局部放電測量

1、4-1 概述4-2 電測法4-3 非電測法4-4 放電位置的測定技術4-5 抗干擾技術4-6 測試結果的分析和評定局部放電測量局部放電：電氣設備的絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場強度往往不相等，當局部區(qū)域的電場強度達到該區(qū)域介質(zhì)的擊穿場強時，該區(qū)域就會出現(xiàn)放電，但這放電并沒有貫穿施加電壓的兩導體之間，即整個絕緣系統(tǒng)并沒有擊穿，仍然保持絕緣性能，該現(xiàn)象稱為局部放電。發(fā)生在絕緣體內(nèi)的稱為內(nèi)部局部放電發(fā)生在絕緣體表面的稱為表面局部放電發(fā)生在導體邊緣而周圍都是氣體的，可稱為電暈4-1 概述無局放試驗變壓器油浸式無局放變壓器絕緣體表面放電500kV交流電壓下陶瓷支架發(fā)生表面放電電暈放電通過導電絲的電暈放電電場不

2、均勻的原因電氣設備的電極系統(tǒng)不對稱介質(zhì)不均勻絕緣體中含有氣泡或其他雜質(zhì)局部放電的信息物理過程復雜，伴隨電、聲、光、熱等及生成物在放電處有電荷交換、有電磁波輻射、有能量損耗試品施加電壓的兩端，有微弱的脈沖電壓出現(xiàn)局部放電的信息介質(zhì)內(nèi)部的局部放電放電模型等效電路放電時間：（10-910-7）s，時間極端，頻率極高，電阻可略，只計電容外加電壓u氣泡電壓ucucucB時氣泡開始放電產(chǎn)生空間電荷，遷移到氣泡壁上，形成與外加電場相反的內(nèi)部電壓-uc 氣泡剩余電壓ur=ucB -nuc ucB時再次放電 (循環(huán))外加電壓過峰值后u氣泡電壓uc -nuc + uc=-ucB 時，氣泡又發(fā)生放電，但空間電荷移動

3、方向決定內(nèi)部電場方向，要中和掉部分累積電荷外加電壓過零點時，空間電荷消失。重新開始新一輪放電。通常介質(zhì)內(nèi)部氣泡的放電，在正負兩個半周內(nèi)基本上相同放電沒有出現(xiàn)在試驗電壓的過峰值一段，與放電過程描述相符。每次放電的大小，即脈沖的高度并不相等放電多是出現(xiàn)在試驗電壓幅值絕對值得上升部分的相位上，只有在放電很劇烈時，才會擴展到電壓絕對值下降部分的相位上。原因:試品中往往存在多個氣泡同時放電。只有一個大氣泡，但每次放電不是整個氣泡表面上都放電，而只是其中的一部分。每次放電的電荷不一定相同反向放電時，不一定會中和掉原來累積的電荷，而是正負電荷都累積在氣泡壁的附近，由此產(chǎn)生沿氣泡壁的表面放電氣泡壁的表面電阻也

4、不是無限大。表面局部放電：與內(nèi)部放電過程基本相似，見圖4-4與內(nèi)部局部放電不同點：氣隙只有一邊是介質(zhì)，而另一邊是導體，放電產(chǎn)生的電荷只能積累在介質(zhì)的一邊，因此累積的電荷少了，更不容易在外加電壓絕對值下降相位上出現(xiàn)放電。如果電極是不對稱的，放電只發(fā)生在其中一個電極的邊緣，則出現(xiàn)的放電圖形是不對稱的。放電電極接高壓，不放電電極接地，負半周放電量少、次數(shù)多；正半周放電量大，次數(shù)少。表面放電模型及波形表面局部放電波形原因：導體在負極性時易發(fā)射電子，致使電極周圍氣體起始放電電壓低，所以量小次數(shù)多。若放電電極接地，不放電電極接高壓，則放電圖形相反。若電極對稱，那么放電圖形也對稱。電暈放電發(fā)生在導體周圍全是

