10 局部放电、工频耐压试验解析

P C X U 2 109 kVA
(4)绝缘裕度小； (5)连续运行时间短，发热轻，无冷却系统； (6)漏抗较大(短路电流较小)
结构： 单、双套管两种（半绝缘，全绝缘） 选择： Ue＞US(高压大容量用半绝缘式)
Ie≥ωCXUS （CX可测，一般线路绝缘子<50PF，高压套管 50～600PF，PT、CT、DL在100~1000PF之间，电容式PT 在3000～5000PF，电力变压器在1000～15000PF之间）
2 Pe C X U S 103 ( KVA)
2、试验变压器串级装置：
试验电压超过750kV时，可用几台试验变串接起来。 方法是将高压绕组串联起来，如自耦式联接，高一级变 压器的激磁电流由前一级变压器高压绕组的一部分(累接 绕组)供给。
C Ca m
u
气隙上电压为：
Cb Ug U Cb C g
ug↑至Ug→气隙放电至Ur→ 放电过程： 局部放电的等值电路 熄灭完成局放，电压下降
u
u ug
u g
t
U g U g U r
真实放电量为：
Cb C m qr Cg C C (U g U r ) b m (C g C b )(U g U r )
3、接线：国际上推荐三种基本试验回路
Z
Z
Z
CK
CX
M
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CX
M
C X
A M
U CX
Zm
A
U CK
Zm
A
U
Zm
Zm
(a) 并联法
(b) 串联法
(c) 平衡法
图中CK为低阻抗通路耦合电容器，Z为阻感元件组成的 LPF，Zm为检测阻抗。
4、特点及适用范围：
图a适合于被试品一端接地，优点是流过Cx的工频电流不 流过Zm。在Cx较大场合尤其重要。
③ 光检测法：测量沿面放电和电晕放电。
二、电检法测试——脉冲电流法
1、表征参数：
局部放电的起始电压和熄灭电压，单次局部放电的视在放 电量，单位时间内的脉冲个数，放电重复率，放电能量等。
2、局部放电的基本知识
Z g Cg Cb
Ca Cm C m Cb
C g Cb C g Cb
电极间总电容为：
串联法适用于试品两端均对地绝缘的情况；若试验变 压器入口电容和高压引线杂散电容较大，可省去Ck。
上述两种方法都属于直接法，抗干扰能力差。
图c平衡法中Cx、Ck低压端均对地绝缘；抗干扰能力强。
检测到的脉冲电压通常输入到示波器上测量，或者到脉冲 电压表、脉冲计数器等测量。
5、干扰及抑制
(1)来源： 试验回路外部附近的电磁场、无线电干扰，接触 不良，电晕放电、低压电源局放不合格等。 (2) 抑制措施： 电源干扰：加低通滤、隔离变压器、单独电源 高压引线端：无晕环（球）、无晕线 接地干扰：试验回路采用一点接地
q Ca U (Cm Cb )U Cb (U g U r )
Cb q q r , (C g Cb ) C g Cb
可见q能反映qr的大小，同时ΔUa及q又是可以测量的，故工 程上常将q作为度量局放强度的一个重要参数。 直流电压下，局放时空间电荷建立的反电场使放电熄灭，空 间电荷只有通过介质的电导而中和，使反电场减弱到一定程 度后才能开始第二次放电。在直流电压下，单位时间内放电 次数要比交流下低得多，直流下局部放电产生的破坏作用远 比交流下小。
本次课程目的要求

1、能说明局放测试的目的及特点；
2、能画出用脉冲电流法测试局放的原理图并说明各 元件的作用；


3、能说明交流耐压试验的意义和特点；
4、能画出交流耐压试验接线图并说明各元件作用；


5、能解释容升现象及防止对策；
6、熟悉工频高压的产生方法及试验装置。
4.5 局部放电测量
局放是引起介质老化的重要原因之一，也意味着绝缘 内部存在局部性缺陷。
合理选择放大电路的频带、缩短连接线、试品周围物体良 好接地等。
三、局放结果判断
1、与规程比较：
根据视在电荷放电量q、放电次数n等比较。 根据李萨如图形：
放电波形 注意二者的区别 干扰波形
2、积累数据，比较判断
4.5 工频耐压试验及装置
一、概述
1、试验目的：
电力系统的电气设备，其绝缘不仅经常受到工作电压的 作用，而且还受到大气过电压和内部过电压的侵袭，工 频耐压试验是考核设备绝缘在长时的工作电压及瞬时的 内过电压下是否能可靠运行，是考核绝缘裕度的主要方 法，能有效发现危险的集中性缺陷。 通过工频耐压试验可确定设备的绝缘水平。
一、局放的产生及测试目的
1、产生：
在较低外施 电压下发生
tan 电现象：电流脉冲、电磁波辐射、
↑
非电现象：噪声、光、热、化学变化
2、局放测量的目的：
电气设备绝缘内部常存在一些缺陷，如气泡和气隙。在强 电场下，这些缺陷会发生局部放电，局部放电产生的同时， 有热、声、臭氧、氧化氮等产生，腐蚀绝缘材料，引起绝 缘老化，最后导致整个绝缘在正常电压下发生击穿。 因此局部放电的测量可以有效地检测出绝缘内部局部缺陷 的存在、发展程度，初步定位缺陷，估计老化速度。
Ug Ur Ur U g
气隙放电时Cg的电压变化
Cm上电压降低ΔU，Cb上电压升高 [(U g U r ) U ] Cm上放掉与Cb上得到的电荷相等：Cm U Cb [(U g U r ) U ] Cb U (U g U r ) 视在放电量： C m Cb
2、试验顺序：
属破坏性试验，一般放在特性试验项目合格后进行，以 减少或避免不必要损失。
二、工频高压试验装置
（一）高压试验变压器
1、单台试验变压器：
特点： (1)电压高；(2)容量小：试验变压器高压侧电流I和 额定容量P主要取决于试品的电容，即
I C X U 109 A
(3)体积小，高压套管长、大；
3、特点：
电压低无破坏，灵敏度高，反映长时运行后设备缺陷。
4、测量方法：
(1) 电检法：
① 脉冲电流法：测视在放电量、观察波形、测量幅值（灵 敏、应用广）。
② 介质损耗法：利用西林电桥，测出 tan -U曲线， 确定局放起始电压。
③ 无线电干扰法 (2) 非电检法： ①噪声检测法：超声波探测仪（抗干扰能力强、方便，可 在线、离线测试） ② 化学分析法：气相色谱仪对绝缘油中溶解气体分析（灵 敏度高、简便、可不停电）