變壓器局部放電試驗(yàn)基礎(chǔ)與原理

1、變壓器試驗(yàn)基礎(chǔ)與原理1概述隨著電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的不斷提高，為使輸變電設(shè)備和輸電線路的建設(shè)和使用更加經(jīng)濟(jì)可靠，就必須改進(jìn)限制過(guò)電壓的措施，從而降低系統(tǒng)中過(guò)電壓（雷電沖擊電壓和操作沖擊電壓）的水平。這樣，長(zhǎng)期工作電壓對(duì)設(shè)備絕緣的影響相對(duì)地顯得越來(lái)越重要。電力產(chǎn)品出廠時(shí)進(jìn)行的高電壓絕緣試驗(yàn)（如：工頻電壓、雷電沖擊電壓、操作沖擊電壓等試驗(yàn)），其所施加的試驗(yàn)電壓值，只是考核了產(chǎn)品能否經(jīng)受住長(zhǎng)期運(yùn)行中所可能受到的各種過(guò)電壓的作用。但是，考慮這種過(guò)電壓值的試驗(yàn)與運(yùn)行中長(zhǎng)期工作電壓的作用之間并沒(méi)有固定的關(guān)系，特別對(duì)于超高電壓系統(tǒng)，工作電壓的影響更加突出。所以，經(jīng)受住了過(guò)電壓試驗(yàn)的產(chǎn)品能否在長(zhǎng)期工作電壓作用下保

2、證安全運(yùn)行就成為一個(gè)問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，即為了考核產(chǎn)品絕緣長(zhǎng)期運(yùn)行的性能，就要有新的檢驗(yàn)方法。帶有局部放電測(cè)量的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)（ACSD和ACLD）就是用于這個(gè)目的的一種試驗(yàn)。2局部放電的產(chǎn)生對(duì)于電氣設(shè)備的某一絕緣結(jié)構(gòu)，其中多少可能存在著一些絕緣弱點(diǎn)，它在定的外施電壓作用下會(huì)首先發(fā)生放電，但并不隨即形成整個(gè)絕緣貫穿性的擊穿。這種導(dǎo)體間絕緣僅被局部橋接的電氣放電被稱為局部放電。這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生也可以不在導(dǎo)體附近發(fā)生（GB/T 7354-2003局部放電測(cè)量）。注1：局放一般是由于絕緣體內(nèi)部或絕緣表面局部電場(chǎng)特別集中而引起的。通常這種放電表現(xiàn)為持續(xù)時(shí)間小于1微秒的脈沖。注2：“電暈”是

3、局放的一種形式，她通常發(fā)生在遠(yuǎn)離固體或液體絕緣的導(dǎo)體周圍的氣體中。注3：局部放電的過(guò)程除了伴隨著電荷的轉(zhuǎn)移和電能的損耗之外，還會(huì)產(chǎn)生電磁輻射、超聲、發(fā)光、發(fā)熱以及出現(xiàn)新的生成物等。高壓電氣設(shè)備的絕緣內(nèi)部常存在著氣隙。另外，變壓器油中可能存在著微量的水份及雜質(zhì)。在電場(chǎng)的作用下，雜質(zhì)會(huì)形成小橋，泄漏電流的通過(guò)會(huì)使該處發(fā)熱嚴(yán)重，促使水份汽化形成氣泡；同時(shí)也會(huì)使該處的油發(fā)生裂解產(chǎn)生氣體。絕緣內(nèi)部存在的這些氣隙（氣泡），其介電常數(shù)比絕緣材料的介電常數(shù)要小，故氣隙上承受的電場(chǎng)強(qiáng)度比鄰近的絕緣材料上的電場(chǎng)強(qiáng)度要高。另外，氣體（特別是空氣）的絕緣強(qiáng)度卻比絕緣材料低。這樣，當(dāng)外施電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，絕緣內(nèi)部所含

