，因此对电力电缆的故障分析及检测十分必要。

下面介绍电力电缆故障的分类及常用的检测方法。

一、故障分类
1.绝缘故障：电缆的绝缘材料损坏或老化，导致电力泄漏、短路等问题。

2.导体故障：电缆中导体损坏、接触不良、电阻过大等问题。

3.接头故障：电缆接头制作不良、防水措施不够、温升过高等问题。

二、常用检测方法
1.局部放电检测：通过检测电缆运行过程中的局部放电信号，判断电缆的绝缘状态，以便及早判断绝缘缺陷的出现。

2.介质损耗测试：通过测试电缆内介质的损耗，判断电缆绝缘状态的好坏。

3.电容测试：通过量取电缆母线、引出线之间的电容值，推算电缆电容率，以判断电缆绝缘状态。

4.高压测试：通过施加高电压测试电缆的绝缘强度，以便检测电缆的耐压性能。

5.电缆局部放电测量：通过检测电缆中存在的局部放电，判断导体两相之间或绝缘层内存在的故障。

6.时域反射法：通过测试电缆上电磁波信号的传输速度，以检测电缆上的绝缘故障的位置。

7.绝缘电阻测量：通过测试电缆的绝缘电阻变化情况，判断电缆的绝缘状况。

总的来说，电力电缆的故障分析及检测需要多种技术手段的综合运用，只有掌握了各种故障的原因和检测方法，才能及时发现问题，保障供电的连续性和稳定性。

第4节局部放电的测量

Senaco AS100 声传感器
北京亚捷隆测控技术有限公司
噪声检测法的特点
抗电磁干扰能力强灵敏度不受试品电容的影响能进行复杂设备放电源定位在传播途径中衰减、畸变严重基本不能反映放电量的大小
实际中一般不独立使用声测法，而将声测法和电测法结合起来使用。
光检测法采用光纤传感器，局部放电产生的
局部放电（PD）的在线监测
电力变压器PD的在线声电联合监测 CD－电流脉冲检测器 MC－超声压力传感器 RC－罗戈夫斯基线圈
声电信号图形识别
电力变压器PD在线监测时所获得的电流脉冲及超声信号
现场带电测量的灵敏度
实验室：IEC要求新生产的≥300 kV变压器在制
造厂的实验室里试验时，PD的视在放电量应小于 300～500 pC
整个系统的总电容为：
C
Ca

Cb C g Cb Cg
在电源电压 ug U m sin t 的作用下，Cg上分到的电压
为
ug

Cb Cb Cg
Um
sin
t
当ug达到该气隙的放电电压Us时，气隙内发生火花
放电；当Cg上的电压从Us迅速下降到熄灭电压(也称剩余电压)Ur时，火花熄灭，完成一次局部放电。在此期间出现一个对应的局部放电电流脉冲。这一放电过程的时间很短，可认为瞬时完成。
一、局部放电基本概念
绝缘内部气隙局部放电的等值电路如图4-9所示。
电容上分到的电压 u g，气隙放电电压 U s ，熄灭
电压（剩余电压） U
图4-10。
，局部放电的电流变化曲线见
r
图4-9中，Cg代表气隙的电容，Cb代表与气隙串联的那部分介质的电容，Ca代表其余完好部分的介质电容， Z代表对应于气隙放电脉冲频率的电源阻抗。

浅谈高压电缆附件超高频局部放电检测法

浅谈高压电缆附件超高频局部放电检测法前言电力设备绝缘在实际运行中会受到多方面的影响，包括电、机械、热、不良环境等因素，导致电力设备在实际使用中，绝缘性能会逐渐的下降，最后出现故障，影响正常的使用。

绝缘诊断和检测技术就是伴随着电力设备的发展而逐渐发展起来的，其中，超高频局部放电检测技术，作为一种不产生任何破坏作用的检测方法，成为了人们广泛运用的技术。

本文从局部放电检测技术研究的现状出发，探讨局部放电检测技术的应用情况以及对超高频局部放电检测技术进行深入的研究。

一、局部放电检测技术的现状局部放电，在高压电缆附件中广泛存在，是绝缘介质外施电压过高产生的一种电气放电现象，这主要是由于高压电缆附件内部普遍存在的空隙、气泡、污秽和杂质等原因造成的。

尽管局部放电只发生在很微小的空间内，一般情况下不会穿透性击穿绝缘体，但是会对电介质造成一定程度的损坏。

因此，对局部放电的检测技术在很早之前就已经被人们所认知，并积极创造和使用不同的检测方法对局部放电进行检测。

由于局部放电现象是基于声、光、热、电等原因出现的，因此，局部放电的检测技术也就有了相应的方法，大体上分为非电检测法和电检测法。

（一）非电检测法非电检测法主要是基于局部放电现象在很多情况下都是由声、热、光等现象产生的，因此，局部放电检测法也就相应的出现了声测法、红外测法以及光测法等非电检测法，非电检测法的优点则是与式样电容关系不大，而且抗电磁干扰能力强等。

