10讲绝缘的非破坏性试验(二).ppt

高电压技术 高电压工程系 林福昌 fclin@mail.hust.edu.cn 第10讲 绝缘的非破坏性试验（二）与破坏性试验（一） 4.3 局部放电测量 局部放电的概念： 简称为PD-Partial Discharge，指由于电气设备内部绝缘里面存在的弱点，在一定外施电压下发生的局部的重复击穿和熄灭现象 局部放电的危害： 局部放电发生在一个或几个绝缘内部的气隙或气泡之中。由于放电能量很小，不影响电气设备的短时绝缘强度。局部放电产生的一些不良效应，如不良化合物的产生，就可以慢慢地损坏绝缘，最后可导致整个绝缘被击穿，发生突发性故障 局部放电的特点： 当介质内部发生局部放电时，伴随着发生许多现象。有些属于电的：如电脉冲的产生，介质损耗的增大和电磁波放射；有些属于非电的：如光、热、噪音、气体压力的变化和化学变化 局部放电的检测： 这些现象都可以用来判断局部放电是否存在，因此检测的方法也可以分为电的和非电的两类 测量局部放电的几种方法 绝缘油的气相色谱分析法：这项试验是通过检查电气设备油样内所含的气体组成的含量来判断设备内部的隐藏缺陷 超声波探测法：在电气设备外壁放上由压电元件和前置放大器组成的超声波探测器，用以探测局部放电所造成的超声波，从而了解有无局部放电的发生，粗测其强度和发生的部位 脉冲电流法：测PD所形成的脉冲电流大小以判断绝缘PD的强弱程度，这种方法可以给出定量的结果，目前规程中已规定了定量的指标 4.3.1 局部放电的基本物理过程 局部放电机理 ug随外加电压u升高，当u上升到Us瞬时值，ug到达Cg的放电电压Ug时，Cg气隙放电。于是Cg上的电压一下子从Ug 下降到Ur，然后放电熄灭。Ur叫做残余电压，它可以接近为零值，也可以为小于Ug（均绝对值）的其它值 放电火花一熄灭，Cg上的电压将再次上升，由于此时Cg及Cb已经有了一个初始的直流电压，所以此后的ug 值不能直接用上式来表达，ug 值与上式表达的值在绝对值上要小一个（Ug－Ur）值。外加电压仍在上升，Cg上的电压也顺势而上升，当它再次升到Ug时，Cg再次放电，电压再次降到Ur，放电再次熄灭 Cg上的电压从Ug突变为Ur（均绝对值）的一瞬间，就是局部放电脉冲的形成的时刻，此时通过Cg有一脉冲电流 当Cg放电时，放电总电容Cg?： Cg?上的电压变化为(Ug?Ur)，故一次脉冲放出的电荷?qr： 当Ca Cb，Cg Cb，Ur = 0时， ?qr ≈UgCg 在实际试验时，式中所表达的各个量，都是无法实测得到的。所以要寻求其它能反映局部放电的量来测量。外施电压是作用在Ca上的，当Cg上的电压变动(Ug-Ur)时，会造成外施电压的变化量?U应为 由此两式得总电容上的电压变化量?U： 相应的电荷变化量?q： 把?U 式代入上式?q ，可得 真实放电量： ?qr，是无法测量的 （1）视在放电量： ?q， 其表达式中的量都是可以测得的。它是局部放电试验中的重要参量，国际和国家标准中，对于各类高压设备的视在放电量△q的允许值均有所规定 ?q比真实放电量?qr小得多，它以pC作为计量单位。 （2）放电重复率N：所以定义一秒钟内产生的脉冲数叫做放电重复率N，可以通过实验求得 如果每半周内的放电次数为n，则N=2fn=100n （3）放电能量 一次脉冲放电能量W 当外施电压由零上升到Us时，Cg上的电压为Ug，即 可得 如Ur≈0，则  局部放电的其它表示方法 为了表征局部放电在一定期间内的平均综合效应，还提出了各种累积参数，如平均放电电流，放电功率等。 有时还测量局部放电的起始放电电压和熄灭电压 影响局部放电特性的多种因素：主要有电压的幅值 、电压的波形和频率、电压的作用时间、环境的温度及湿度和气压等 4.3.3 局部放电测量的基本回路—电检测法 发生局放时，试品两端会出现一个瞬时的电压变化，在检测回路中引起一高频脉冲电流，将它转化成电脉冲后就可以进行测量。 我国试验规程规定 （1）固体绝缘互感器：电压为 时，放电量不大于100pC 充油互感器：放电量不大于20pC （2）110kV及以上新套管 油纸电容式：不大于20pC 胶纸电容式：不大于400pC PD试验：国标规定对220kV及以上的电力变压器必须做 4.3.4 局放测量中的抗干扰措施 电磁干扰来源 （1）与局放信号一起通过电流传感器进入监测系统的干扰以外 （2）监测系统本身的干扰 干扰类别 （1）周期型干扰：系统高次谐波、载波通讯以