4、氣隙上的場(chǎng)強(qiáng)就會(huì)先達(dá)到使其擊穿的程度，從而氣隙先發(fā)生放電，這種絕緣內(nèi)部氣隙的放電就是一種局部放電。還有絕緣結(jié)構(gòu)中由于設(shè)計(jì)或制造上的原因，會(huì)使某些區(qū)域的電場(chǎng)過(guò)于集中。在此電場(chǎng)集中的地方，就可能使局部絕緣（如油隙或固體絕緣）擊穿或沿固體絕緣表面放電。另外，產(chǎn)品內(nèi)部金屬接地部件之間、導(dǎo)電體之間電氣聯(lián)結(jié)不良，也會(huì)產(chǎn)生局部放電。由此可知，如果高電壓設(shè)備的絕緣在長(zhǎng)期工作電壓的作用下，產(chǎn)生了局部放電，并且局部放電不斷發(fā)展，就會(huì)造成絕緣的老化和破壞，就會(huì)降低絕緣的使用壽命，從而影響電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。為了高電壓設(shè)備的安全運(yùn)行，就必須對(duì)絕緣中的局部放電進(jìn)行測(cè)量，并保證其在允許的范圍內(nèi)。3局部放電的表征參數(shù)通常表

5、征局部放電最通用的參數(shù)是視在電荷（q）。局部放電的視在電荷等于在規(guī)定的試驗(yàn)回路中，如果在非常短的時(shí)間內(nèi)對(duì)試品兩端間注入使測(cè)量?jī)x器上所得的讀數(shù)與局放電流脈沖本身相同的電荷。視在電荷通常用皮庫(kù)（pC）表示。通常視在放電量（視在電荷）與試品實(shí)際點(diǎn)的放電量并不相等，實(shí)際局部放電量是無(wú)法直接測(cè)得，而視在電荷是可以測(cè)量的。試品放電引起的電流脈沖在測(cè)量阻抗端子上所產(chǎn)生的電壓波形可能不同于注入脈沖引起的波形，但通?？梢哉J(rèn)為這二個(gè)量在測(cè)量?jī)x器上讀到的響應(yīng)值相等。兩者之間的關(guān)系可以通過(guò)用圖1氣隙放電的等效回路來(lái)導(dǎo)出。 圖1 氣隙放電的等效回路圖1表示了一種研究氣隙放電的簡(jiǎn)化模型。設(shè)氣隙放電時(shí)氣隙兩端的電壓變化為，

6、則實(shí)際局部放電電荷為 （1）由于放電的時(shí)間很短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電源回路的時(shí)間常數(shù)，因此可以認(rèn)為Ca兩端的電壓變化為 （2）則視在電荷為 （3）將式（1）中的代如式（3），簡(jiǎn)化可得 （4）通常由于氣隙較小，氣隙電容CC一般均大于與其串聯(lián)部分的電容Cb，因此實(shí)際局部放電電荷總是大于視在電荷。但是由于視在電荷可以直接測(cè)得，用它來(lái)表征局部放電仍是各國(guó)及標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法。脈沖重復(fù)率是表征局部放電的又一參數(shù)。其定義為在選定的時(shí)間間隔內(nèi)所記錄到的局部放電脈沖的總數(shù)與該時(shí)間間隔的比值。在實(shí)際測(cè)量中，一般只考慮超過(guò)某一規(guī)定幅值或在規(guī)定幅值范圍內(nèi)的脈沖。平均放電電流I和放電功率也是表征局部放電的參數(shù)。在選定的參考時(shí)間間隔

7、Tref內(nèi)的單個(gè)視在電荷qi的絕對(duì)值的總和除以該時(shí)間間隔即為平均放電電流。 （5）平均放電電流一般用庫(kù)侖每秒（C/s）或安培（A）表示。在選定的參考時(shí)間間隔Tref內(nèi)由視在電荷qi饋入試品兩端間的平均脈沖功率即為放電功率。 （6） 式中：u1、u2、u3ui為單個(gè)視在電荷qi對(duì)應(yīng)的放電瞬時(shí)ti的試驗(yàn)電壓瞬時(shí)值。放電功率用瓦特（W）表示。注：以上是幾個(gè)主要的表征局部放電的參數(shù)，其它有關(guān)表征參數(shù)可參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7354-2003局部放電測(cè)量4局部放電的測(cè)量局部放電測(cè)量方法分為電測(cè)法和非電測(cè)法兩大類。電測(cè)法應(yīng)用較多的是脈沖電流法（ERA法）和無(wú)線電干擾電壓法（RIV法）。非電測(cè)法主要有聲測(cè)法、光

