高電壓技術-45章

1、第二篇第二篇 電氣設備絕緣試驗電氣設備絕緣試驗第二篇第二篇第二篇第二篇 電氣設備絕緣試驗篇電氣設備絕緣試驗篇第四章第四章 電氣設備絕緣預防性試驗電氣設備絕緣預防性試驗 第一節(jié)第一節(jié) 絕緣的老化絕緣的老化 第二節(jié)第二節(jié) 絕緣電阻、吸收比和泄漏電流的測量絕緣電阻、吸收比和泄漏電流的測量 第三節(jié)第三節(jié) 介質(zhì)損耗角正切的測量介質(zhì)損耗角正切的測量 第四節(jié)第四節(jié) 局部放電的測量局部放電的測量 第五節(jié)第五節(jié) 電壓分布的測量電壓分布的測量 第六節(jié)第六節(jié) 絕緣狀態(tài)的綜合判斷絕緣狀態(tài)的綜合判斷第五章第五章 絕緣的高電壓試驗絕緣的高電壓試驗 第一節(jié)第一節(jié) 工頻高電壓試驗工頻高電壓試驗 第二節(jié)第二節(jié) 直流高電壓試驗直

2、流高電壓試驗 第三節(jié)第三節(jié) 沖擊高電壓試驗沖擊高電壓試驗 第四節(jié)第四節(jié) 高電壓測量技術高電壓測量技術電氣設備進行絕緣試驗的電氣設備進行絕緣試驗的必要性必要性： 電力系統(tǒng)的規(guī)模、容量不斷地擴大，停電造成的電力系統(tǒng)的規(guī)模、容量不斷地擴大，停電造成的損失越來越嚴重。損失越來越嚴重。 我國電力短缺，這就需要提高發(fā)電設備可靠性，我國電力短缺，這就需要提高發(fā)電設備可靠性，使其滿負荷運轉(zhuǎn)，增加發(fā)電量。使其滿負荷運轉(zhuǎn)，增加發(fā)電量。 絕緣往往是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，絕緣故障通絕緣往往是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，絕緣故障通常是引發(fā)電力系統(tǒng)事故的首要原因。常是引發(fā)電力系統(tǒng)事故的首要原因。 電介質(zhì)理論仍遠未完善，須借助于

3、各種絕緣試驗電介質(zhì)理論仍遠未完善，須借助于各種絕緣試驗來檢驗和掌握絕緣的狀態(tài)和性能。來檢驗和掌握絕緣的狀態(tài)和性能。 本篇主要內(nèi)容本篇主要內(nèi)容 本篇本篇主要闡述電氣設備絕緣主要闡述電氣設備絕緣試驗的試驗試驗的試驗設備、試驗方法和測量技術。設備、試驗方法和測量技術。 絕緣試驗分為絕緣試驗分為非破壞性試驗非破壞性試驗和和破壞性破壞性試驗試驗兩大類。兩大類。 破壞性試驗檢驗絕緣的電氣強度，非破壞性試驗檢驗絕緣的電氣強度，非破壞性試驗檢驗其他電氣性能。破壞性試驗檢驗其他電氣性能。第四章第四章 電氣設備絕緣預防性試驗電氣設備絕緣預防性試驗 絕緣預防性試驗的目的是什么？絕緣預防性試驗的目的是什么？ 絕緣故障

4、大多因內(nèi)部存在缺陷而引起，絕緣故障大多因內(nèi)部存在缺陷而引起，我們通過測量電氣特性的變化來發(fā)現(xiàn)隱藏著的我們通過測量電氣特性的變化來發(fā)現(xiàn)隱藏著的缺陷。缺陷。 絕緣缺陷類型絕緣缺陷類型集中性缺陷：裂縫、局部破損、氣泡等集中性缺陷：裂縫、局部破損、氣泡等 分散性缺陷：內(nèi)絕緣受潮、老化、變質(zhì)等分散性缺陷：內(nèi)絕緣受潮、老化、變質(zhì)等常見試驗項目：測量絕緣電阻，吸收比，泄漏電流，介質(zhì)損耗角正切，局部放電，電壓分布等。 TE571（測量局部放電）（測量局部放電）絕緣電阻測試儀主要電氣設備的絕緣預防性試驗項目序號 電氣設備試 驗 項 目測量絕緣電阻測量絕緣電阻和吸 收比測量泄漏電流直流耐壓試驗并測泄漏電流測量介質(zhì)

5、損耗角正切測量局部放電油的介質(zhì)損耗角正切油中含水量分析油中溶解氣體分析油的電氣強度測量電壓分布交流耐壓試驗1同步發(fā)電機和調(diào)相機2交流電動機3油浸變壓器4電磁式電壓互感器5電流互感器6油斷路器7懸式和支柱式絕緣子8電力電纜什么叫絕緣的老化什么叫絕緣的老化絕緣老化的原因有哪些絕緣老化的原因有哪些電介質(zhì)的熱老化電介質(zhì)的熱老化電介質(zhì)的電老化電介質(zhì)的電老化其他影響因素其他影響因素第一節(jié)第一節(jié) 絕緣的老化絕緣的老化什么叫絕緣的老化？什么叫絕緣的老化？ 電氣設備的絕緣在長期運行過程中會發(fā)生一電氣設備的絕緣在長期運行過程中會發(fā)生一系列物理變化和化學變化，致使其電氣、機械及其系列物理變化和化學變化，致使其電氣、

6、機械及其他性能逐漸劣化，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為絕緣的老化。他性能逐漸劣化，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為絕緣的老化。 老化的原因有哪些？老化的原因有哪些？ 熱、電、機械力、水分、氧化、各種射線、熱、電、機械力、水分、氧化、各種射線、微生物等因素的作用。微生物等因素的作用。一、電介質(zhì)的熱老化一、電介質(zhì)的熱老化什么是電介質(zhì)的熱老化？什么是電介質(zhì)的熱老化？ 在高溫的作用下，電介質(zhì)在短時間內(nèi)就會發(fā)在高溫的作用下，電介質(zhì)在短時間內(nèi)就會發(fā)生明顯的劣化；即使溫度不太高，但如作用時間很生明顯的劣化；即使溫度不太高，但如作用時間很長，絕緣性能也會發(fā)生不可逆的劣化，這就是電介長，絕緣性能也會發(fā)生不可逆的劣化，這就是電介質(zhì)的熱老化。質(zhì)的熱

7、老化。 溫度越高，絕緣老化得越快，壽命越短溫度越高，絕緣老化得越快，壽命越短。 絕緣材料的耐熱等級劃分絕緣材料的耐熱等級劃分耐熱等級耐熱等級極限溫度（極限溫度（）絕緣材料絕緣材料O90木材、紙；聚乙烯、聚氯乙??；天然橡膠木材、紙；聚乙烯、聚氯乙??；天然橡膠A105油性樹脂漆及其漆包線；礦物油油性樹脂漆及其漆包線；礦物油E120酚醛樹脂塑料；膠紙板；聚酯薄膜酚醛樹脂塑料；膠紙板；聚酯薄膜B130聚酯漆；環(huán)氧樹脂聚酯漆；環(huán)氧樹脂F(xiàn)155聚酯亞胺漆及其漆包線聚酯亞胺漆及其漆包線H180聚酰胺亞胺漆及其漆包線；硅橡膠聚酰胺亞胺漆及其漆包線；硅橡膠C180聚酰亞胺漆及薄膜；云母；陶瓷；聚四氟乙烯聚酰亞胺

