最新局部放电试验教学讲义ppt.ppt

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1、局部放电试验局部放电试验第一节局部放电特性及原理一、局部放电测试目的及意义局部放电：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。局部放电的种类：①绝缘材料内部放电（固体-空穴；液体-气泡）；②表面放电；③高压电极尖端放电。局部放电的产生：设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷，在高压电场作用下发生重复击穿和熄灭现象-局部放电。局部放电的特点：①放电能量很小，短时间内存在不影响电气设备的绝缘强度；②对绝缘的危害是逐渐加大的，它的发展需要一定时间-累计效应-缺陷扩大-绝缘击

2、穿。③对绝缘系统寿命的评估分散性很大。发展时间、局放种类、产生位置、绝缘种类等有关。④局部放电试验属非破坏试验。不会造成绝缘损伤。局部放电测试的目的和意义：确定试品是否存在放电及放电是否超标,确定局部放电起始和熄灭电压。发现其它绝缘试验不能检查出来的绝缘局部隐形缺陷及故障。UaUgCg放电局部放电放电的产生与介质内部电场分布有关，空穴与介质完好部分电压分布关系如下：介质总电容:设空穴与其串联部分介质的总电容Cn:因为介质电容充电电荷q=UCC=εS/dEg:空穴电场强度εg:空穴介电常数Eb:与空穴串联部分电场强度εb:与空

3、穴串联部分介电常数设qn为空穴充电电荷Ug=qn/Cg空穴电场强度Eg=Ug/dg=q/dgCgdg:空穴距离db:串联部分完好介质厚度介质中平均场强εg=1空穴大多为空气εb>1所以空穴的E高于完好介质,同时，完好介质的临界场强远高于空气，如环氧树脂Ec=200-300(kV/cm),而空气为25-30(kV/cm)，当外施电压达一定值时空穴首先击穿,其它介质完好,形成局部放电。局部放电脉冲:uaucug空穴击穿ucur放电熄灭uc重新建立ug空穴击穿连续放电由于放电时空穴电压下降时间很短约10-7s相当一脉冲波。内部放电

4、总是出现在电源的一、三象限，脉冲次数随着外施电压的上升而增多，放电波形大多比较对称且较密，一般呈线性关系。2.表面放电：由于在套管法兰、电缆终端及导体与介质弯角处产生一平行表面的场强分量，当场强较高时会产生表面放电。放电波形与电极形状有关，放电波形一般不对称且较稀。ErEd3.电晕放电：在电场极不均匀的情况下，导体表面的电场强度达到附近气体的击穿场强发生的放电。电晕放电大多发生在电极边缘、导体尖端周围，电晕放电一般发生在负半周。三、放电量与各参数间的关系一个脉冲真实放电量qr，Ug、Ur等参数在实际试品中是不可知的，同时绝缘

5、缺陷各不相同，故真实放电量是不可以直接测量的。局部放电将引起绝缘上所施加电压的变化,产生一个ΔU,同时也引起绝缘介质中电荷q的转移,我们称之为视在放电量。第二节局部放电测量方法局部放电会产生各种物理、化学变化，如发生电荷转移交换，发射电磁波、声波、发热、发光、产生分解物等，所以有很多测量局部放电的方法，一般分为电测法和非电测法。一、超声波局部放电测量原理超声波是一种振荡频率高于20kHz的声波，超声波的波长较短，可以在气体、液体和固体等媒介中传播，传播的方向性较强、故能量较集中，因此通过超声波测试技术可以测定局部放电的位置和

6、放电程度。超声波局部放电测量特点：1.可以较准确的测定局部放电的位置。2.测量简便。可在被测设备外壳任意安装传感器。3.不受电源信号的干扰。4.测试灵敏度低，不能直接定量。一、超声波传感器的原理及应用1.超声波传感器的原理:压电效应单片陶瓷振动子f∝t/r2t:振动子厚度r：振动子半径采用密封结构传感器根据不同的尺寸作成不同频率的传感器。局部放电超声测量电测法与超声法联合测量以电信号为时间零点测量与超声信号的时间差Δt计算出放电点与传感器的距离s=vΔtv=1.42mm/μs（油中）1.其他非电检测方法①光检测法透明介质电缆

7、芯水介质光电倍增管观察②热检测法严重放电局部热效应热电偶测温升③放电产物分析法分解气体分析化学生成物推断放程度压电超声传感器阻抗变换前置放大滤波放大器数字局部放电测试仪75Ω同轴电缆第三节脉冲电流测量原理及方法局部放电电测法：1.无线电干扰测量法RIV：直接耦合或天线RIV表读取μv不能直接读取放电量2.放电能量法：放电有能量损耗测量一个周期的放电能量3.脉冲电流法。IEC通用方法，直接通过检测回路测量电压脉冲，灵敏度最高。一、脉冲电流测量法仪器及接线测量仪器主要有脉冲显示仪和数字分析仪。1.测试接线：并联法试品一端接地，检

8、测阻抗容量可较小。a并联法试品一端可以不接地的采用串联法。b串联法c平衡法平衡法：将两台电容量相差不大的试品，相互作为耦合电容并平衡抑制干扰。灵敏度略低于直测法。仪器测得的信号Uf=Ua-Ub检测阻抗：测量阻抗Zm。测量阻抗是一个四端网络的元件，它可以是电阻R或电感L的单一元件，也可以是电