8、測(cè)法、紅外攝像法和化學(xué)檢測(cè)法等。目前，其中脈沖電流法由于其具有以下優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于局部放電的定量測(cè)量。 Ø 放電電流脈沖信息含量豐富，可通過(guò)電流脈沖的統(tǒng)計(jì)特征（如qn譜圖）和實(shí)測(cè)波形來(lái)判定放電的嚴(yán)重程度，進(jìn)而運(yùn)用現(xiàn)代分析手段了解絕緣劣化的狀況及其發(fā)展趨勢(shì)；Ø 對(duì)于突變信號(hào)反應(yīng)靈敏，易于準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障；Ø 易于定量。非電測(cè)由于至今沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的局部放電定量方法，使其應(yīng)用受到了一定限制。采用脈沖電流法（ERA法）進(jìn)行局部放電測(cè)量的基本測(cè)試回路通常分為直接法和橋式法（平衡法）兩大類，直接法又有并聯(lián)測(cè)試回路和串聯(lián)測(cè)試回路兩種。圖2 脈沖電流法基本測(cè)試回路圖2（a）和（b

9、）為直接法測(cè)試回路。圖2（a）為并聯(lián)測(cè)試回路，多用于試品電容CX較大，試驗(yàn)電壓下，試品的工頻電容電流超出測(cè)量阻抗Zm允許值，或試品有可能被擊穿，或試品無(wú)法與地分開(kāi)的情況。圖2（b）為串聯(lián)測(cè)試回路，多用于試品電容CX較小的情況下，試驗(yàn)電壓下，試品的工頻電容電流符合測(cè)量阻抗Zf允許值時(shí)，耦合電容CK兼有濾波（抑制外部干擾）和提高測(cè)量靈敏度的作用，其效果隨CX/ CK的增大而提高。CK也可利用高壓引線的雜散電容CS來(lái)代替。這樣，可使線路更為筒單，從而減少過(guò)多的高壓引線和聯(lián)結(jié)頭，避免電暈干擾，該方法多用于22OkV及以上產(chǎn)品的試驗(yàn)。圖2（c）為橋式測(cè)試回路，利用電橋平衡原理將外來(lái)干擾信號(hào)平衡掉，因而這

10、種回路的抗干擾能力較強(qiáng)。但是，由于電橋的平衡條件與頻率有關(guān)，因此只有當(dāng)CX和CX的電容量比較接近時(shí)，才有可能同時(shí)完全平衡掉各種外來(lái)的干擾。橋式測(cè)量的靈敏度一般低于直接法測(cè)試。進(jìn)行局部放電模擬測(cè)量的儀器一般由指示部分和放大部分組成（數(shù)字測(cè)量?jī)x還有數(shù)字處理部分）。測(cè)試阻抗上的脈沖電壓首先通過(guò)放大器放大，然后通過(guò)指示儀器來(lái)觀察和計(jì)量。指示儀器分示波器和指示儀表兩大類。示波器類能直接觀察波形、相位、極性，并能測(cè)量視在放電量的大小。它便于研究局部放電的特性，并有能區(qū)分產(chǎn)品內(nèi)部放電和外部干擾的優(yōu)點(diǎn)，指示儀表類的優(yōu)點(diǎn)是讀數(shù)清楚。但是，在放電稀少和有干擾的情況下，指示元件容易擺動(dòng)和跳動(dòng)，數(shù)據(jù)難以讀準(zhǔn)，而且抗干