8、漆及薄膜；云母；陶瓷；聚四氟乙烯熱老化規(guī)則：熱老化規(guī)則： 熱老化熱老化88規(guī)則：規(guī)則：對對A A級絕緣介質(zhì)，如果它們的工作級絕緣介質(zhì)，如果它們的工作溫度超過規(guī)定值溫度超過規(guī)定值88時，壽命約縮短一半。時，壽命約縮短一半。 相應的對相應的對B B級絕緣和級絕緣和H H級絕緣則分別適用級絕緣則分別適用1010和和1212規(guī)則。規(guī)則。 介質(zhì)的老化過程介質(zhì)的老化過程固體介質(zhì)的熱老化過程固體介質(zhì)的熱老化過程 受熱受熱帶電粒子熱運動加劇帶電粒子熱運動加劇載流子增多載流子增多載載流子遷移流子遷移電導和極化損耗增大電導和極化損耗增大介質(zhì)損耗增介質(zhì)損耗增大大介質(zhì)溫升介質(zhì)溫升加速老化加速老化 液體介質(zhì)的熱老化過程

9、液體介質(zhì)的熱老化過程 油溫升高油溫升高氧化加速氧化加速油裂解油裂解分解出多種能分解出多種能溶于油的微量氣體溶于油的微量氣體絕緣破壞絕緣破壞 二二、電介質(zhì)的電老化、電介質(zhì)的電老化 什么是電老化？什么是電老化？ 電老化系指在外電老化系指在外加高電壓加高電壓或或強電場強電場作用下的老化。作用下的老化。 介質(zhì)電老化的主要原因是什么？介質(zhì)電老化的主要原因是什么？ 介質(zhì)中出現(xiàn)介質(zhì)中出現(xiàn)局部放電。局部放電。 局部放電引起固體介質(zhì)局部放電引起固體介質(zhì)腐蝕、老化、損壞腐蝕、老化、損壞的原因有：的原因有： 破壞高分子的結構，造成裂解；破壞高分子的結構，造成裂解； 轉(zhuǎn)化為熱能，不易散出，引起熱裂解，氣隙膨脹；轉(zhuǎn)化為

10、熱能，不易散出，引起熱裂解，氣隙膨脹； 在局部放電區(qū)，產(chǎn)生高能輻射線，引起材料分解；在局部放電區(qū)，產(chǎn)生高能輻射線，引起材料分解； 氣隙中如含有氧和氮，放電可產(chǎn)生臭氧和硝酸，是氣隙中如含有氧和氮，放電可產(chǎn)生臭氧和硝酸，是強烈的氧化劑和腐蝕劑，能使材料發(fā)生化學破壞。強烈的氧化劑和腐蝕劑，能使材料發(fā)生化學破壞。各種絕緣材料耐局部放電的性能有很大差別：各種絕緣材料耐局部放電的性能有很大差別： 云母、玻璃纖維等無機材料有很好的耐局部放電能力云母、玻璃纖維等無機材料有很好的耐局部放電能力 旋轉(zhuǎn)電機采用云母、樹脂作為絕緣材料旋轉(zhuǎn)電機采用云母、樹脂作為絕緣材料 有機高分子聚合物等絕緣材料的耐局部放電的性能比有

11、機高分子聚合物等絕緣材料的耐局部放電的性能比較差較差 絕緣油的老化原因：絕緣油的老化原因： 油溫升高而導致油的裂解，產(chǎn)生出一系列微量氣體；油溫升高而導致油的裂解，產(chǎn)生出一系列微量氣體； 油中的局部放電還可能產(chǎn)生聚合蠟狀物，影響散熱，油中的局部放電還可能產(chǎn)生聚合蠟狀物，影響散熱，加速固體介質(zhì)的熱老化。加速固體介質(zhì)的熱老化。三、其他影響因素三、其他影響因素 機械應力機械應力：對絕緣老化的速度有很大的影響，產(chǎn)生：對絕緣老化的速度有很大的影響，產(chǎn)生裂縫，導致局部放電；裂縫，導致局部放電； 環(huán)境條件環(huán)境條件：紫外線，日曬雨淋，濕熱：紫外線，日曬雨淋，濕熱等也對絕緣的等也對絕緣的老化有明顯的影響。老化有明

12、顯的影響。 小小 結結電氣設備的使用壽命一般取決其絕緣的壽命，電氣設備的使用壽命一般取決其絕緣的壽命，后者與老化過程密切相關。后者與老化過程密切相關。 通過絕緣試驗判別其老化程度是十分重要的。通過絕緣試驗判別其老化程度是十分重要的。 絕緣老化的原因主要有熱、電和機械力的作用絕緣老化的原因主要有熱、電和機械力的作用 ，此外還有水分、氧化、各種射線、微生物等因素的此外還有水分、氧化、各種射線、微生物等因素的作用。作用。 各種原因同時存在、彼此影響、相互加強，加速各種原因同時存在、彼此影響、相互加強，加速老化過程。老化過程。 第二節(jié)第二節(jié) 絕緣電阻、吸收比、泄漏電絕緣電阻、吸收比、泄漏電流的測量流的

13、測量 絕緣電阻絕緣電阻 最基本的綜合性特性參數(shù)。最基本的綜合性特性參數(shù)。 組合絕緣和層式結構，在直流電壓下均有明顯得組合絕緣和層式結構，在直流電壓下均有明顯得吸收現(xiàn)象，使外電路中有一個隨時間而衰減的吸收吸收現(xiàn)象，使外電路中有一個隨時間而衰減的吸收電流。電流。 吸收比吸收比 檢驗絕緣是否嚴重受潮或存在局部缺陷。檢驗絕緣是否嚴重受潮或存在局部缺陷。泄漏電流泄漏電流 所加直流電壓高得多。所加直流電壓高得多。 一、雙層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象一、雙層介質(zhì)的吸收現(xiàn)象 為了分析方便，改用電阻為了分析方便，改用電阻R1和和R2代替上圖中的電代替上圖中的電導導G1和和G2。（。（R11/G1, R2=1/G2) （4-

14、1） （4-2）討論因吸收現(xiàn)象而出現(xiàn)的過渡過程討論因吸收現(xiàn)象而出現(xiàn)的過渡過程 開關開關S S合閘作為時間合閘作為時間t t的起點，在的起點，在t=0t=0+ +的極的極短時間內(nèi)，層間電壓按下式分布短時間內(nèi)，層間電壓按下式分布 21210CCCUU21120CCCUU（4-3）（4-4）穩(wěn)態(tài)電流將為電導電流穩(wěn)態(tài)電流將為電導電流 （4-5）達到穩(wěn)態(tài)時（達到穩(wěn)態(tài)時（ ），層間電壓按電阻分配），層間電壓按電阻分配 t2111RRRUU2122RRRUU21RRUIg (4-6）（4-7）(4-8) 由于存在吸收象，由于存在吸收象， ， ，在這個過程，在這個過程中的層間電壓按下式變化中的層間電壓按下式變

