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1、一一 局部放电的测量局部放电的测量局部放电是指发生在电极之间但未贯穿电极的放电,它是由设备绝缘内部存在的弱点或生产过程中造成的缺陷,在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。局部放电类型(1)绝缘材料内部放电(2)表面放电(3)高压电极尖端放电(电晕放电)1、局部放电的概念、局部放电的概念局部放电的能量很小,短时间内不会影响到电气设备的绝缘强度,但在长期运行电压下将产生物理和化学效应的累积,局部缺陷会扩大并使绝缘电性能逐渐劣化,最后导致整个绝缘击穿。用传统的绝缘试验方法很难发现局部放电缺陷,如用耐压试验还会损伤绝缘,所以用局部放电试验来探测局部放电现象,以防止介质的贯穿性击穿。2、局部放电试
2、验的目的、局部放电试验的目的1.非电检测法利用局部放电产生的各种非电信息来测定局部放电的方法。(1)超声波法(2)光检测法(3)热检测法(4)测分解物法局部放电的检测方法局部放电的检测方法2.电气检测法(1)无线电干扰法(RIV法)(2)介质损耗法(3)脉冲电流法(IEC推荐的通用方法之一)a.直接法 b.平衡法 图图3-13 3-13 测量局部放电的基本回路测量局部放电的基本回路 (a)(a)、(b)(b)直接法直接法;(c);(c)平衡法平衡法真实放电量qr:指局部放电时,在局部放电区(如气泡)困局部击穿引起的电荷释放量。视在放电量q:指局部放电时,用被试品绝缘两电极间电压下降量和初试品电
3、容量人为确定的一个放电电荷量,其值同局部放电时由电源向被试品注入的电荷量相等。理想的情况是测量正式放电量,但真实放电量却无法直接测量,而视在放电量是一个可测定量,并且与真实放电量成正比,可以反映真实放电量,所以,工程上通常测量视在放电量。3、局部放电量及放电过程、局部放电量及放电过程4、试验基本回路、试验基本回路并联回路:允许被试品一端接地,对被试品Cx值较大的被试品,可以避免较大的工频电容电流流过Zm,被试品被击穿时,不会危及人身和测试系统的安全。现场设备大多是接地的,故并联法使用较多。串联回路:这种接线适合被试品两端不接地的情况。平衡回路:被试品未局部放电时,电桥牌平衡状态,无输出信号;被
4、试品局部放电时,电桥推动平衡状态,有电压差输出信号。由于外部干扰在两测量臂上产生的电压大小、相位相同,相减后相互抵消,所以该回路抗干扰能力强。适用于被试品两端不接地的情况。各基本回路特点各基本回路特点5、测试仪器、测试仪器6测量局部放电时的干扰因素及消除措施测量局部放电时的干扰因素及消除措施内部干扰:高压回路本身引起的干扰,如高压引线发生的电晕放电。外部干扰:高压试验回路以外的干扰,如来自电源的高频干扰,从别的高压试验或者电磁辐射检测到的干扰,无线电在测量装置放大器上产生的固有噪声等。为了抑制内部干扰与外部干扰,主要措施有:1.选用没有内部放电的试验变压器和耦合电容器,外露电极应有合适的屏蔽罩
5、。2.选用抗干扰能力强的测量回路。3.对测量线路进行屏蔽。有条件时可将整个试验回路置于屏蔽室内进行测量。4.试验电源最好采用独立电源。5.提高高压试验回路中各元件的起晕电压。6.将高压试验变压器、检测回路和测量仪器三者的地线连成一体,并采用一根地线相连。7.合理选择放大电路的频带或调谐放大电路的谐振频率。8.测量回路与被试品的连线应尽可能缩短。试验回路应尽可能紧凑,被试品周围的物体应良好接地。7试验结果分析判断试验结果分析判断规程规定(1)超过标准1倍的放电量对设备的影响还是不大的(2)超过14倍时则需要分析原因及监视运行(3)如超过10倍或更多,则设备就可能存在严重的隐形故障。二、工频耐压试
6、验二、工频耐压试验考验初试品绝缘承受工频过电压的能力即考验比运行情况更为严酷的条件下电器设备的绝缘水平。有时也用它来代替冲击耐压试验。测试要求给设备绝缘施加超过额定电压一定倍数的工频交流电压,并持续1min的时间,绝缘应无明显的放电现象和击穿现象。1 1、工频耐压试验的目的、工频耐压试验的目的二、工频耐压试验二、工频耐压试验能真实有效地发现绝缘缺陷,合格绝缘不至于击穿(1)工频耐压试验的电压、波形、频率和在被试品绝缘内部电压的分布,均符合在工频电压下运行时的实际情况。(2)试验电压很高、并且持续了相对较长的1min时间。所以,高压电器设备通过耐压试验后才允许投入运行。2 2、工频耐压试验的特点