11、擾能力也差，因此要求有較好的屏蔽條件和電源濾波效果，常用的指示儀表有毫伏表，它可以測(cè)量視在放電電荷。放大器是放大脈沖電壓所必需的。對(duì)放大器有三項(xiàng)主要的要求，即放大倍數(shù)、頻帶寬度和噪聲水平。為了觀測(cè)到足夠小的視在放電荷，放大器的放大倍數(shù)一般要求在1O3-104以上。考慮到測(cè)量不同的放電荷需要，放大器一般應(yīng)設(shè)置若干個(gè)衰減檔。 按測(cè)試頻率來(lái)分，常用放大器可分為兩種，一是寬頻帶放大器，這種儀器與耦合裝置聯(lián)合組成的測(cè)量系統(tǒng)的下限頻率（f1）、上限頻率（f2）和頻帶寬度（f）推薦值為： 30kHzf1100kHz； f2500kHz； 100kHzf400kHz。這種放大器對(duì)波形的畸變小，對(duì)局放電流脈沖（

12、非振蕩形）的響應(yīng)一般是一個(gè)比較好的衰減振蕩，脈沖分辨時(shí)間一般在5-10s，脈沖幅值與被測(cè)脈沖幅值成正比，通過(guò)示波圖能對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行區(qū)分。圖3 測(cè)量?jī)x器的頻帶(a)寬頻帶； (b)窄頻帶但是，由于帶寬較寬它的抗干擾能力較差。另一種是窄頻帶放大器，這種儀器的特點(diǎn)是頻帶寬度（f）很小，頻帶中心頻率（fm）能在很寬的頻率范圍內(nèi)變化，頻帶寬度（f）和頻帶中心頻率（fm）的推薦值為：9kHzf30kHz；50kHzfm1MHz。這種放大器對(duì)波形的畸變較大，對(duì)局放電流脈沖的響應(yīng)一般是一個(gè)瞬態(tài)振蕩，振蕩脈沖包絡(luò)帶的正、負(fù)峰值與被測(cè)脈沖幅值成正比。脈沖分辨時(shí)間一般在80s以上，由于帶寬窄它的抗干擾能力較強(qiáng)。要進(jìn)

13、行局部放電測(cè)量必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)的目的是為了驗(yàn)證測(cè)量系統(tǒng)能夠正確地測(cè)量規(guī)定的局放值。完整試驗(yàn)回路中測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)是用來(lái)確定視在電荷測(cè)量的刻度因數(shù)K，因?yàn)樵嚻冯娙輹?huì)影響回路的特性，因此要對(duì)每個(gè)被測(cè)試品分別進(jìn)行校準(zhǔn)，除非試品的電容值都在平均值的士10以內(nèi)。一個(gè)完整試驗(yàn)回路中的測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)是在試品的兩端注入已知電荷量（q）的短時(shí)電流脈沖（如圖4所示）。圖4 局部放電校準(zhǔn)回路圖4（a）是并聯(lián)和串聯(lián)校正回路，圖4（c）是平衡校正回路。由于校準(zhǔn)電容（C0）通常為一低電壓電容器，因此，校正一般是在試品不帶電的情況下進(jìn)行。為了使校準(zhǔn)有效，校準(zhǔn)電容器的電容量一般應(yīng)小于試品電容的1/10。如果校準(zhǔn)器滿

14、足要求，則校準(zhǔn)脈沖就等效于放電量（q=U C0 U：階躍脈沖電壓幅值）的單個(gè)放電脈沖。在試驗(yàn)系統(tǒng)帶電之前必須把校準(zhǔn)電容（C0）移去，如果校準(zhǔn)電容（C0）是高壓型的且具有足夠低的局部放電水平，則允許其連接在測(cè)試系統(tǒng)中。此時(shí)，校準(zhǔn)電容必須小于試品電容1/10的要求不在適用。對(duì)幾何尺寸較大試品，在對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，注入電容（C0）應(yīng)盡量靠近被試品的高壓端，一避免雜散電容的影響。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7354-2003的要求，脈沖校準(zhǔn)器的階躍脈沖電壓上升時(shí)間應(yīng)小于60ns。衰減時(shí)間必須大于測(cè)量系統(tǒng)1/f1（對(duì)應(yīng)于30-100kHz下限頻率：階躍脈沖的衰減時(shí)間在33-10微秒之間）。注：上述介紹的校