15、化 110UU220UUteRRRCCCRRRUu2122112122teRRRCCCRRRUu2112122111212121RRRRCC流過雙層介質(zhì)的電流為流過雙層介質(zhì)的電流為 i如選用第一個方程式，則如選用第一個方程式，則 （4-94-9）11CRiii22CRiiiteRRRRCCCRCRURRUi21212212112221)(（410）teRRRRCCCRCRURRUi21212212112221)( 上式中第一個分量為電導電流上式中第一個分量為電導電流 ，第二個，第二個分量為吸收電流分量為吸收電流 。 gIaiu當絕緣嚴重受潮或出現(xiàn)導電性缺陷時，阻值當絕緣嚴重受潮或出現(xiàn)導電性缺陷

16、時，阻值R R1 1、R R2 2 或兩者之和顯著減小，或兩者之和顯著減小， 大大增加，而大大增加，而 迅速衰迅速衰減。減。 gIai二、絕緣電阻和吸收比的測量二、絕緣電阻和吸收比的測量 絕緣電阻的表達式絕緣電阻的表達式 在絕緣上施加一直流電在絕緣上施加一直流電壓壓U U時時, ,此電壓與出現(xiàn)的電流此電壓與出現(xiàn)的電流 i 之比之比teCRCRRRCCRRRRCCtR21122212212121221)()(22211212121212( )()tUUR tiU R CRCUeRRCCRR RR測量絕緣電阻時，其值是不斷變化的；測量絕緣電阻時，其值是不斷變化的；t t無窮時刻，無窮時刻，即令即令

17、t,t,得得R R=R1+R2 =R1+R2 等于兩層介質(zhì)絕緣電阻的串等于兩層介質(zhì)絕緣電阻的串聯(lián)值。聯(lián)值。 通常所說的絕緣電阻均指吸收電流衰減完畢后通常所說的絕緣電阻均指吸收電流衰減完畢后的穩(wěn)態(tài)電阻值。的穩(wěn)態(tài)電阻值。 受潮時，絕緣電阻顯著降低，受潮時，絕緣電阻顯著降低， 顯著增大，顯著增大， 迅速迅速衰減。因此，能揭示絕緣整體受潮、局部嚴重受潮、衰減。因此，能揭示絕緣整體受潮、局部嚴重受潮、存在貫穿性缺陷等情況。但有局限性。存在貫穿性缺陷等情況。但有局限性。 gIai(1)(1)大型設備大型設備( (如大型發(fā)電機、變壓器如大型發(fā)電機、變壓器) )的吸的吸收電流很大收電流很大, ,延續(xù)時間較長因

18、此要測穩(wěn)態(tài)電延續(xù)時間較長因此要測穩(wěn)態(tài)電阻要花很長時間阻要花很長時間; ;(2)(2)有些設備有些設備( (如電機如電機) )由由Ig Ig 反映的絕緣電阻反映的絕緣電阻往往有很大的變化范圍往往有很大的變化范圍, ,應而很難給出一定應而很難給出一定的絕緣電阻判斷標準因此對大型試品一般用的絕緣電阻判斷標準因此對大型試品一般用測吸收比來代替單一穩(wěn)態(tài)電阻的測量測吸收比來代替單一穩(wěn)態(tài)電阻的測量. . 對于某些大型被試品，用測對于某些大型被試品，用測“吸收比吸收比”的方法來替代的方法來替代 （4 41212）601515601IIRRK 原理：令原理：令 和和 瞬間的兩個電瞬間的兩個電流值的流值的 和和

19、比值。比值。 st15st6015I60I 已經(jīng)接近于穩(wěn)態(tài)絕緣電阻值已經(jīng)接近于穩(wěn)態(tài)絕緣電阻值 ， 恒大于恒大于1,1,越大表示吸收現(xiàn)象越顯著，絕緣性能越好。越大表示吸收現(xiàn)象越顯著，絕緣性能越好。 60RR1K吸收比是同一試品在兩個不同時刻的絕緣電阻的吸收比是同一試品在兩個不同時刻的絕緣電阻的比值，所以排除了絕緣結構和體積尺寸的影響。比值，所以排除了絕緣結構和體積尺寸的影響。 所以應將所以應將 值和值和 值結合起來考慮，方能作出比值結合起來考慮，方能作出比較準確的判斷。較準確的判斷。1KR一般以一般以 作為設備絕緣狀態(tài)良好的標準亦不作為設備絕緣狀態(tài)良好的標準亦不盡合適，有些變壓器的盡合適，有些變

20、壓器的 雖大于雖大于1.3，但，但 值卻很值卻很低；有些低；有些 ，但，但 值卻很高。值卻很高。 3 . 11KR3 . 11KR1K大容量電氣設備中，吸收現(xiàn)象延續(xù)很長時間，吸大容量電氣設備中，吸收現(xiàn)象延續(xù)很長時間，吸收比不能很好地反映絕緣的真實狀態(tài)，用極化指數(shù)收比不能很好地反映絕緣的真實狀態(tài)，用極化指數(shù)再判斷。再判斷。 極化指數(shù)極化指數(shù) （4 41313） 某些集中性缺陷已相當嚴重，以致在耐壓試驗時被擊某些集中性缺陷已相當嚴重，以致在耐壓試驗時被擊穿，但在此前測得的絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)卻并穿，但在此前測得的絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)卻并不低，因為缺陷未貫穿絕緣?？梢妰H憑上述試驗結果判不

21、低，因為缺陷未貫穿絕緣?？梢妰H憑上述試驗結果判斷絕緣狀態(tài)是不夠的。斷絕緣狀態(tài)是不夠的。p測量絕緣電阻最常用的儀表為手搖式兆歐表min1min102RRK 圖圖4-14-1是利用手搖式兆歐表測量三芯電力電纜是利用手搖式兆歐表測量三芯電力電纜絕緣電阻的接線圖，也表示了它的測量原理。絕緣電阻的接線圖，也表示了它的測量原理。 兆歐表有三個接線端子：線路端子（兆歐表有三個接線端子：線路端子（L L）、接）、接地端子（地端子（E E）和保護（屏蔽）端子（）和保護（屏蔽）端子（G G）。）。 被試絕緣接在端子被試絕緣接在端子L L和和E E之間，而保護端子之間，而保護端子G G的作的作用是使絕緣表面泄漏電流