7、、工频耐压试验的特点二、工频耐压试验二、工频耐压试验试验电压可采用两种方法产生:其一为试验变压器直接产生工频高电压;其二为利用串联谐振产生工频高电压;工频高电压的测量;低压侧测量、高压侧测量;试验中应注意的问题:1.升压必须从零开始,在电压达到40%试验电压之前可均匀较快的升压,之后应以每秒3%试验电压的速度升到100%试验电压,在试验电压保持规定的时间后,很快降压到1/3试验电压,然后切断电源;2.对带绕组的被试品,应将各绕组首尾相接,非被试品的绕组还应接地;3.耐压试验前后都应测量绝缘电阻;4.实验前,应根据大气条件将规定电压换算到试验电压;5.不能只靠电流表的指示来判断被试品是否发生了击
8、穿。二、工频耐压试验二、工频耐压试验三三 绝缘油试验绝缘油试验绝缘油的检验:分新油、投运前的油和运行中的油的检验三个阶段。不同阶段的油质检验有不同的试验项目和标准要求。气相色谱分析:通过分析油中溶解气体的组成成分,含量及其随时间二增长的规律,从而判断设备内部隐患的缺陷的性质、程度及发展情况。二、绝缘油电气性能试验 1.电气性能试验的意义 用于检测油中所含水分、杂质及老化情况。2.电气强度(击穿电压)试验 -标准油杯中进行 3.介质损耗因数(tg值)的测量 -使用精度较高的西林电桥 4.用绝缘油的电阻率代替tg -专用的电阻率测定仪三、油中溶解气体的气相色谱分析1.充油设备内部故障产生的气体 新
9、绝缘油中溶解的气体主要是空气,即N2(70%)、O2(29%)、CO2(0.3%);设备正常运行时,在电磁场、温度、水分等因素的作用下,绝缘油和绝缘材料会发生缓慢地分解和氧化,产生少量CO2、CO和微量的低分子烃;当设备内部出现故障时,主要是过热性故障(电流效应)和放电性故障(电压效应),绝缘油和固体绝缘材料裂解的速度大大加快,油中的CO2、CO、H2和低分子烃类的气体含量显著地增加。通常把与故障性质密切相关的气体组分称为特征气体。根据油中气体含量判断设备内部故障将五种特种气体含量的三对壁纸按照不同的比值范围以不同的编码来表示,再根据测试结果把三对比值组成一个编码组合,然后按照该标准中给出的结
10、果即可判断故障的类型和大体部位。1、首先将总烃(CH4、C2H6、C2H4和C2H2这四种气体含量的总和)、乙炔、氢等主要数据与注意值和产气速率进行比较,若短期内各种气体含量迅速增加但未超过表中的数据,也可判断为试品有异常情况。当CO和CO2有明显增长时,说明被试品有内部故障,并且还涉及到固体绝缘材料。当认为产品内部有故障后,可用三比值法对故障的类型作出判断。根据三比值法判断结果,结合对试品的其它检查性试验的结果。以及试品的结构、运行、检修等情况,综合分析判断故障的性质和部位。具体判断步骤具体判断步骤(1)测试了气体浓度很高的油样后,应仔细清洗脱气容器,以防交叉感染。(2)更换票气时,应在指定
11、管理人员处备案,对使用计算机编程计算的,应及时重新输入标气浓度,以防计算错误。(3)对超标的油样均应复查。(4)提出的结论应该说明性的和建设性的,不能使用指令性的结论。2、试验注意事项、试验注意事项绝缘在线监测绝缘在线监测电气设备绝缘的预防性试验是定期将设备停电进行试验,而绝缘在线监测是在设备运行过程中对其绝缘的某些特征参数进行测量。预防性试验只能周期的检查绝缘的状况,试验合格的设备在进行下次试验的间隔期内仍可能发生故障,绝缘在线监测可连续随时监测绝缘的状态,能及时发现绝缘中潜伏的缺陷,因此能大大降低绝缘运行中的事故。在线监测系统一般由:信号的变送、信号的预处理、数据采集、信号的传输、数据处理、诊断构成。绝缘状态的综合分析和判断 对电气设备的绝缘进行完各种特性试验以后,应根据试验结果对绝缘状态进行综合分析。在判定绝缘正常的情况下,才进行耐压试验。待所有试验项目都进行完毕后,才能对绝缘状况进行判断;在对绝缘的状态进行判断时,除将试验结果与规程规定相比较以为,还应与该设备的历次试验结果相比较,与同类设备的试验结果相比较,参照相关的试验结果过,根据变化规律和趋势,进行全面的分析与比较。