5、氣體的情況下，氣體中的分子是自由移動的，放電產(chǎn)生的帶電介質(zhì)也不會固定在空間的某一位置上放電過程與上述固體或液體絕緣中含有氣泡的放電過程不同針對板電極：針尖附近場強最高，U擊穿場強時，針尖附近開始放電，負極發(fā)射電子產(chǎn)生正離子和電子正離子撞擊陰極，引起二次電子發(fā)射，導致放電電子附著中心分子，產(chǎn)生負離子降低針尖附近場強放電暫停負離子向平板電極移動，或外加電壓上高，場強上升二次放電針板電極放電電暈放電脈沖就出現(xiàn)在外加電壓負半周的90o相位的附近，幾乎是對稱與90o，出現(xiàn)的脈沖幾乎是等幅值、等間隔的。隨著電壓的提高，放電大小幾乎不變，而次數(shù)增加。當電壓足夠高時，在正半周也會出現(xiàn)少量幅值大的放電。正負半周

6、是極不對稱的。局部放電的表征參數(shù)基本表征參數(shù)用以描述每一次放電的特征參數(shù)稱之為基本表征參數(shù)?；颈碚鲄?shù)有視在放電電荷（放電量q）放電能量（W）出現(xiàn)放電的相位（時間）視在放電電荷（q）在絕緣體中發(fā)生局部放電時，絕緣體上施加電壓的兩端出現(xiàn)的脈動電荷稱為視在放電電荷。測定：將模擬實際放電的已知瞬變電荷注入試品的兩端（施加電壓的兩端），在此兩端出現(xiàn)的脈沖電壓與局部放電時產(chǎn)生的脈沖電壓相同，則注入的電荷量即為視在放電電荷量。單位：皮庫pC一個試品中可能出現(xiàn)大小不同的視在放電電荷，通常以穩(wěn)定出現(xiàn)的最大的視在放電電荷作為該試品的放電量視在放電電荷qa總比實際放電電荷qc?。◣追种?，幾十分之一）放電電量（

7、W）氣泡中每一次放電發(fā)生的電荷交換所消耗的能量稱為放電能量單位：微焦（J）計算在起始放電電壓下，每次放電所消耗的能量，可用外加電壓的幅值或有效值與視在放電電荷的乘積來表示當施加電壓高于起始放電電壓時，在半個周期內(nèi)可能出現(xiàn)多次放電，各次放電能量可用視在放電電荷與該次放電時外加電壓的瞬時值的乘積來表示。放電相位（）各次放電都發(fā)生在外加電壓作用之下，每次放電所在的外加電壓的相位，即為該次放電的相位。在工頻正弦電壓下，放電相位與放電時刻的電壓瞬時值密切相關前后連續(xù)放電的相位之差，可代表前后兩次放電的時間間隔累計表征參數(shù)在一定測量時間內(nèi)累計的表征參數(shù)放電重復頻率（放電次數(shù)）測量時間內(nèi)，每秒鐘出現(xiàn)放電次數(shù)

8、的平均值，次/s測得的放電次數(shù)只能是視在放電電荷 大于一定值、放電間隔時間足夠大的 放電脈沖數(shù)平均放電電流綜合反映放電量及放電次數(shù)（測量T內(nèi)m次放電視在放電電荷的平均）放電功率（定義同上，量綱不同）綜合表征了放電量、放電次數(shù)以及放 電時外加電壓瞬時值，包含更多信息放電起始電壓和熄滅電壓起始放電電壓當外加電壓逐漸上升，達到能觀察到出現(xiàn)局部放電時的最低電壓，即為起始放電電壓，并以有效值ui來表示（也可以用放電量做門檻）熄滅電壓當外加電壓逐漸降低到觀察不到局部放電時，外加電壓的最高值就是放電熄滅電壓，以有效值ue來表示（也可以用放電量做門檻）關系油紙絕緣， ui ue固體絕緣， ui ue，相差不大