其中声测法，是指绝缘介质中发生局部放电时，放电瞬间释放的效果类似于小爆炸，放电源类似于声源，不断向周围发出声波，利用声-电传感器，以灵敏度和工作频带两个方面为指标，就可以有效的实现检测声信号转变为电信号，从而实现对局部放电的检测。

光测法，是指将声测法和光纤技术相结合而出现的声−光测法。

声−光测法主要是使用光纤传感器，利用由于局部放电所发生的声波压迫改变光纤性质，并改变光纤输出信号的情况，从而实现局部放电的检测[1]。

电气设备局部放电检测技术述评

电气设备局部放电检测技术述评一、概述电气设备局部放电是指在设备绝缘部分发生的非贯穿性放电现象，它可能引发设备绝缘性能的逐步恶化，最终导致设备故障。

局部放电检测技术的研发和应用，对于保障电气设备的安全稳定运行具有重要意义。

本文旨在全面综述电气设备局部放电检测技术的最新进展、基本原理、常见方法及其优缺点，并探讨未来的发展趋势。

随着科技的进步，局部放电检测技术已经从传统的电测法发展到声学、光学、化学等多种方法，这些技术的出现极大地提高了局部放电检测的准确性和灵敏度。

各种方法在实际应用中也存在一些问题，如易受干扰、检测距离限制等。

研究和开发新型的局部放电检测技术，提高检测精度和稳定性，是当前电气设备维护领域的重要课题。

本文首先介绍了局部放电的基本概念和产生机理，然后详细阐述了各种局部放电检测技术的原理、特点和应用范围。

在此基础上，对比分析了各种方法的优缺点，并讨论了其在实际应用中的挑战和解决方案。

展望了局部放电检测技术的发展趋势和未来研究方向，以期为电气设备的安全维护和故障预防提供理论支持和技术指导。

1. 局部放电的定义与重要性局部放电（Partial Discharge, PD）是指在电气设备的绝缘结构内部或表面，由于电场强度超过局部区域绝缘介质的耐受极限，导致电荷发生非贯穿性的、局部化的瞬间释放现象，而未形成贯穿整个绝缘介质的完整电弧放电。

这种放电活动通常发生在绝缘缺陷部位，如气隙、杂质、裂纹、纤维束间隙、电极边缘不平整处等，其能量远小于整体绝缘击穿所需的能量，不会立即造成设备的运行中断。

局部放电的发生是绝缘性能退化的重要标志，长期持续的局部放电活动会对绝缘材料造成累积性损伤，逐渐降低其电气强度，最终可能导致绝缘故障甚至灾难性的设备故障。

局部放电的重要性在于它是评估电气设备绝缘状况和预测潜在故障的极为关键的指标。

以下几个方面突出体现了局部放电检测对于确保电力系统安全稳定运行的重要性：早期预警作用：局部放电往往在设备绝缘出现初期缺陷时即已发生，而这些缺陷可能尚未引起明显的电气性能下降或温度异常。

发电厂电气设备局部放电检测与诊断技术研究

运营维护技术Telecom Power Technology图2　局部放电测试仪190 2023年9月25日第40卷第18期191 部放电检测诊断技术结合起来共同应用，这样既能保证电气设备局部放电检测质量，又能提高其检测效率，从根本上推动电气设备局部放电检测工作稳定顺利进行。

3　局部放电检测与诊断技术在发电厂电气设备中的应用作用3.1　评估电气设备运行状态局部放电检测与诊断技术在发电厂电气设备中能够起到对电气设备运行状态进行实时监测的作用。

发电厂电气设备在运行过程中会产生局部放电现象，而通过局部放电检测与诊断技术能够利用检测数据判断电气设备的运行情况。

若电气设备局部放电数值过高，则意味着其绝缘性能有所下降，甚至还可能存在着安全运行隐患问题，这时便需要对电气设备进行故障隐患的排除。

同时，局部放电检测与诊断技术能够与发电厂电气设备的自动监测系统相结合进行应用，利用局部放电检测与诊断技术来分析电气设备的运行状态。

局部放电数据过高的话，自动监测系统便会发出对应警报，实现故障预警。

根据局部放电检测结果，能够判断电气设备的使用寿命，为电气设备的维护保养工作开展提供重要的数据支持。

3.2　优化电气设备组成结构局部放电检测与诊断技术在发电厂电气设备中的应用除了能够提高电气设备运行的安全性和稳定性，还有助于优化电气设备的组成结构。

设计人员根据局部放电检测结果能够发现电气设备存在的不足之处，以此为电气设备结构改进提供重要帮助[8]。

同时，维修人员制定发电厂电气设备维修计划时，可以通过局部放电检测与诊断技术对其进行检测，根据检测结果来制定针对性的维修方案，这样不仅能够保证电气设备的故障维修质量，而且能够提高其故障维修效率，从根本上推动发电厂电力设备的安全稳定运行。