22、不要流過線圈用是使絕緣表面泄漏電流不要流過線圈 測得的測得的絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。絕緣體積電阻不受絕緣表面狀態(tài)的影響。AL三、泄漏電流的測量三、泄漏電流的測量 反映絕緣電阻值，但有一些反映絕緣電阻值，但有一些特點特點： 加在試品上的直流電壓比加在試品上的直流電壓比兆歐表的工作電壓高得多。兆歐表的工作電壓高得多。 故能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。故能發(fā)現(xiàn)兆歐表所不能發(fā)現(xiàn)的缺陷。 施加在試品上的直流電壓是逐漸增大的，這樣施加在試品上的直流電壓是逐漸增大的，這樣就可以在升壓過程中監(jiān)視泄漏電流的增長動向。就可以在升壓過程中監(jiān)視泄漏電流的增長動向。 在電壓升到規(guī)定的試驗電壓值后，要保持在電

23、壓升到規(guī)定的試驗電壓值后，要保持1min1min再讀出最后的泄漏電流值。當絕緣良好時，泄漏再讀出最后的泄漏電流值。當絕緣良好時，泄漏電流應保持穩(wěn)定，且其值很小。電流應保持穩(wěn)定，且其值很小。 圖圖4 42 2是發(fā)電機的幾種不同的泄漏電流變化曲線。是發(fā)電機的幾種不同的泄漏電流變化曲線。 泄漏電流試驗接線圖如圖泄漏電流試驗接線圖如圖4-34-3所示所示 其中其中V V為高壓整流元件，為高壓整流元件，C C為穩(wěn)壓電容，為穩(wěn)壓電容，PV2PV2為高壓靜為高壓靜電電壓表，電電壓表，TOTO為被試品。為被試品。 注意注意 ：測量泄漏電流用的微安表需用并聯(lián)放電管：測量泄漏電流用的微安表需用并聯(lián)放電管V V進行

24、保護。進行保護。 當流過微安表的電流超過某一定值時，電阻當流過微安表的電流超過某一定值時，電阻 上的壓降上的壓降將引起將引起V V的放電而達到保護微安表的目的。的放電而達到保護微安表的目的。 1R小 結絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結構的絕緣狀態(tài)最基絕緣電阻是一切電介質(zhì)和絕緣結構的絕緣狀態(tài)最基本的綜合特性參數(shù)。本的綜合特性參數(shù)。 電氣設備中大多采用組合絕緣和層式結構，故在直電氣設備中大多采用組合絕緣和層式結構，故在直流電壓下均有明顯的吸收現(xiàn)象，測量吸收比可檢驗絕流電壓下均有明顯的吸收現(xiàn)象，測量吸收比可檢驗絕緣是否嚴重受潮或存在局部缺陷。緣是否嚴重受潮或存在局部缺陷。 測量泄漏電流從原理上來說，與測

25、量絕緣電阻是相測量泄漏電流從原理上來說，與測量絕緣電阻是相似的，但它所加的直流電壓要高得多，能發(fā)現(xiàn)用兆歐似的，但它所加的直流電壓要高得多，能發(fā)現(xiàn)用兆歐表所不能顯示的某些缺陷，具有自己的某些特點。表所不能顯示的某些缺陷，具有自己的某些特點。第三節(jié) 介質(zhì)損耗角正切的測量 介質(zhì)的功率損耗介質(zhì)的功率損耗 P P與介質(zhì)損耗角正切與介質(zhì)損耗角正切 成正比成正比, ,所以后者是絕緣品質(zhì)的重要指標，測量所以后者是絕緣品質(zhì)的重要指標，測量 值是判斷值是判斷電氣設備絕緣狀態(tài)地一項靈敏有效的方法。電氣設備絕緣狀態(tài)地一項靈敏有效的方法。 能反映絕緣的整體性缺陷（如全面老化）和能反映絕緣的整體性缺陷（如全面老化）和小電

26、容試品中的嚴重局部性缺陷。小電容試品中的嚴重局部性缺陷。 測量測量 不能靈敏地反映大容量發(fā)電機、變壓器不能靈敏地反映大容量發(fā)電機、變壓器和電力電纜絕緣中的局部性缺陷，應盡可能將這些設和電力電纜絕緣中的局部性缺陷，應盡可能將這些設備分解成幾個部分，然后分別測量它們的備分解成幾個部分，然后分別測量它們的 。 tgtgtgtgtgtgCUtgUIUIUIPpCR2cos 一、西林電橋基本原理 其中被試品的其中被試品的等值電容和電等值電容和電阻分別為阻分別為C Cx x和和R Rx x;R;R3 3為可調(diào)的為可調(diào)的無感電阻；無感電阻；C CN N為高壓標準電為高壓標準電容器的電容；容器的電容；C C4

27、 4 為可調(diào)電容；為可調(diào)電容；R R4 4為定值無感為定值無感電阻；電阻；P P為交為交流檢流計。流檢流計。 在交流電壓在交流電壓U U的作用下，調(diào)節(jié)的作用下，調(diào)節(jié)R3R3和和C4C4，使電橋達，使電橋達到平衡，即通過檢流計到平衡，即通過檢流計P P的電流為零，因而的電流為零，因而 可得 （4-15）CBCAUUBDADUUBDCBADCAUUUU由式（由式（4-15）可寫出）可寫出 （4-16）式中 4-174231ZZZZxxCjRZ111NCjZ1233RZ44411CjRZ 可求得試品電容可求得試品電容 和等值電阻和等值電阻 （4-18) （4-19） 介質(zhì)并聯(lián)等值電路的介質(zhì)損耗角正切

28、介質(zhì)并聯(lián)等值電路的介質(zhì)損耗角正切 （4-20） xCxR)1 (2424234RCRCRCNxNxCRCRCRR2442242423)1 (441RCRCtgxx 并取并取C4C4的單位為的單位為 ，則簡化為，則簡化為 4-21) 試品電容試品電容 (4-22） 4CtgNNxCRRtgRCRC34234)1 ( 因為因為 ，如取，如取 ， 1002f100004RF西林電橋反接線原理西林電橋反接線原理 A P BCNCxRxR3R4C4CDU圖圖4-7 西林電橋反接線原理圖西林電橋反接線原理圖 在反接線的情況下在反接線的情況下, ,電電橋調(diào)平衡的過程以及所橋調(diào)平衡的過程以及所得的得的tg t

29、g 和和CxCx的關系的關系式均與正接線無異，不式均與正接線無異，不同的是接地點移到同的是接地點移到C C點，點，原來的兩個調(diào)節(jié)臂直接原來的兩個調(diào)節(jié)臂直接接到高電壓下，此時接到高電壓下，此時R3,C4,R3,C4,檢流計檢流計P P和屏蔽和屏蔽網(wǎng)均處于高電位，故必網(wǎng)均處于高電位，故必須保證足夠的絕緣水平須保證足夠的絕緣水平和采取可靠的保護措施。和采取可靠的保護措施。 二、二、 測量的影響因素測量的影響因素 （一）外界電磁場的干擾影響（一）外界電磁場的干擾影響一種是由于存在雜散電容，另一種是由于交變磁場感一種是由于存在雜散電容，另一種是由于交變磁場感應出干擾磁場。應出干擾磁場。干擾包括高壓電源和