9、固體絕緣內(nèi)部放電，可能出現(xiàn)ui 擊穿電壓氣隙放電，建立反向電壓放電暫停 外加電壓氣泡上電壓負極性上升氣隙放電在一次沖擊電壓作用下有可能發(fā)生多次放電。第一次放電比其后幾次的放電大得多，稱為主放電。沖擊電壓上升越快，主放電的起始放電電壓越高，放電量也越大。衰減振蕩的沖擊電壓作用下第一次放電比其后的各次放電大。由于外加電壓反向并與主放電產(chǎn)生的反向電場疊加，產(chǎn)生多次反向放電，直到氣泡中實際電壓達不到氣泡的擊穿電壓為止。交流電壓疊加沖擊電壓疊加方式?jīng)_擊電壓疊加在工頻電壓正半周的零相位附近沖擊電壓作用在第一象限中靠近峰值的相位上起始放電電壓 局部放電的起始電壓是以50%起始放電時的沖擊電壓來表示，即出現(xiàn)局

10、部放電的次數(shù)占施加沖擊電壓次數(shù)的50%時，這時外加沖擊電壓的幅值作為起始放電電壓。根據(jù)局部放電產(chǎn)生的各種電現(xiàn)象來測量局部放電，常用方法： 脈沖電流法、無線電干擾電壓法、電橋法脈沖電流法（ERA）放電時在放電處會產(chǎn)生電荷交換，于是在一個與之相連的回路中就會產(chǎn)生脈沖電流，通過測量此脈沖電流來測量局部放電可根據(jù)局部放電的等效電路來校定視在放電電荷，而且測量的靈敏度高，是目前應用最廣，也是IEC和標準推薦方法。4-2 電測法無線電干擾電壓法（RIV）放電時會產(chǎn)生電磁波輻射，通過不同方法來接收此電磁波，并用準峰值電壓表測得的電壓幅值來檢測局部放電。電橋法放電時會有電能損耗，通過各種電橋測得的損耗因數(shù)的增

11、量或一個周期內(nèi)損耗的能量來檢測局部放電。ERA測量原理在絕緣體的某一區(qū)域發(fā)生局部放電時，絕緣體的兩端就會有瞬變電荷Q出現(xiàn)，用一個耦合電容器Ck和檢測阻抗Z與試品連接成一個回路優(yōu)缺點直測法：簡單，且靈敏度較高平衡法（橋式）：有較高的抗干擾能力ERA法的測試線路與裝置放電脈沖回路、檢測儀器、高壓電源、為去除干擾采用的隔離變壓器、濾波器隔離變壓器在一次和二次兩個繞組之間附加兩層金屬屏蔽層，并和繞組末端相連接。隔離高頻干擾調(diào)壓器使電壓從零開始上升到規(guī)定值試驗變壓器把低電壓升高為試驗所用的高電壓的升壓變壓器。與一般試驗變壓器不同在于其本身不發(fā)生局部放電，或放電量小于被測試品允許放電量的一半。濾波器都是低

12、通濾波器。低壓濾波器接在低壓側，用來濾掉從電源進來的高頻干擾及調(diào)壓器產(chǎn)生的高次諧波高壓濾波器接在高壓側，進一步阻塞電源進來的高頻干擾阻礙試驗變壓器本身產(chǎn)生的局部放電信號阻塞試品的局部放電信號通向試驗變壓器的入口電容，以免被測信號旁路而降低測量的靈敏度。保護電阻用來限制萬一變壓器負載短路時的電流。改善負載短路時產(chǎn)生的過電壓在變壓器繞組上的電位分布。耦合電容器把試品的放電信號耦合到檢測阻抗上來。承受工頻高壓，使檢測阻抗上的工頻電壓降很小，以保證人身及儀器安全。檢測阻抗采樣元件，檢測脈沖電壓，測出局部放電的視在放電電荷、放電重復率。與耦合電容器組成工頻電壓分壓器，以檢測放電電量及發(fā)生放電時的電壓相位

13、。檢測阻抗類型RC電阻與電容型：輸出脈沖電壓波形為指數(shù)衰減，頻譜較寬，適用于頻帶較寬的測試系統(tǒng)，有較高的靈敏度和分辨能力，但抗干擾能力較差檢測阻抗類型RLC電阻、電感、電容型：輸出沖擊電壓波形為指數(shù)衰減的振蕩波形頻譜較窄，集中在諧振頻率附近適用于頻帶較窄的測試系統(tǒng)，配合選頻放大器，可以避開窄頻帶的干擾，適合用于干擾大的場合檢測儀器濾波低頻檢測儀（常用）：20400kHz，放電脈沖頻譜中頻率分量最豐富，而外來干擾較少的頻帶寬頻檢測儀：108109Hz，能較真實的測得放電的波形，消除較低頻率的干擾選頻檢測儀：1030kHz。頻帶窄有利于抗干擾，頻帶寬有利于提高靈敏度及分辨能力。一般設計為諧振型。要

