高电压(试验部分)浅析.ppt

第六章 电气设备绝缘的高压试验 （1）电子式极化 当物质原子里的电子轨道受到外电场作用时，它将相对于原子核产生位移，这就是电子式极化。当外电场撤掉后，依靠正负电子间的吸引力，作用中心又马上重合，整体呈现非极性，所以这种极化没有损耗。 （2）离子式极化 固体无机化合物多属离子式结构，如云母、陶瓷材料等。无外电场作用时，每个分子正负离子的作用中心是重合的，故不呈现极性。离子式极化也属于弹性极化，几乎没有损耗。 如图1所示，当不存在电场时，这些偶极子杂乱无章地排序着，宏观电矩等于零，整个电介质对外不表现极性。当出现电场后偶极子沿电场方向转动，因而出现极性， 这种极化称为偶极化和转向 极化。 它是非弹性的,及极工程 图1 偶极子极化 二 局部放电的基本概念 图1 绝缘内部气隙局部放电的等值电路 图1中， 代表气隙的电容， 代表与气隙串联的那部分介质的电容， 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。 整个系统的总电容为： 在电源电压 的作用下， 上分到的电压为 当 达到该气隙的放电电压 时，气隙内发生火花放电；当 上的电压 从 迅速下降到熄灭电压（也称剩余电压） 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。 气隙每次放电所释放出的电荷量为 由于CaCb,所以 为真实放电量；但因 、 、 、 无法测的， 也无法通过测量求得。 在局部放电测量时候、通常测量视在放电量q。即根据气隙放电时试品上的电压变化和试品电容来确定放电电荷量。 气隙放电引起的压降为 ，则 上的电压变动为： 视在放电量 由于 ，所以 视在放电量和真实放电量的关系为： 可见qr q 表征局部放电的参数: 1) 放电重复率(N):也称脉冲重复率,是在选定的时间间隔内测得的每秒发生放电脉冲的平均次数，表示局部放电的出现频率。与外加电压的大小有关，外加电压增大时，放电次数也随之增多。 2) 放电能量（W）：通常指一次局部放电所消耗的能量。 设气隙中开始局部放电时的外加电压瞬时值为 ， 则 设 ，则 3）其他参数：平均放电电流、放电的均方率、放电功率、局部放电起始 电压（即 ）和局部放电熄灭电压。 三 局部放电的测量 1 脉冲电流法 现在国际上推荐三种测试局部放电的回路如图2所示； （a）并联测试回路 （b）串联测试回路 （c）桥式测试回路 图2 脉冲电流法局部放电测试回路 三种回路的基本目的都是使在一定电压作用下的被试品Cx中产生的局部放电电流脉冲流过检测阻抗Zm，然后把Zm上的电压或Zm及Zm上的电压差加以放大后送到检测仪器P上去，所测得的脉冲电压峰值与被试品的视在放电量成正比经过校准就能直接读出视在放电量的值，如果P为脉冲计数器，则测得的是放电重复率。 Cx：一般试品都可以用一集中电容来表示 Ck：为耦合电容，对工频电压来说，它起隔离作用 Z：为阻塞电阻，可以让工频高电压作用到被试品上，但又阻止高压电源中的高频分量对测试回路产生干扰，也防止局部放电脉冲分流到电源中去。 并联测试回路适用于被试品一端接地的情况，优点是流过Cx的工频电流不流过Zm。 串联测试回路适用于被试品两端均对地绝缘的情况，如果试验变压器的入口电容和高压引线的杂散电容也足够大，可以省去电容Ck。 以上两种测试回路都属直测（接）法，而桥式测试回路属于平衡法，此时Cx与Ck的低压端均对地绝缘，此时测量仪器P测得的是Zm和Zm上的电压差。这种测试回路的优点是抗干扰性能好。 2 其余的检测方法 1）噪声检测法：目前主要用超声波探测仪检测，特点是抗干扰能力强，使用方便，可以在运行中或耐压试验时检测局部放电，适合预防性试验的要求。 2）光检测法：当发生沿面放电和电晕放电时常用该法。 3）化学分析法：用气相色谱仪对绝缘油中溶解的气体进行色谱分析。通过分析绝缘油中溶解气体的成分和含量，能够判断设备内部隐藏的缺陷类型。优点：能发现充油电气设备中一些用其他试验方法不易发现的局部性缺陷（包括局部放电）。 工频交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集