30、試驗現(xiàn)場高壓帶電體引起的電干擾包括高壓電源和試驗現(xiàn)場高壓帶電體引起的電場干擾。場干擾。 在現(xiàn)場測試條件下，電橋往往處于一個相當顯著的在現(xiàn)場測試條件下，電橋往往處于一個相當顯著的交變磁場中，這時電橋接線內(nèi)也會感應出一個干擾交變磁場中，這時電橋接線內(nèi)也會感應出一個干擾電勢，對電橋的平衡產(chǎn)生影響，也將導致測量誤差。電勢，對電橋的平衡產(chǎn)生影響，也將導致測量誤差。 消除干擾的方法：金屬屏蔽網(wǎng)和屏蔽電纜消除干擾的方法：金屬屏蔽網(wǎng)和屏蔽電纜tg（二）溫度的影響（二）溫度的影響 （三（三) )試驗電壓的影響試驗電壓的影響 一般來說，一般來說， 隨溫度的增高而增大。隨溫度的增高而增大。 tg 為了便于比較，應將

31、在各種溫度下測得的為了便于比較，應將在各種溫度下測得的 值值換算到換算到2020時的值。時的值。tg試驗電壓的影響：試驗電壓的影響：1 1、良好絕緣在額定電壓下，、良好絕緣在額定電壓下， tgtg值幾乎不變（曲線值幾乎不變（曲線1 1）；）；2 2、若絕緣存在空隙或氣泡時，、若絕緣存在空隙或氣泡時，當所加電壓尚不足以使氣泡電當所加電壓尚不足以使氣泡電離時，其離時，其tgtg與良好絕緣時無與良好絕緣時無差別，但若所加電壓能引起氣差別，但若所加電壓能引起氣泡電離或發(fā)生局部放電時，泡電離或發(fā)生局部放電時， tgtg隨隨U U的升高而迅速增大，的升高而迅速增大，電壓回落時電離要比電壓上升電壓回落時電離

32、要比電壓上升時更強一些，因而會出現(xiàn)閉環(huán)時更強一些，因而會出現(xiàn)閉環(huán)曲線（曲線曲線（曲線2 2）；）；tg321U圖4-8 tg與試驗電壓的典型 關系曲線tg321U圖4-8 tg與試驗電壓的典型 關系曲線 3 3、如果絕緣受潮，則電壓較、如果絕緣受潮，則電壓較低時低時tgtg就已經(jīng)相當大，電就已經(jīng)相當大，電壓升高時，壓升高時，tgtg更將急劇增更將急劇增大；電壓回落時，大；電壓回落時， tgtg也要也要比電壓上升時更大一些，比電壓上升時更大一些， 因因而形成了不閉合的分叉曲線，而形成了不閉合的分叉曲線， 如圖如圖4-84-8中的曲線中的曲線3 3所示，主所示，主要原因是介質(zhì)的溫度因發(fā)熱要原因是介

33、質(zhì)的溫度因發(fā)熱而提高了而提高了 右圖中：右圖中：1-1-良好的絕緣良好的絕緣 2-2-絕緣中存在氣隙絕緣中存在氣隙 3-3-受潮絕緣受潮絕緣試品電容量的影響：試品電容量的影響：對于電容量較小的試品，對于電容量較小的試品，測量測量tgtg能有效的發(fā)現(xiàn)局部集中性缺陷和整體能有效的發(fā)現(xiàn)局部集中性缺陷和整體分布性缺陷。但對電容量較大的試品，測量分布性缺陷。但對電容量較大的試品，測量tgtg只能發(fā)現(xiàn)整體分布性缺陷，此時要把它分只能發(fā)現(xiàn)整體分布性缺陷，此時要把它分解成幾個彼此絕緣部分的被試品，分別測量各解成幾個彼此絕緣部分的被試品，分別測量各部分的部分的tgtg值，能有效的發(fā)現(xiàn)缺陷。值，能有效的發(fā)現(xiàn)缺陷。

34、試品表面泄漏的影響：試品表面泄漏的影響：由于試品表面泄漏電由于試品表面泄漏電阻總是與試品等值電阻阻總是與試品等值電阻RxRx相并聯(lián)，所以會影響相并聯(lián)，所以會影響tgtg值。為了排除或減小這種影響，在測試前值。為了排除或減小這種影響，在測試前應清除絕緣表面的積污和水分，必要時還可以應清除絕緣表面的積污和水分，必要時還可以在絕緣表面上裝設屏蔽極。在絕緣表面上裝設屏蔽極。小 結測量測量 值是判斷電氣設備絕緣狀態(tài)地一項靈敏值是判斷電氣設備絕緣狀態(tài)地一項靈敏有效的方法。有效的方法。 值的測量，最常用的是西林電橋。值的測量，最常用的是西林電橋。 的測量受一系列外界因素的影響。試驗中應的測量受一系列外界因素

35、的影響。試驗中應盡可能采用屏蔽，除污等方法消除這些影響。盡可能采用屏蔽，除污等方法消除這些影響。tgtgtg 絕緣中的局部放電是引起電介質(zhì)老化的重要原絕緣中的局部放電是引起電介質(zhì)老化的重要原因之一。因之一。 測定電氣設備在不同電壓下的局部放電強度和發(fā)測定電氣設備在不同電壓下的局部放電強度和發(fā)展趨勢，就能判斷絕緣內(nèi)是否存在局部缺陷以及展趨勢，就能判斷絕緣內(nèi)是否存在局部缺陷以及介質(zhì)老化的速度和目前的狀態(tài)。介質(zhì)老化的速度和目前的狀態(tài)。局部放電的基本概念，表征局部放電的重要參數(shù)。局部放電的基本概念，表征局部放電的重要參數(shù)。局部放電檢測發(fā)展歷史及測量方法綜述。局部放電檢測發(fā)展歷史及測量方法綜述。脈沖電流

36、法的測量原理。脈沖電流法的測量原理。一些局部放電測量儀器。一些局部放電測量儀器。第四節(jié)第四節(jié) 局部放電的測量局部放電的測量一、局部放電基本概念 一、局部放電基本概念 絕緣內(nèi)部氣隙局部放電的等值電路如圖4-9所示。CbCgCa氣隙CaCgCbgZ(a) 示意圖(b) 等值電路圖4-9 絕緣內(nèi)部氣隙局部放電的等值電路CaCaCaCaCaCaCaCa圖圖4-94-9中，中，CgCg代表氣隙的電容，代表氣隙的電容，CbCb代表與氣隙串聯(lián)的代表與氣隙串聯(lián)的那部分介質(zhì)的電容，那部分介質(zhì)的電容，CaCa代表其余完好部分的介質(zhì)電代表其余完好部分的介質(zhì)電容，容，Z Z代表對應于氣隙放電脈沖頻率的電源阻抗。代表對

37、應于氣隙放電脈沖頻率的電源阻抗。整個系統(tǒng)的總電容為：整個系統(tǒng)的總電容為：在電源電壓在電源電壓 的作用下，的作用下，CgCg上分到的上分到的電壓為電壓為gbgbaCCCCCCsinmuUttUCCCumgbbgsin 當當ugug達到該氣隙達到該氣隙的放電電壓的放電電壓UsUs時，時，氣隙內(nèi)發(fā)生火花放氣隙內(nèi)發(fā)生火花放電；當電；當CgCg上的電壓上的電壓從從UsUs迅速下降到熄迅速下降到熄滅電壓滅電壓( (也稱剩余也稱剩余電壓電壓)Ur)Ur時，火花時，火花熄滅，完成一次局熄滅，完成一次局部放電。在此期間部放電。在此期間出現(xiàn)一個對應的局出現(xiàn)一個對應的局部放電電流脈沖。部放電電流脈沖。這一放電過程的