14、求：把工頻分量徹底濾掉。設計：LCR檢測阻抗設計為雙繞組升壓變壓器，輸出側繞組匝數(shù)比輸入側多，提高測量靈敏度放大局部放電信號微弱，需要放大才能在示波器或峰值表上顯示讀數(shù)放大器增益一般要求60dB以上，而本機噪聲要不大于V級放大器的頻帶應與檢測電阻匹配。頻帶寬可以保證放電信號的波形不變，頻帶窄會使放電信號發(fā)生畸變RC檢測阻抗，信號放大后可能出現(xiàn)過沖振蕩LRC檢測阻抗，放大后可能出現(xiàn)振蕩波幅值由小到大再由大到小衰減放大脈沖會延續(xù)較長時間，大大降低測試系統(tǒng)的分辨能力顯示示波器：觀察、讀取放電脈沖信號的大??；觀察脈沖波形，脈沖出現(xiàn)的相位；有利于判別所觀察的脈沖信號是放電信號還是干擾；識別是哪種類型的放

15、電峰值表：測得放電脈沖的峰值，可直接分度為放電量；峰值表的量程刻度有線性（比較穩(wěn)定）和對數(shù)（動態(tài)范圍大、量程廣）兩種信號進入峰值表之前需要過門開關電路阻止或開通脈沖信號進入峰值表的輸入端控制示波器的時基的掃描亮度設計或選擇局部放電測試線路裝置的基本要求靈敏度在一定的試品電容下，能夠測到的最小視在放電電荷qmin表示qmin0.5qmax分辨率連續(xù)兩個放電脈沖因疊加作用而造成的誤差不超過該脈沖幅值的10%時，兩個脈沖的間隔時間（亦稱分辨時間）來表示規(guī)定10s抗干擾能力干擾的衰減或壓抑比（采取抗干擾措施前后干擾大小的比值）來表示。要求信噪比大于2ERA法測量放電量的糾正校正方法食品與測試系統(tǒng)連接好

16、，試品兩端注入已知放電電荷q0，記下顯示器上響應讀數(shù)a0，得到分度系數(shù) K=q0/a0將校正脈沖發(fā)生器拆除，保持測試系統(tǒng)靈敏度不變，試品加規(guī)定試驗電壓，若試品放電，讀數(shù)為ax，則試品放電量 qx=Kax校正脈沖電壓的前沿不大于60ns，脈沖波持續(xù)時間不小于100s校正注意問題校正脈沖發(fā)生器能產(chǎn)生60/100ns脈沖電壓本身內(nèi)阻R0不能太高，要求小于100歐姆脈沖電壓的重復頻率f0不能太高，以免產(chǎn)生疊加效應，要求小于5kHz分布電容的影響分度電容接到試品的連接線上的分布電容Ce與試品并聯(lián)，校正時存在，試驗時不存在使得測量系統(tǒng)的靈敏度偏小，分度系數(shù)偏大要求分度電容要盡量與試品的高壓端靠近，盡量減小

17、Ce引線中的分布電容測試試驗時，要把全部接線接好，在校正之后，全部裝置都固定不變，保證在校正時和施加電壓測量師，分布電容都不變校正脈沖從檢測阻抗兩端注入要求顯示校正脈沖的大小，方法：分度電容C0能承受高電壓，要求增加設備投資校正脈沖裝置接到檢測阻抗兩端，試品的視在放電電荷出現(xiàn)在試品的兩端具有分布參數(shù)特性的產(chǎn)品局部放電脈沖信號由放電處沿著變壓器繞組或電纜傳播到測量端會產(chǎn)生很大的衰減終端連接阻抗不匹配時，會產(chǎn)生波反射采用特殊的校正定量的方法，測量實際的放電量其他電測法無線電干擾電壓法（RIV法）局部放電伴隨電磁波發(fā)射RIV表是一種窄帶選頻諧振式電壓測量儀器一種準峰值表，即測得的脈沖幅值是略小于放電

