局部放电测量

局部放电测量

随着电力设备故障诊断技术的发展，人们发现电气设备的许多故障和事故与局部放电有关，因此对局部放电的测量越来越重视，在《交接规程》和《预试规程》中列为试验项目。

一、局部放电的基本概念：

1、什麽是局部放电

局部放电是指电气设备在电压的作用下，绝缘结构内部的气隙、油膜或导体的边缘发生非贯穿性的放电现象。

以变压器为例：变压器绝缘结构复杂，内部发生局部放电的原因很多，如果设计不当，局部场强过高，工艺上有缺陷使绝缘中含有气泡，在运行中油质劣化分解出气泡，机械振动和热胀冷缩造成局部开裂出现气泡。在这些情况下，在外施电压下都会发生局部放电。一旦发生局部放电，放电就会持续发展，造成绝缘老化，严重的会造成绝缘击穿。

2、视在放电量：

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的变化量相同。此时注入的电荷量称为局部放电的视在放电量。以皮库（PC）表示。

3、局部放电起始电压

是指试验电压从不产生局部放电的较低电压逐渐增加，能观察到试品开始出现局部放电时，试品两端施加的最低电压称局部放电起始电压

4、局部放电熄灭电压

试品发生局部放电后，在逐渐降低外施电压的过程中，试验装置尚能观察到局部放电时，试品两端施加的最低电压称局部放电熄灭电压。（外施电压在降低就观察不到局部放电了）

5、局部放电的几种检测方法

1、电荷法测量局部放电

常规的电荷法局部放电测量，是通过放电量的变化发现缺陷。

2、高频法测量局部放电

用产生的高频信号达到发现缺陷的目的。测量频率在40MHZ---300MHZ。

3、振动法测量局部放电

通过放置在外壳上的传感器接受放电产生的振动脉冲打到检测放电故障的目的

4、声测法测量局部放电

测量原理与振动法相似，通过放置在外壳上的声传感器接受放电产生的超声信号，达到发现缺陷的目的。

5、测分解物法

在局部放电作用下。可能有分解物或生成物出现，可以用色谱及光谱分析来确定各种分解物或生成物，从而判断局部放电的程度。

二、局部放电的试验回路和测量仪器

1、局部放电试验基本回路

图1 局部放电测量的基本回路

（a）测量阻抗与耦合电容器串联回路，（b）测量阻抗与试品串联回路，（c）平衡回路

Z f–高压滤波器Cx—试品等效电容Ck--耦合电容器Zm--测量阻抗Z—调平衡元件

2、试验回路选择

2.1试验电压下，试品的工频电容电流超出测量阻抗Zm的允许值，或试

品的接地部定接地时，可采用图1（a）试验回路

2.2试验电压下，试品的工频电容电流符合测量阻抗Zm的允许值时，可

采用图1（b）试验回路

2.3试验电压下，图1（a）、（b）试验回路有过高的干扰信号时，可采用

图1（c）试验回路

3、视在放电量的校准：

3.1校准的基本原理

视在放电量校准的基本原理是：以幅值为U0的方波通过串接小电容C0

注入试品两端，此时注入的电荷为：

Q O=U0C0

3.2直接校准

将已知电荷量Q O注入试品两端称为直接校准

图2直接校准的接线

3.3间接校准

将已知电荷量Q O注入测量阻抗Zm两端称为间接校准

图3间接校准的接线

三、电力设备的局部放电试验

1、电力设备的局部放电试验前对试品要求

1.1本试验在所有高压绝缘试验之后进行，必要时可在耐压试验前后各进行一次。

1.2试品的表面应清洁干燥，试品在试验前不应受机械、热的作用。

1.3油浸绝缘试品经长途运输或注油后应静止48小时后，方能试验。

1.4测定回路的背景噪声水平。

2、变压器局部放电试验

2.1变压器局部放电试验的试验电压

根据国家标准GB1094.3—2003《电力变压器》中规定变压器局部放电试验电压为：

U1=1.7U m 局部放电试验的预加电压

U2=1.5 U m//√3 在此电压下允许放电量Q＜500PC

U2=1.3 U m//√3 在此电压下允许放电量Q＜300PC

U m-----设备最高工作电压

局部放电试验电压及标准

2.2局部放电试验步骤

首先试验电压升到U2下进行测量，保持5分钟，然后试验电压生到U1保持5秒钟，最后电压降到U2下进行测量，保持30分钟

图4变压器局部放电试验的加压时间及步骤

试验前，记录所有测量电路的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的50%。

在电压升至U2及由U2再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。

在整个试验过程中，应连续观察放电波形，并按一定时间间隔记录放电量Q。放电的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。

在整个试验期间试品不发生击穿，在U2的第二阶段的30min内，所有测量端子测得的放电量Q连续地维持在允许的限值内，并无明显地，不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。

如果放电量曾超过允许限值，但之后又降并低于允许的限值。则试验应继续进行，直到此后30min的期间内局部放电量不超过允许的限值。则试品合格。

2.3变压器试验的基本接线

图5变压器局部放电试验的基本原理接线

利用变压器套管电容作为耦合电容C K，并在其末屏端子对地串接测量阻抗Zm。

2.4试验电源

试验电源一般采用50H Z的倍频或其他合适频率。

现场试验电源是采用电动机—发电机组产生的中频电源，三相电源变压器开口三角接线产生的150H Z电源，或其它形式产生的试验电源。

3、互感器的局部放电试验

3.1. 电流互感器

3.1.1电流互感器电流互感器试验接线

图6电流互感器局部放电试验接线

Ck--耦合电容器Zm--测量阻抗

L1、L2---电流互感器一次绕组端子K1、K2--电流互感器二次绕组端子