15、準(zhǔn)方法為直接校準(zhǔn)，將已知電荷量Q0注入測(cè)量阻抗Zm兩端稱為間接校準(zhǔn)。其目的是求得回路衰減系數(shù)，關(guān)于間接校準(zhǔn)的方法可參看有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。u 校準(zhǔn)時(shí)的注意事項(xiàng) 校準(zhǔn)方波發(fā)生器的輸出電壓U0和串聯(lián)電容C0的值要用一定精度的儀器定期測(cè)定，如U0一般可用經(jīng)校核好的示波器進(jìn)行測(cè)定；C0一般可用合適的低壓電容電橋或數(shù)字式電容表測(cè)定。每次使用前應(yīng)檢查校準(zhǔn)方波發(fā)生器電池是否充足電。 從C0到CX的引線應(yīng)盡可能短直，C0與校準(zhǔn)方波發(fā)生器之間的連線最好選用同軸電纜，以免造成校準(zhǔn)方波的波形畸變。 當(dāng)更換試品或改變?cè)囼?yàn)回路任一參數(shù)時(shí)，必須重新校準(zhǔn)。5變壓器的局部放電測(cè)量GB1094.3-2003標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不同電壓繞組的絕緣試

16、驗(yàn)要求如表1所示。該標(biāo)準(zhǔn)將局部放電試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)結(jié)合到一起進(jìn)行，根據(jù)設(shè)備最高電壓Um的不同，分別規(guī)定進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)耐壓試驗(yàn)（ACLD）和短時(shí)耐壓試驗(yàn)（ACSD）。表1 不同電壓繞組的絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)于設(shè)備最高電壓Um72.5kV的全絕緣變壓器正常情況下不需進(jìn)行局部放電測(cè)量。對(duì)于設(shè)備最高電壓Um>72.5kV 的全絕緣變壓器，一般情況下在進(jìn)行短時(shí)耐壓試驗(yàn)時(shí)需進(jìn)行局部放電測(cè)量。變壓器局部放電測(cè)量試驗(yàn)電壓的幅值及時(shí)間順序如圖5所示。在不大于試驗(yàn)電壓（U2）的三分之一下接通電源并升壓至保持5min；將試驗(yàn)電壓升至U2保持5min；將試驗(yàn)電壓升至U1保持時(shí)間由式(7)計(jì)算得出；120×額定頻率/

17、試驗(yàn)頻率（s），但不少于15s （7）然后，立即將電壓降至U2保持5min，同時(shí)進(jìn)行局部放電測(cè)量；再將電壓降壓至保持5min；最后將電壓降至試驗(yàn)電壓（U2）的三分之一以下切斷電源。為保證相間電壓不超過(guò)額定外施耐壓值，試驗(yàn)電壓U2規(guī)定為：相對(duì)地和相對(duì)相。如果在上述試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)電壓不產(chǎn)生突然下降，并在施加電壓U2的5min內(nèi)，所有測(cè)量端子上的視在電荷量的連續(xù)水平，低于300pC，沒(méi)有出現(xiàn)明顯地、不斷地向接近這個(gè)極限方向增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且在電壓下視在電荷量的連續(xù)水平低于100pC，則試驗(yàn)合格。如果視在電荷量的讀數(shù)超過(guò)規(guī)定的限值，則可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間耐壓試驗(yàn)，當(dāng)滿足長(zhǎng)時(shí)間耐壓試驗(yàn)的相應(yīng)要求時(shí)，則證明產(chǎn)品合格