18、產(chǎn)生的脈沖峰值，且與放電的重復率(N)，RIV表的充電時間常數(shù)，放電時間常數(shù)有關檢測方法：與脈沖電流法中的直測法測量回路一樣，只是采用RIV表作為檢測儀用各種天線采集由空間傳播來的局部放電產(chǎn)生的電磁波RIV法不能對視在放電電荷進行定量電橋法局部放電伴隨有能量損耗，可以用各種電橋來測量所損耗的能量測量介質(zhì)損耗因數(shù)的增量隨著試驗電壓的增加到某一電壓ui以上，tan開始明顯增加，該增量是由于局部放電產(chǎn)生的附加的損耗tan表征放電量的多少該方法靈敏度較低測量電壓一周期中損耗的能量及視在放電電荷的總和測量在一個周期內(nèi)，局部放電的能量Ws和視在放電電荷的總和qs平行四邊形法面積代表一個周期中局部放電的能量

19、平行四邊形斜邊的正負高度分別代表正負半周放電電荷的總和斜率代表試品放電后試品電容的變化不但可以測量脈沖型的局部放電，還可以測量非脈沖型放電，但它只能測量一周放電的總量，不能測得每一次的放電量，同時靈敏度也較低局部放電會產(chǎn)生聲波、發(fā)光、發(fā)熱以及出現(xiàn)新的生成物等，通過這些非電信息的測量來檢測局部放電的方法，屬于非電測量法。非電測量法有一明顯的優(yōu)點：在測量中不受電氣的干擾，但它的靈敏度低，不能用視在放電電荷來定量，只有在特殊場合下應用。4-3 非電測法聲測法通過測量局部放電產(chǎn)生的聲波，來檢測局部放電的大小及位置的方法，稱為聲測法。根據(jù)超聲波的定向傳播特性，它在一定媒質(zhì)中有定向傳播速度，所以可以用它來

20、測定局部放電的部位。聲波的特性聲波的產(chǎn)生機械振動波。局部放電時，在放電區(qū)域，分子間產(chǎn)生劇烈的撞擊，在宏觀上產(chǎn)生一種壓力。壓力波尾脈沖形式，含有各種頻率分量，是頻帶很寬的聲波局部放電產(chǎn)生的聲信息是很微弱的。房貸呢產(chǎn)生的聲波的能量與總放電能量之比，一般認為小于1%。聲能的轉換率，在不同的媒質(zhì)中和不同的放電狀態(tài)下是不同的。聲波的頻譜在不同的電工設備中，放電狀態(tài)、傳播媒質(zhì)以及環(huán)境條件的不同，檢測到的聲波的頻譜也不同。超聲波的低頻段所含的分量較為豐富。近代聲測法測量局部放電所用的儀器，頻帶多取在60300kHz。聲波的類型在氣體和液體中傳播的聲波是縱波。在固體中傳播的聲波有縱波和橫波。聲波的傳播局部放電

21、通常發(fā)生在設備內(nèi)部，聲波接收器一般安放在設備的外殼上，聲波要從放電源傳播到測量點才能被檢測到。傳播過程聲波要發(fā)生衰減，在不同媒質(zhì)中還要產(chǎn)生反射，傳播的速度也可能發(fā)生變化。傳播速度用聲測法來測定局部放電的位置時，必須知道聲波傳播的速度。不同頻率、不同類型的聲波，在不同的溫度下、通過不同媒質(zhì)的速度都不相同。f越高，速度越快。縱波比橫波要快一倍。傳播中的衰減氣體和液體中，波的擴散是衰減的主要原因；在固體中，衰減的主要原因是分子的撞擊，將聲能轉變?yōu)闊崮堋Ｂ暡l率越高，衰減越大。傳播中產(chǎn)生反射在復合媒質(zhì)中傳播時，在不同媒質(zhì)的界面上會產(chǎn)生聲反射，使穿透過的聲波強度變小。兩種媒質(zhì)聲特性阻抗不匹配，也會造成很