38、時這一放電過程的時間很短，可認為瞬間很短，可認為瞬時完成。時完成。 電容上分到的電壓電容上分到的電壓 ，氣隙放電電壓，氣隙放電電壓 ，熄，熄滅電壓（剩余電壓）滅電壓（剩余電壓） ，局部放電的電流變化曲線，局部放電的電流變化曲線見圖見圖4-104-10。 gusUrU當當Cg放電時放電時,放電總電容放電總電容Cg:abggabC CCCCC Cg上的電壓變化為上的電壓變化為(Us-Ur),故一次脈沖放出的電故一次脈沖放出的電荷荷qr:rsbabagrUUCCCCCq由于由于CaCbCaCb，所以，所以q qr r為真實放電量。為真實放電量。rsbgrUUCCq(4-25) 在實際試驗時，式中所表

39、達的各個量，在實際試驗時，式中所表達的各個量，均無法實測得到。故要尋求其他能反應局部均無法實測得到。故要尋求其他能反應局部放電的量來進行測量。外施電壓是作用在放電的量來進行測量。外施電壓是作用在Ca Ca 上的，當上的，當CgCg上的電壓變動上的電壓變動(Ug-Ur)(Ug-Ur)時，會造成時，會造成外施電壓的變化量外施電壓的變化量UaUa應為：應為：basrabCUUUCC(4-26)視在放電量視在放電量q=(Ca+Cb)Ua=Cb(Us-Ur) (4-27)由于由于CaCb所以所以 qCa Ua (4-28)由式（由式（4-25）和式（）和式（4-27）相比較，得）相比較，得 rbgbqC

40、CCq(4-29)表征局部放電的參數(shù)：表征局部放電的參數(shù)：放電重復率（放電重復率（N N）：也稱脈沖重復率，是在選定的）：也稱脈沖重復率，是在選定的時間間隔內(nèi)測得的每秒發(fā)生放電脈沖的平均次數(shù)，時間間隔內(nèi)測得的每秒發(fā)生放電脈沖的平均次數(shù)，表示局部放電的出現(xiàn)頻率。與外加電壓的大小有關，表示局部放電的出現(xiàn)頻率。與外加電壓的大小有關，外加電壓增大時，放電次數(shù)也隨之增多。外加電壓增大時，放電次數(shù)也隨之增多。放電能量（放電能量（W W）：通常指一次局部放電所消耗的能）：通常指一次局部放電所消耗的能量。量。 2221rsggUUgggUUCduuCidtuWrs(4-30)(4-30)(4-31)(4-31

41、)設氣隙中開始出現(xiàn)局部放電設氣隙中開始出現(xiàn)局部放電(Ug=Us)(Ug=Us)時的外加電壓瞬時的外加電壓瞬時值為時值為UiUi則則 (4-32)(4-32)bsigbCUUCCrssiUUUUqW21設Ur0，則12iWqU其它參數(shù)：平均放電電流、放電的均方率、其它參數(shù)：平均放電電流、放電的均方率、放電功率、局部放電起始電壓（即放電功率、局部放電起始電壓（即UiUi）和局）和局部放電熄滅電壓等。部放電熄滅電壓等。二、局部放電檢測方法綜述 局部放電檢測分：電氣檢測和非電檢測局部放電檢測分：電氣檢測和非電檢測二、局部放電檢測方法綜述二、局部放電檢測方法綜述局部放電檢測分：電氣檢測和非電檢測局部放電

42、檢測分：電氣檢測和非電檢測非電氣檢測非電氣檢測噪聲檢測法：目前主要用超聲波探測儀檢測，特點噪聲檢測法：目前主要用超聲波探測儀檢測，特點是抗干擾能力強，使用方便，可以在運行中或耐壓是抗干擾能力強，使用方便，可以在運行中或耐壓試驗時檢測局部放電，適合預防性試驗的要求。試驗時檢測局部放電，適合預防性試驗的要求。光檢測法：當發(fā)生沿面放電和電暈放電時常用該法。光檢測法：當發(fā)生沿面放電和電暈放電時常用該法?；瘜W分析法：用氣相色譜儀對絕緣油中溶解的氣體化學分析法：用氣相色譜儀對絕緣油中溶解的氣體進行色譜分析。通過分析絕緣油中溶解氣體的成分進行色譜分析。通過分析絕緣油中溶解氣體的成分和含量，能夠判斷設備內(nèi)部隱

43、藏的缺陷類型。優(yōu)點：和含量，能夠判斷設備內(nèi)部隱藏的缺陷類型。優(yōu)點：能發(fā)現(xiàn)充油電氣設備中一些用其他試驗方法不易發(fā)能發(fā)現(xiàn)充油電氣設備中一些用其他試驗方法不易發(fā)現(xiàn)的局部性缺陷（包括局部放電）現(xiàn)的局部性缺陷（包括局部放電）p聲檢測法聲檢測法 介質(zhì)中發(fā)生局部放電介質(zhì)中發(fā)生局部放電時，其瞬時釋放的能時，其瞬時釋放的能量將放電源周圍的介量將放電源周圍的介質(zhì)加熱使其蒸發(fā)，效質(zhì)加熱使其蒸發(fā)，效果就像一個小爆炸。果就像一個小爆炸。此時放電源如同一個此時放電源如同一個聲源，向外發(fā)出聲波。聲源，向外發(fā)出聲波。由于放電持續(xù)時間很由于放電持續(xù)時間很短，所發(fā)射的聲波頻短，所發(fā)射的聲波頻譜很寬，可達到數(shù)譜很寬，可達到數(shù)MHz

44、MHz。介紹一種聲測法傳感器固體中常用傳感器為測震儀（固體中常用傳感器為測震儀（accelerometeraccelerometer）和聲）和聲發(fā)射（發(fā)射（Acoustic EmissionAcoustic Emission）傳感器。測震儀有著平）傳感器。測震儀有著平滑的頻率特性，測試頻率可達滑的頻率特性，測試頻率可達50kHz50kHz以上。聲發(fā)射傳以上。聲發(fā)射傳感器有多個頻段（感器有多個頻段（30k1MHz30k1MHz），該傳感器有很強的方），該傳感器有很強的方向性，一般來說只能測試某個特定方向的聲信號。向性，一般來說只能測試某個特定方向的聲信號。北京亞捷隆測控技術有限公司北京亞捷隆測控