18、。圖5 局放試驗(yàn)電壓及時(shí)間順序?qū)τ诟邏豪@組為分級(jí)絕緣的變壓器，單相變壓器只進(jìn)行中性點(diǎn)接地相對(duì)地的短時(shí)耐壓及局部放電測(cè)量。對(duì)三相變壓器則需進(jìn)行帶有局部放電測(cè)量的相對(duì)地及帶有局部放電測(cè)量的相對(duì)相兩種試驗(yàn)，當(dāng)進(jìn)行相對(duì)相試驗(yàn)時(shí)中性點(diǎn)應(yīng)接地。三相變壓器試驗(yàn)順序包括三次逐相施加單相試驗(yàn)電壓。另外，對(duì)于設(shè)備最高電壓Um>170kV 的全絕緣或分級(jí)絕緣變壓器，IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定需進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間帶有局部放電測(cè)量的耐壓試驗(yàn)。對(duì)三相變壓器允許采用單相逐相進(jìn)行試驗(yàn)，也可采用對(duì)稱三相連接方式的試驗(yàn)。如果采用三相同時(shí)試驗(yàn)，則應(yīng)注意相間電壓幅值并在內(nèi)外相間絕緣上進(jìn)行充分考慮。施加電壓的幅值、順序及結(jié)果的判定準(zhǔn)則詳見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

19、。變壓器的局部放電測(cè)量信號(hào)一般均通過(guò)電容套管的測(cè)屏引出，當(dāng)?shù)碗妷壕€端使用非電容套管時(shí)，可采用外接耦合電容器或試驗(yàn)變壓器的電容套管測(cè)屏引出。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于設(shè)備最高電壓Um72kV的變壓器均需進(jìn)行局部放電測(cè)量且為例行試驗(yàn)項(xiàng)目。試驗(yàn)應(yīng)施加于變壓器所有分級(jí)絕緣的繞組上，不管這些繞組是自耦連接還是獨(dú)立繞組。局放試驗(yàn)中，被試?yán)@組的中性點(diǎn)端子應(yīng)可靠接地，如果繞組為三角形連接則應(yīng)將其中一個(gè)端子接地。由于U1 、U2均大于被試變壓器的額定電壓，所以為避免鐵心磁通飽和，選用的試驗(yàn)電源頻率應(yīng)大于變壓器的工作頻率，通常選取的試驗(yàn)頻率為100250Hz。u 局部放電的觀測(cè)順序 應(yīng)在所有的分級(jí)絕緣繞組的線端上進(jìn)行測(cè)量

20、。對(duì)自耦聯(lián)接的一對(duì)繞組的較高電壓和較低電壓的線路端子，也應(yīng)同時(shí)測(cè)量。 每個(gè)測(cè)量端子都應(yīng)該在線端與地之間施加重復(fù)脈沖波來(lái)校準(zhǔn)，這種校準(zhǔn)是用來(lái)對(duì)試驗(yàn)期間得到的讀數(shù)進(jìn)行定量。 在變壓器一個(gè)指定線端上測(cè)得的視在電荷量是根據(jù)經(jīng)上述校準(zhǔn)后的最高的穩(wěn)態(tài)重復(fù)脈沖波得出的。偶然出現(xiàn)的尖峰可以忽略不計(jì)。 在施加試驗(yàn)電壓的前后，應(yīng)記錄所有測(cè)量端子上的背景噪聲水平。 背景噪聲水平應(yīng)低于規(guī)定的視在電荷量限值的一半。 在電壓升至U2及由U2再降低的過(guò)程中，應(yīng)記錄可能出現(xiàn)的放電起始電壓和熄滅電壓值。 在施加電壓U2的第一階段中應(yīng)讀取并記下一個(gè)讀數(shù)。 在施加電壓U1的短時(shí)間內(nèi)不要求觀測(cè)。 在電壓U2的第二階段的整個(gè)期間內(nèi)，應(yīng)