22、大的界面衰減，兩種媒質(zhì)的聲特性阻抗相差越大，造成的衰減就越大。超聲波的檢測超聲波定義：超聲波是頻率高于20kHz的聲波，它方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。 超聲波聲電轉換通過傳感器把聲信號變?yōu)殡娦盘?。這是一種具有壓電效應的壓電傳感器。放大信號前置放大：為了使被測得信號足以推動光電元件工作，并使信號經(jīng)長距離傳輸后不會被外來干擾所淹沒，以便主放大器能有足夠大的輸入。主放大器：把被測信號放大到在示波器或其他顯示儀表上能清楚的顯示。信號的傳

23、輸與顯示把測量探頭置放在靠近放電點的位置，這個位置很靠近高電位，操作必須遠離探頭，采用光纖傳輸，示波器顯示，抗擾度強。測試技術：測試靈敏度問題，定量校正問題提高測量的靈敏度選擇適當?shù)念l帶提高測試儀器的靈敏度，選用效率高、響應快的換能元件；制成低噪聲、高增益的放大器盡可能減少聲信號的衰減測試裝置的定量校正聲壓和放電量是兩個不同的物理量，一般不能將聲壓標志為放電量的大小不同的放電狀態(tài)產(chǎn)生的聲波的能量與放電能量的比值就不一樣從放電點到測量點，聲波和電信號都會有衰減，但衰減的程度不同測量系統(tǒng)的響應不同用一個標準的脈沖電壓校正聲測法主要用于大電容量試品的局部放電檢測，如F數(shù)量級以上的電容器等，另外也用于

24、大容量高壓電力變壓器內(nèi)部局部放電位置測定光測法局部放電產(chǎn)生的光的特性放電的過程會放出光子而發(fā)光，放電發(fā)出的光波長不同。光譜法測量局部放電，一般都是測量放電發(fā)出的可見光，測量的是光通量，單位是流明(Lm)。光線照射在物體上，物體上單位面積接收到的光通量稱為照度。點光源在一定面積上產(chǎn)生的照度與點光源強度I成正比，與該面積到點光源的距離的平方成反比。測試方法為觀察局部放電發(fā)展的過程，就要用各種快速攝像方法。為了測定局部放電的起始和熄滅電壓，以及放電量的大小，最好用光電倍增管（目前主要測試方法）。光電倍增管的工作原理光電倍增管是一個由許多倍增電極D組成的一個電子管，各電極間都施加一定的直流電壓。陰極在

25、光的照射下發(fā)射出電子，在各個電極的加速下，這些電子不斷撞擊而產(chǎn)生新的電子，這樣到達陽極的電子書，可以增大好幾個數(shù)量級，在陽極就可測到輸出的電流或電壓。光倍增管的輸出，可以用微安表測量準峰值電流，或用示波器測量脈沖電壓。光電倍增管可以輸出電壓，也可以輸出電流。提高靈敏度選用合適的光電倍增管選擇合適的光譜范圍選擇高的陽極靈敏度和低的暗電流減小暗電流用兩個光電管，接成差動電路把光電管對準光源，而且盡可能靠近光源 測得的放電光脈沖幅值隨放電能量的增大而增大，但不是嚴格的正比關系，它與放電電量、放電重復率都有密切的關系，因此不能簡單的用測得的光信號定量為視在放電電荷。色譜分析法絕緣材料在局部放電作用下，

26、會發(fā)生分解，因而產(chǎn)生各種新的生成物?？梢酝ㄟ^測定這些生成物的組成和濃度來表征局部放電的程度。目前廣泛應用的，是在有礦物油的絕緣結構中，萃取油中分解出的氣體，用色譜分析確定其組成和濃度，以判斷局部放電狀態(tài)。在局部放電或過熱作用下，變壓器油中會分解出各種氣體，兩種不同的原因，所產(chǎn)生的各種氣體的比例不同。甲烷/氫氣比值百臺運行已久的變壓器放電時比值較小，大部分小于0.5。過熱時比值較大，絕大部分大于0.5乙炔/乙烯比值放電時比值較大，大部分小于0.1。過熱時比值較小，大部分大于0.1。局部放電與過熱故障的判斷準則C2H2/C2H40.1, CH4/H20.5 局部放電故障C2H2/C2H40.5 過