45、技術有限公司Senaco AS100 Senaco AS100 聲傳感器聲傳感器 抗電磁干擾能力強抗電磁干擾能力強 靈敏度不受試品電容的影響靈敏度不受試品電容的影響 能進行復雜設備放電源定位能進行復雜設備放電源定位 在傳播途徑中衰減、畸變嚴重在傳播途徑中衰減、畸變嚴重 基本不能反映放電量的大小基本不能反映放電量的大小 噪聲檢測法的特點噪聲檢測法的特點p光檢測法光檢測法 采用光纖傳感器，局部放電產(chǎn)生的采用光纖傳感器，局部放電產(chǎn)生的聲波壓迫使得光纖性質(zhì)改變，導致光纖輸出信號改聲波壓迫使得光纖性質(zhì)改變，導致光纖輸出信號改變，從而可以測得放電變，從而可以測得放電。 光測法只能測試表面放電和電暈放電 ，

46、在現(xiàn)場中光測法基本上沒有直接應用。 將光纖技術和聲測法相結合提出了聲-光測法。 光纖傳感器應用p化學分析法 電氣檢測法電氣檢測法脈沖電流法：此法測的是視在放電量。當發(fā)生局部脈沖電流法：此法測的是視在放電量。當發(fā)生局部放電時，試品兩端會出現(xiàn)一個瞬時的電壓變化，在放電時，試品兩端會出現(xiàn)一個瞬時的電壓變化，在檢測回路中引起一個高頻脈沖電流，將它變換成電檢測回路中引起一個高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后可用示波器等測量其幅值，由于其大小與壓脈沖后可用示波器等測量其幅值，由于其大小與視在放電量成正比，通過校準就能得出視在放電量。視在放電量成正比，通過校準就能得出視在放電量。 特點：靈敏度高特點：靈敏度

47、高脈沖電流法 測量視在放電量 介質(zhì)損耗法 西林電橋 介質(zhì)損耗法：局部放電要消耗能量，使介質(zhì)介質(zhì)損耗法：局部放電要消耗能量，使介質(zhì)產(chǎn)生附加損耗。外加電壓越高、放電頻度越產(chǎn)生附加損耗。外加電壓越高、放電頻度越大、附加損耗也就越大。本方法就是基于測大、附加損耗也就越大。本方法就是基于測量這種附加損耗來檢測局部放電的，一般也量這種附加損耗來檢測局部放電的，一般也可利用西林電橋，測出介質(zhì)的可利用西林電橋，測出介質(zhì)的“tg-U”tg-U”關關系曲線，圖中曲線開始突然升高處的場強相系曲線，圖中曲線開始突然升高處的場強相對應的電壓即為局部放電起始電壓。對應的電壓即為局部放電起始電壓。 特點：無須添加專用的測量

48、儀器，操作特點：無須添加專用的測量儀器，操作方便。缺點是靈敏度比上法低，方便。缺點是靈敏度比上法低，tg-Utg-U關系關系曲線受影響因素多曲線受影響因素多 。 電氣檢測法的發(fā)展 19251925年，年，SchwaigerSchwaiger發(fā)現(xiàn)電暈放電的射頻特性，發(fā)現(xiàn)電暈放電的射頻特性，由此由此 發(fā)展出發(fā)展出19281928年，基于電子束示波器技術，年，基于電子束示波器技術，LioydLioyd和和StarrStarr等人設計出等人設計出19541954年，首臺商用年，首臺商用由由MoleMole等人研制成功；等人研制成功； 19601960年，基于平行四邊形檢測原理，年，基于平行四邊形檢測原

49、理，DakinDakin等人等人設計出設計出19751975年，年，LemkeLemke博士等人設計出博士等人設計出局局放測試儀，測試帶寬達到放測試儀，測試帶寬達到10MHz; 10MHz; 19781978年，年，Tanaka OkamotoTanaka Okamoto等人采用計算機等人采用計算機技術建立技術建立19811981年，年，BoggsBoggs、FujimotoFujimoto、StoneStone等人設等人設計出計出1GHz1GHz 目前局部放電電檢測方法 脈沖電流法 無線電干擾電壓法（RIV） 射頻檢測法（RF） 介質(zhì)損耗分析法（DLA） 超高頻（UHF）檢測法TE571（測

50、量局部放電）（測量局部放電）TWPD-4多通道數(shù)字式局部放電綜合分析儀 三、脈沖電流法的測量原理三、脈沖電流法的測量原理ZZUCxCkZmAPZZmCkUCxAPZmCkUCxAPZm圖4-12 用脈沖電流法檢測局部放電的測試回路（a）并聯(lián)測試回路 （b）串聯(lián)測試回路 （c）橋式測試回路用脈沖電流法測量局部放電的視在放電量，有三種基本用脈沖電流法測量局部放電的視在放電量，有三種基本試驗回路，即并聯(lián)、串聯(lián)、橋式測量回路（如下圖）試驗回路，即并聯(lián)、串聯(lián)、橋式測量回路（如下圖） 三種回路的基本目的都是使在一定電壓作用下的三種回路的基本目的都是使在一定電壓作用下的被試品被試品CxCx中產(chǎn)生的局部放電電

51、流脈沖流過檢測阻抗中產(chǎn)生的局部放電電流脈沖流過檢測阻抗ZmZm，然后把然后把ZmZm上的電壓或上的電壓或ZmZm及及ZmZm上的電壓差加以放大后上的電壓差加以放大后送到檢測儀器送到檢測儀器P P上去，所測得的脈沖電壓峰值與被試上去，所測得的脈沖電壓峰值與被試品的視在放電量成正比經(jīng)過校準就能直接讀出視在放品的視在放電量成正比經(jīng)過校準就能直接讀出視在放電量的，如果電量的，如果P P為脈沖計數(shù)器，則為脈沖計數(shù)器，則 測得的是放電重復測得的是放電重復率。率。CxCx：一般試品都可以用一集中電容來表示：一般試品都可以用一集中電容來表示CkCk：為耦合電容，對工頻電壓來說，它起隔離作用：為耦合電容，對工頻

52、電壓來說，它起隔離作用Z Z：為阻塞電阻，可以讓工頻高電壓作用到被試品上，：為阻塞電阻，可以讓工頻高電壓作用到被試品上，但又阻止高壓電源中的高頻分量對測試回路產(chǎn)生干擾，但又阻止高壓電源中的高頻分量對測試回路產(chǎn)生干擾，也防止局部放電脈沖分流到電源中去也防止局部放電脈沖分流到電源中去 。 并聯(lián)測試回路并聯(lián)測試回路4-12(a)4-12(a)適用于被試品一端接地的情適用于被試品一端接地的情況，優(yōu)點是流過況，優(yōu)點是流過CxCx的工頻電流不流過的工頻電流不流過ZmZm。 串聯(lián)測試回路串聯(lián)測試回路4-12(b)4-12(b)適用于被試品兩端均對地適用于被試品兩端均對地絕緣的情況，如果試驗變壓器的入口電容和