21、連續(xù)觀察并按定時(shí)間間隔記錄局部放電水平。u 局部放電合格的判據(jù)Ø 試驗(yàn)電壓不產(chǎn)生突然下降；Ø 在施加U2電壓的時(shí)間內(nèi)（對(duì)ACSD是5分鐘；對(duì)ACLD是30分鐘對(duì)UM<300kV的產(chǎn)品或60分鐘對(duì)UM>300kV的產(chǎn)品）,局放連續(xù)水平不超過(guò)500pC或300pC；Ø （在U2電壓下），局放無(wú)持續(xù)上升或增加的趨勢(shì)（偶然出現(xiàn)的較高脈沖可不計(jì)入）；Ø 在1.1UM/3下,局部放電的連續(xù)水平不大于100pC。只要不產(chǎn)生擊穿并且不出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的特別高的局部放電，則試驗(yàn)是非破壞性的。當(dāng)局部放電不能滿足驗(yàn)收判斷標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)盡量查明原因。6.局部放電故障診斷6.1

22、局放及干擾信號(hào)的識(shí)別在變壓器局部放電測(cè)試中，各種干擾同樣能通過(guò)測(cè)試回路反映到示波圖或指示儀表中來(lái)，干擾信號(hào)和局部放電信號(hào)混雜在一起，就給局部放電信號(hào)的觀察和測(cè)量帶來(lái)了很大的困難.另外，局部放電產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)很微弱，僅為微伏級(jí)，很容易被外界干擾信號(hào)所淹沒(méi)。因此，如何正確區(qū)分干擾信號(hào)以至消除干擾信號(hào)就成為能否順利進(jìn)行局部放電試驗(yàn)的關(guān)鍵。特別對(duì)于高電壓產(chǎn)品的局部放電測(cè)試，這一點(diǎn)尤其要給予足夠重視。局部放電信號(hào)表現(xiàn)有許多不同的特征，干擾信號(hào)更多種多樣。了解局放信號(hào)和干擾的特征、來(lái)源和傳播途徑，才能有針對(duì)性地選取合適的處理方法，有效地抑制干擾，減小信號(hào)的失真，達(dá)到去噪的目的。u 局部放電信號(hào)的特性：局部

23、放電根據(jù)發(fā)生的位置和機(jī)理不同，通?？煞譃?種類型：Ø 絕緣內(nèi)部局部放電，包括介質(zhì)內(nèi)部或介質(zhì)與電極之間的氣隙放電；Ø 沿介質(zhì)表面的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到起始放電場(chǎng)強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的表面放電；Ø 被氣體或液體包圍的高壓導(dǎo)體附近發(fā)生的電暈放電；Ø 在固體介質(zhì)內(nèi)由于存在尖銳導(dǎo)體或氣隙而引起的電樹(shù)枝的發(fā)展所產(chǎn)生的局部放電；Ø 在高壓設(shè)備中或在其附近，由于某部位接地不良而產(chǎn)生的懸浮放電；Ø 由于試樣中導(dǎo)體接觸不良或接地不良引起的接觸放電。幾乎所有的高壓電氣設(shè)備都存在局部放電問(wèn)題。不同的電氣設(shè)備，其局放的類型和特點(diǎn)不同。如在變壓器等油紙絕緣設(shè)備的局放檢測(cè)中，主要檢測(cè)

24、的是內(nèi)部放電和表面放電。這兩者的波形特征基本相似，具有如下特征：Ø 起始放電總是首先出現(xiàn)在外施電壓的瞬時(shí)值上升接近90°或270°相位處，隨著外施電壓的升高出現(xiàn)放電脈沖的相位范圍逐漸擴(kuò)展，可能超過(guò)0°和180°，但在90°和270°之后的一個(gè)相位內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)放電脈沖；Ø 各次的放電量大小不等，疏密度不均勻，放電量小的時(shí)間隔時(shí)間短，放電次數(shù)多，放電量大的間隔時(shí)間長(zhǎng)，放電次數(shù)少；Ø 正負(fù)半周的放電波形不對(duì)稱。圖6 幾種典型局部放電示波圖典型局部放電示波圖說(shuō)明 類型放 電 模 型放 電 響 應(yīng)放電量與試驗(yàn)電壓的關(guān)