27、熱故障C2H2/C2H40.1, CH4/H20.5 局部放電和過熱同時存在C2H2/C2H40.5 局部放電和過熱同時存在色譜分析測量步驟取油試樣，并從油中萃取氣體。用氣相色譜分析氣體的組成和含量。進行比較做出判斷。在線檢測系統(tǒng)PFA膜（聚四氟乙烯與全氟烷基乙烯醚的共聚物），將氣體分離。專用氣相色譜儀或氣體傳感器就可以測定氣體的含量進行絕緣診斷。可以大致判斷局部放電是否嚴重。但不能實時地檢測到突發(fā)的局部放電。在一個復雜的電工設備中，發(fā)生在不同部位的放電，對絕緣的破壞作用是不同的，它們在測量端產(chǎn)生的響應也是不同的。測定局部放電的位置，對于準確測定放電量、判斷其對絕緣的危害以及設備維修、改進產(chǎn)品

28、設計與工藝等，都要重要的意義。4-4 放電位置的測定技術變壓器的局部放電定位技術：電測法和聲測法電測法的多端測量定位局部放電產(chǎn)生的脈沖波通過繞組轉送到各測量端，會產(chǎn)生不同的衰減，所以在各測量端上會測得大小不同的局部放電信號。將校正脈沖從不同位置注入，并且測得響應比值，形成響應比值表變壓器局部放電試驗時，保持靈敏度不變，測得響應比值，與比值表中數(shù)據(jù)對比，與哪一列的比值比較接近，放電就可能發(fā)生在靠近該校正脈沖注入的位置。計算各點的響應比值，然后在比較個點響應比值的大小，就可決定出局部放電點的位置。超聲波定位 局部放電產(chǎn)生的超聲波在媒質(zhì)中是定向傳播的，可以通過各種方法從測得的超聲波信號來作圖或計算出

29、放電的位置。多點測量計算方法在變壓器外殼的同一側面上，安放m個接收超聲波信息的探頭，用直角空間坐標標明各探頭xi1及放電源x1 的位置，v等值波速度i=1,2,3,4m優(yōu)點：波速不取固定數(shù)而由計算得出。要取得比較準確的結果，探頭數(shù)不能太少，一般要取20個左右。作圖法 根據(jù)測量探頭的位置和放電信號到達各探頭的時延的差別，用作圖的方法來確定放電的位置。兩個探頭同時接收超聲波信號，移動其中一個探頭，使超聲波信號同時到達兩個探頭，假定超聲波傳播到這兩個探頭的速度也相等，則可以判斷放電點發(fā)生在通過兩個探頭連線的中點，并與連線垂直的平面上。做3次試驗1，2點，確定ABCD3，4點，確定EFGH5，6點，確

30、定LKIJ3個平面交點，即為放電點。多探頭做V形圖在變壓器一側，沿著兩條相互垂直的軸安放若干個探頭測得每個探頭的超聲波信號時延為t0，以x軸為水平軸，t為垂直軸，可畫出一條V形曲線，放電點發(fā)生在過曲線最低點且與x軸垂直的平面上。測得每個探頭的超聲波信號時延為t0，以y軸為水平軸，t為垂直軸，可畫出一條V形曲線，放電點發(fā)生在過曲線最低點且與y軸垂直的平面上。放電點位于兩平面相交線上，按波速時間計算放電位置根據(jù)局部放電的脈沖波所含各諧波分量在測量端的響應與各放電點發(fā)生的位置有關，通過諧波分析，把測量結果與按變壓器線圈物理參數(shù)計算出各放電點所產(chǎn)生的諧波響應相比較，從而判斷放電位置根據(jù)超聲波通過不同媒

31、質(zhì)時，各頻率分量產(chǎn)生的衰減不同，頻率越高衰減越多，因此在測量端測得的超聲波頻譜與放電的位置有關。長電纜局部放電定位技術長電纜中發(fā)生局部放電時，可以用行波法來測定放電的位置根據(jù)3個脈沖傳播時間之差，距離之差，電纜長度，波速可以計算出局部放電位置電機局部放電的定位技術確定放電槽用一根探針深入通風槽，電機中槽放電的信號會被探針接收，經(jīng)選頻調(diào)諧放大后，在示波器上可以觀察到。移動探針的位置，當示波器上觀察到的信號最大時，探針對應的位置就是放電的位置用繞有線圈的馬蹄形鐵心，緊貼在電極的槽口上移動，當接收到的信號最大時，鐵心所在位置即放電位置兩個電磁探頭，分別放置于電機定子槽的兩端，兩個探頭的線圈串聯(lián)后經(jīng)高