53、高壓引絕緣的情況，如果試驗變壓器的入口電容和高壓引線的雜散電容足夠大，還可以省去電容線的雜散電容足夠大，還可以省去電容CkCk。 以上兩種測試回路都屬直測法，而橋式測試回路以上兩種測試回路都屬直測法，而橋式測試回路屬于平衡法，此時屬于平衡法，此時CxCx與與CkCk的低壓端均對地絕緣，此的低壓端均對地絕緣，此時測量儀器時測量儀器P P測得的是測得的是ZmZm和和ZmZm上的電壓差。這種測上的電壓差。這種測試回路的優(yōu)點是抗干擾性能好。試回路的優(yōu)點是抗干擾性能好。 測試回路的刻度因數(shù)測試回路的刻度因數(shù) K = q 0 / h 0K = q 0 / h 0 q 0 q 0 ：試品兩端注入的電荷量：試

54、品兩端注入的電荷量 h 0h 0：儀器顯示的讀數(shù)：儀器顯示的讀數(shù)小 結u局部放電的檢測已成為確定產(chǎn)品質(zhì)量和進行絕緣預局部放電的檢測已成為確定產(chǎn)品質(zhì)量和進行絕緣預防性試驗的重要項目之一。防性試驗的重要項目之一。 試驗內(nèi)容包括測量視在放試驗內(nèi)容包括測量視在放電量、電量、u放電重復率、局部放電起始電壓和熄滅電壓、放電放電重復率、局部放電起始電壓和熄滅電壓、放電的具體部位。的具體部位。 u表征局部放電的參數(shù)主要有：視在放電量、放電重表征局部放電的參數(shù)主要有：視在放電量、放電重復率、放電能量等。復率、放電能量等。 u伴隨局部放電會出現(xiàn)多種現(xiàn)象：包括電、光、噪聲、伴隨局部放電會出現(xiàn)多種現(xiàn)象：包括電、光、噪

55、聲、氣壓變化、化學變化等。氣壓變化、化學變化等。 u局部放電的檢測方法很多，包括非電檢測和電氣檢局部放電的檢測方法很多，包括非電檢測和電氣檢測兩大類。測兩大類。 u主要介紹了脈沖電流法的測量原理，另外介紹了噪主要介紹了脈沖電流法的測量原理，另外介紹了噪聲檢測法、光檢測法、化學分析法、超高頻檢測法等。聲檢測法、光檢測法、化學分析法、超高頻檢測法等。 表征局部放電的參數(shù)表征局部放電的參數(shù)p 視在放電量其中其中 為試品電容，為試品電容， 為氣隙放電時，試品兩為氣隙放電時，試品兩端的壓降。端的壓降。 q q既是發(fā)生局部放電時試品既是發(fā)生局部放電時試品CaCa所放掉的電荷，也所放掉的電荷，也是電容是電容

56、C Cb b上的電荷增量。（比真實放電量小得多）上的電荷增量。（比真實放電量小得多） aaUCqqaCaU在工作電壓的作用下，沿著絕緣結構的表面會有一在工作電壓的作用下，沿著絕緣結構的表面會有一定的電壓分布。定的電壓分布。 表面比較清潔時，其分布規(guī)律取決于絕緣結構本身表面比較清潔時，其分布規(guī)律取決于絕緣結構本身的電容和雜散電容的電容和雜散電容 表面染污受潮時，分布規(guī)律取決于表面電導。表面染污受潮時，分布規(guī)律取決于表面電導。 通過測量絕緣表面上的電壓分布亦能發(fā)現(xiàn)某些絕緣通過測量絕緣表面上的電壓分布亦能發(fā)現(xiàn)某些絕緣缺陷。缺陷。 測量電壓分布最適用于那些由一系列元件串聯(lián)組成測量電壓分布最適用于那些由

57、一系列元件串聯(lián)組成的絕緣結構。的絕緣結構。第五節(jié) 電壓分布的測量 以表面比較清潔的懸式絕緣子為例，分析電壓分布以表面比較清潔的懸式絕緣子為例，分析電壓分布狀況。狀況。 其中其中C1C1為各元件對地電容，為各元件對地電容，C2C2為各元件與高壓為各元件與高壓 導線之間的電容。導線之間的電容。 C1C1的影響是造成一定的分流，使最靠近高壓導線的影響是造成一定的分流，使最靠近高壓導線的那片絕緣子流過的電流最大，因而分到的電壓也的那片絕緣子流過的電流最大，因而分到的電壓也最大。最大。 C2C2的影響使最靠近接地端的那片絕緣子流過的電的影響使最靠近接地端的那片絕緣子流過的電流最大，因而電壓也最高，其余各

58、片上的電壓依次流最大，因而電壓也最高，其余各片上的電壓依次減小。減小。 由于由于 ，所以，所以 C1C1的影響更大。的影響更大。 21CC 為使絕緣子串上的電壓分布均勻一些，可為使絕緣子串上的電壓分布均勻一些，可采用：在絕緣子串與導線連接處裝設均壓金具，采用：在絕緣子串與導線連接處裝設均壓金具，它能增大它能增大 C2C2值，有利于補償值，有利于補償C1C1的影響，所以的影響，所以能有效地改善沿串電壓分布。能有效地改善沿串電壓分布。 什么是劣化絕緣子或零值絕緣子？什么是劣化絕緣子或零值絕緣子？ 若某一片絕緣子的實測電壓低于標準值的一若某一片絕緣子的實測電壓低于標準值的一半時，可認定該片為劣化絕緣

59、子。半時，可認定該片為劣化絕緣子。 （稱為（稱為低值或零值絕緣子）低值或零值絕緣子）u測量工具：短路叉、可調(diào)火花間隙測桿、測量工具：短路叉、可調(diào)火花間隙測桿、自爬式檢零工具等自爬式檢零工具等u測量適用于：多元件支柱絕緣子柱、多測量適用于：多元件支柱絕緣子柱、多段式高壓避雷器、高壓瓷套表面、發(fā)電機段式高壓避雷器、高壓瓷套表面、發(fā)電機線棒表面，均可以進行電壓分布的測量。線棒表面，均可以進行電壓分布的測量。u其他測量方法：電阻分布測桿、音響式其他測量方法：電阻分布測桿、音響式測桿、靜電電壓表法。測桿、靜電電壓表法。小小 結結 本節(jié)以表面清潔的懸式絕緣子串為例，分本節(jié)以表面清潔的懸式絕緣子串為例，分析

60、了其電壓分布狀況，分析了對地電容和雜析了其電壓分布狀況，分析了對地電容和雜散電容的影響。散電容的影響。 測量線路絕緣子串電壓分布或檢出串中的測量線路絕緣子串電壓分布或檢出串中的零值絕緣子，可使用短路叉、可調(diào)火花間零值絕緣子，可使用短路叉、可調(diào)火花間隙測桿、自爬式檢零工具等。隙測桿、自爬式檢零工具等。第六節(jié)第六節(jié) 絕緣狀態(tài)的綜合判斷絕緣狀態(tài)的綜合判斷 前面介紹的絕緣預防性試驗中的種種非破壞性試前面介紹的絕緣預防性試驗中的種種非破壞性試項目，對揭示絕緣中的缺陷和掌握絕緣性能的變化項目，對揭示絕緣中的缺陷和掌握絕緣性能的變化趨勢，各具一定的功能，也各有自己的局限性。即趨勢，各具一定的功能，也各有自己