25、系1絕緣結(jié)構(gòu)中僅有一個(gè)與電場(chǎng)方向垂直的氣隙放電脈沖疊加于正及負(fù)峰之前的位置，對(duì)稱的兩邊脈沖幅值及頻率基本相等，但有時(shí)上下幅值的不對(duì)稱度3：1仍屬正常起始放電后，放電量增至某一水平時(shí)，隨試驗(yàn)電壓上升放電量保持不變。熄滅電壓基本相等或略低于起始電壓2絕緣結(jié)構(gòu)中僅有一個(gè)與電場(chǎng)方向垂直的氣隙放電脈沖疊加于正及負(fù)峰之前的位置，對(duì)稱的兩邊脈沖幅值及頻率基本相等，但有時(shí)上下幅值的不對(duì)稱度3：1仍屬正常起始放電后，放電量增至某一水平時(shí)，隨試驗(yàn)電壓上升放電量保持不變。熄滅電壓基本相等或略低于起始電壓，若試驗(yàn)電壓上升至某一值并維持較長(zhǎng)時(shí)間(如30min)，熄滅電壓將會(huì)高于起始電壓，且放電量將會(huì)下降；若試驗(yàn)電壓維持

26、達(dá)1h，熄滅電壓會(huì)更大于起始電壓，并且高于第一次(30min時(shí))的值，放電量也進(jìn)一步下降3(1)兩絕緣體之間的氣隙放電(2)表面放電放電脈沖疊加于正及負(fù)峰之前的位置，對(duì)稱的兩邊脈沖幅值及頻率基本相等，但有時(shí)上下幅值的不對(duì)稱度3：1仍屬正常。放電剛開(kāi)始時(shí)，放電脈沖尚能分辨，隨后電壓上升，某些放電脈沖向試驗(yàn)電壓的零位方向移動(dòng)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)幅值較大的脈沖，脈沖分辨率逐漸下降，直至不能分辨起始放電后，放電量隨電壓上升而穩(wěn)定增長(zhǎng)；熄滅電壓基本相等或低于起始電壓4絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)含有各種不同尺寸的氣隙(多屬澆注絕緣結(jié)構(gòu))放電脈沖疊加于正及負(fù)峰之前的位置，對(duì)稱的兩邊脈沖幅值及頻率基本相等，但有時(shí)上下幅值的不對(duì)稱度3

27、1仍屬正常。放電剛開(kāi)始時(shí)，放電脈沖尚能分辨，隨后電壓上升，某些放電脈沖向試驗(yàn)電壓的零位方向移動(dòng)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)幅值較大的脈沖，脈沖分辨率逐漸下降，直至不能分辨若試驗(yàn)電壓上升或下降速率較快，起始放電后，放電量隨試驗(yàn)電壓上升而穩(wěn)定增長(zhǎng)，熄滅電壓基本相等或略低于起始放電電壓。如在某高電壓下維持一定時(shí)間(如15min)，放電量會(huì)逐漸下降，熄滅電壓會(huì)略高于起始電壓(因澆注絕緣局部放電會(huì)導(dǎo)致氣隙內(nèi)壁四周產(chǎn)生導(dǎo)電物質(zhì))5絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)僅含有一個(gè)扁平的氣隙(多屬電機(jī)絕緣)起始放電后，放電量隨試驗(yàn)電壓上升穩(wěn)定增長(zhǎng)。如電壓上升及下降速率較快，熄滅電壓等于或略低于起始電壓；如在某高電壓下持續(xù)一段時(shí)間(如10min)，熄滅電壓和起始電壓的幅值會(huì)降低，幅值略有上升6絕緣結(jié)構(gòu)為液體與含有潮氣的紙板復(fù)合絕緣。電場(chǎng)下，紙板會(huì)產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致放電，進(jìn)一步使氣泡增多如在某一高電壓下持續(xù)1min，放電量迅速增長(zhǎng)，若立即降壓，則熄滅電壓等于或略低于起始電壓；若電壓維持1min以上再降壓，放電量會(huì)隨電壓逐漸