32、頻變壓器與局部放電檢測儀相接進行測量放電槽：兩同相位振蕩信號疊加增強非放電槽：兩相差180o振蕩信號，相互抵消，抑制鄰槽干擾識別干擾源來自空間的干擾來自電源的干擾在試樣回路中試樣之外的放電4-5 抗干擾技術檢測干擾源檢查儀器本身的干擾：儀器輸入端短路，若有脈沖，可能是儀器中某部位不好或接觸不良，或者是儀器電源沒有隔離好。將測量儀器和測試回路連接好，接線布置與測試時相同，但不接電源，若出現(xiàn)新的干擾源，就是來自空間的干擾。不接試品接上電源，稍加一點電壓，這時出現(xiàn)新的干擾，是電源來的干擾。若電壓升高到試驗電壓時又出現(xiàn)新的干擾，這干擾可能是測試回路中各部位出現(xiàn)放電，也可能是接觸不良放電或浮動電位體的感

33、應放電等。判斷放電部位接上一個不放電的試樣，取掉高壓濾波器若放電沒有了，就說明是濾波器的放電；若放電變大，說明是變壓器放電若變化不大，說明是耦合電容器放電通過示波器觀察放電圖形，識別不同的干擾屏蔽和接地用導電、導磁性能良好的金屬體，把試驗區(qū)的空間屏蔽起來，使靜電場、電磁場進入這個空間時會發(fā)生很大的衰減用隔離變壓器把電源的地線與測試回路的地線分開。低壓繞組邊加屏蔽層，并與電源地線連接；高壓繞組邊加屏蔽層，與測試回路接地點連接當屏蔽層不能接地時，使用驅動屏蔽屏蔽層B與A同電位外來干擾不會進入屏蔽層1:1運放使A與B等電位，及時A與B之間存在電容C2也不起作用，干擾E2就進不來。接地屏蔽層要有良好接

34、地，接地電阻要小，而且要和測試回路的接地點連接在儀器構成單點接地由于大地的各點點位不同，多點接地的接地點之間的電位差會形成干擾源電位差就會形成干擾源濾波低通濾波（接入變壓器低壓端，抵御電源高頻干擾）截止頻率低壓，C可大（16F）高壓，C不可大帶通濾波為了不受無線電廣播的干擾，一般取20400kHz（氣隙放電頻譜范圍）數(shù)字濾波匹配式濾波器（先轉換為頻譜，濾除干擾后，在轉換為時域，得到放電信號）自適應濾波器（轉換為頻譜，提取出放電頻譜）小波分析（濾除噪聲）帶通濾波器有源帶通濾波器有源帶通濾波器特性差動補償法補償電路使干擾相互抵消如：平衡法測試回路，高壓源來的干擾在電橋對角線兩端的輸出中相互抵消。交

35、流電橋通常只能對一種頻率分量調(diào)到平衡，而其他分量還是不能相互補償。只有當試樣和耦合電容器的介電損耗因數(shù)相等時，電橋的平衡條件才與頻率無關，這時才能得到最佳的補償采用圖4-39示補償法檢測局部放電，對于窄頻帶的干擾有一定的抑制作用特征識別 根據(jù)放電信號與干擾的不同特征來分離放電信號與干擾開窗口將出現(xiàn)干擾脈沖的相位開“窗口”，去除這個相位上的干擾脈沖。但是同時出現(xiàn)在該窗口內(nèi)的放電脈沖也被去除，只能測得在此窗口之外的放電信號。脈沖極性鑒別系統(tǒng)從高壓端來的干擾脈沖電流，在A、B點出現(xiàn)相同極性的電位變化。試樣放電時，放電回路A、B點出現(xiàn)相反極性的變化。統(tǒng)計處理和相關分析有些干擾脈沖是隨機出現(xiàn)的，局部放電脈沖是比較有規(guī)規(guī)