4　结　论局部放电检测与诊断技术在发电厂电气设备中发挥着极其重要的检测与诊断作用。

根据发电厂电气设备的运行情况选择合适的局部放电与诊断技术，不仅能够快速地将电气设备所存在的故障隐患问题全部检测出来，而且能够为电气设备结构优化提供重要的数据支持，从根本上推动整个发电厂的快速建设发展。

局部放电

1928 年Lloyd 和Starr 提出了平行四边形测量局部放电的方法，该方法可以认为是积分电桥的始祖积分电桥是Dakin 和Malinaric 在1960 年提出的，这种方法在局部放电的物理研究中具有独到的优点至今仍在应用此后，各种局部放电检测技术应运而生基于对发生局部放电时产生的各种电· 声· 光· 热等现象的研究，局部放电检测技术中也相应出现了电检测法和光测法· 声测法· 红外热测法等非电量检测方法。近年来随着变频电源的广泛应用一些变频系统绝缘出现过早老化的情况，在脉冲条件下的局部放电检测也引起人们的关注。

干扰是多样的，表现出的特性也不同，用一种方法来有效地抑制所有的干扰是不可能的，针对不同的干扰源，需采取不同的措施，综合运用，达到抗干扰的目的。抑制干扰的措施有消除干扰源、切断干扰途径和干扰的后处理 3 种方法。对于因系统设计不当引起的各种噪声，可以通过改进系统结构、合理设计电路、增强屏蔽等加以消除；保证测试回路各部分良好连接，可以消除接触不良带来的干扰；提供一点接地，消除现场的弧立导体，可以消除浮动电位物体带来的干扰；通过电源滤波可以抑制电源带来的干扰；屏蔽测试仪器，可以抑制因空间耦合造成的干扰。而对于其他的通过测量传感器进入监测系统的干扰，则需要通过各种硬件和软件的方法，进行干扰的后处理来抑制。这些措施主要包括频域开窗和时域开窗。频域开窗利用周期型干扰在频域上离散的特点对其加以抑制；时域开窗利用脉冲干扰在时域上离散的特点来消除。对于这两种处理方法，应采用频域开窗在前、时域开窗在后的原则。近年来，小波分析的发展，又开辟了通过时－频分析来抑制干扰的新思路。

（1）PD发生在外施电压上升，下降最快的区域。（2）交流下，PD呈脉冲性，即外施电压上升，气泡电压上升，放电次数上升（3）直流下，放电次数很少，对介质绝缘性能影响不大，再次放电的话是由于气隙空间电荷沿气隙表面泄露造成的。

高电压技术：4.3 局部放电的测量

2.局部放电的危害：
局部放电产生的电子、离子往复冲击绝缘物，使绝缘物分解、破坏，并且绝缘物分解出来的导电性和化学性物质，使绝缘进一步氧化、腐蚀；
局部放电产生的电荷使电场畸变，进一步加强局部放电的强度；
局部放电使该处产生高温，导致绝缘物老化、劣化如果局部放电是在工作电压下产生的，那么这种放电会在
➢ 局部放电的测量仪器（显示单元）
传统方法用示波器观测数字化测试：计算机辅助测试系统与传统的测
试方法相结合,作出各种谱图和统计量，来分析局部放电情况。
测量
局放图形
特征提取
识别分类
识别结果
数据库
局部放电测试仪
6.局部放电测量仪
二、模拟局部放电测量仪
干扰判别式局部放电检测仪
6.局部放电测量仪
➢膜纸绝缘介质中，常用高性能液体色谱分析法（HPLC）判断介质老化情况。 ➢在电力变压器中，油色谱分析（DGA）方法是一种简单、经济、有效的变压器在线监测方法。
※测量时的注意事项
为了抑制内部干扰与外部干扰，主要措施有： 1.选用没有内部放电的试验变压器和耦合电容器，外露电极应有合适的屏蔽罩。 2.选用抗干扰能力强的测量回路。 3.对测量线路进行屏蔽。有条件时可将整个试验回路置于屏蔽室内进行测量。 4.试验电源最好采用独立电源。
W
1 2
qUi
Ui 为气泡放电时试品上的电压，即局部放电起始电压
放电能量W 推导：
令
Cg
Cg
CaCb Ca Cb
则脉冲电流：放电能量：
i
Cg
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W
ugidt Cg
Ur Us
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