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变压器局部放电试验

变压器局部放电试验

变压器局部放电试验内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)变压器局部放电试验试验及标准国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤,如图5所示。

其试验步骤为:首先试验电压升到U 2下进行测量,保持5min ;然后试验电压升到U 1,保持5s ;最后电压降到U 2下再进行测量,保持30min 。

U 1、U 2的电压值规定及允许的放电量为U U 2153=.m电压下允许放电量Q <500pC或 U U 2133=.m电压下允许放电量Q <300pC式中 U m ——设备最高工作电压。

试验前,记录所有测量电路上的背景噪声水平,其值应低于规定的视在放电量的50%。

测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。

对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端,也应同时测量,并分别用校准方波进行校准。

在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中,应记下起始、熄灭放电电压。

在整个试验时间内应连续观察放电波形,并按一定的时间间隔记录放电量Q 。

放电量的读取,以相对稳定的最高重复脉冲为准,偶尔发生的较高的脉冲可忽略,但应作好记录备查。

整个试验期间试品不发生击穿;在U 2的第二阶段的30min 内,所有测量端子测得的放电量Q ,连续地维持在允许的限值内,并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势,则试品合格。

如果放电量曾超出允许限值,但之后又下降并低于允许的限值,则试验应继续进行,直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值,试品才合格。

利用变压器套管电容作为耦合电容C k ,并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。

试验基本接线变压器局部放电试验的基本原理接线,如图6所示。

图6 变压器局部放电试验的基本原理接线图(a)单相励磁基本原理接线;(b)三相励磁基本原理接线;(c)在套管抽头测量和校准接线C b—变压器套管电容试验电源试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率。

电力变压器局部放电试验目的及基本方法

电力变压器局部放电试验目的及基本方法

一变压器局部放电分类及试验目的电力变压器是电力系统中很重要的设备,通过局部放电测量判断变压器的绝缘状况是相当有效的,并且已作为衡量电力变压器质量的重要检测手段之一。

高压电力变压器主要采用油一纸屏障绝缘,这种绝缘由电工纸层和绝缘油交错组成。

由于大型变压器结构复杂、绝缘很不均匀。

当设计不当,造成局部场强过高、工艺不良或外界原因等因素造成内部缺陷时,在变压器内必然会产生局部放电,并逐渐发展,后造成变压器损坏。

电力变压器内部局部放电主要以下面几种情况出现:(1)绕组中部油一纸屏障绝缘中油通道击穿;(2)绕组端部油通道击穿;(3)紧靠着绝缘导线和电工纸(引线绝缘、搭接绝缘,相间绝缘)的油间隙击穿;(4)线圈间(匝间、饼闻)纵绝缘油通道击穿;(5)绝缘纸板围屏等的树枝放电;(6)其他固体绝缘的爬电;(7)绝缘中渗入的其他金属异物放电等。

因此,对已出厂的变压器,有以下几种情况须进行局部放电试验:(1)新变压器投运前进行局部放电试验,检查变压器出厂后在运输、安装过程中有无绝缘损伤。

(2)对大修或改造后的变压器进行局放试验,以判断修理后的绝缘状况。

(3)对运行中怀疑有绝缘故障的变压器作进一步的定性诊断,例如油中气体色谱分析有放电性故障,以及涉及到绝缘其他异常情况。

二测量回路接线及基本方法1、外接耦合电容接线方式对于高压端子引出套管没有尾端抽压端或末屏的变压器可按图1所示回路连接。

图1:变压器局部放电测试仪外接耦合电容测量方式110kV以上的电力变压器一般均为半绝缘结构,且试验电压较高,进行局部放电测量时,高压端子的耦合电容都用套管代替,测量时将套管尾端的末屏接地打开,然后串入检测阻抗后接地。

测量接线回路见图2或图3。

图2:变压器局部放电测试中性点接地方式接线图3:变压器局部放电测试中性点支撑方式接线图2于实际现场测量时,通常采用逐相试验法,试验电源一般采用100~150Hz倍频电源发电机组。

当现场不具备倍频电源时,也可用工频逐相支撑加压的方式进行试验,中性点支撑方法接线见图3,因为大型变压器绝缘结构比较复杂,用逐相加压的方式还有助于判断故障位置。

变电站建设中的变压器局部放电试验

变电站建设中的变压器局部放电试验

变电站建设中的变压器局部放电试验1. 引言1.1 变电站建设中的变压器局部放电试验的重要性变电站建设中的变压器局部放电试验是确保变电站设备安全运行的重要手段之一。

局部放电是变压器运行中常见的故障形式,如果不及时发现和处理,可能导致设备损坏甚至事故发生。

因此,在变电站建设过程中,进行变压器局部放电试验是必不可少的环节。

首先,通过局部放电试验可以及时发现变压器内部存在的潜在故障,如绝缘缺陷、污秽、局部放电等问题,可以提前进行修复和处理,保证设备的正常运行。

其次,局部放电试验可以评估变压器的绝缘状况,为设备的运行寿命和可靠性提供重要参考依据。

根据试验结果,可以制定合理的维护计划和预防措施,延长设备的使用寿命。

此外,变压器局部放电试验还可以帮助提高变电站设备的安全性和稳定性,减少设备故障带来的运行风险,确保电网运行的稳定和可靠。

总之,变电站建设中的变压器局部放电试验对于保障变电站设备安全运行、延长设备寿命、提高设备运行的安全性和稳定性具有重要意义,是变电站建设过程中不可或缺的一环。

2. 正文2.1 变压器局部放电试验的意义变压器局部放电试验是变电站建设中非常重要的一项测试工作。

它主要是通过对变压器内部绝缘系统进行放电测试,以检测潜在的故障点和提前预防变压器故障的发生,保障变电站的正常运行和设备的安全性。

变压器局部放电试验的意义在于可以检测变压器内部的绝缘系统是否存在缺陷和故障,如局部放电、气隙放电等情况。

通过及时发现和处理这些问题,可以有效预防变压器在运行过程中出现故障,保证变电站的正常运行。

通过对变压器绝缘性能的评估,可以及时对变压器进行维护和保养,延长变压器的使用寿命,减少设备的维修和更换成本。

变压器局部放电试验还可以帮助工程师更好地了解变压器的工作状态,及时发现潜在的安全隐患,提高变电站的安全性和稳定性。

通过定期进行变压器局部放电试验,可以建立完善的设备管理制度,及时解决问题,保障电网的正常运行。

变压器局部放电

变压器局部放电

目录1.局部放电(一) (2)2.局部放电(二) (3)3.局部放电(三) (4)4.局部放电(四) (7)5.三相交流系统的对称分量法 (9)6.空载电流的谐波分量 (11)7.变压器不对称运行时的对称分量 (12)1.局部放电(一)在电场强度作用下,在变压器绝缘系统中局部区域有绝缘性能薄弱的地方会被激发出局部放电,局部放电是不足以贯通施加电压的两个电极间形成放电通道,即平常所说的击穿。

如果将局部放电量控制在一定放电量水平以下,对绝缘不会引起损伤,所以局部放电试验是一种无损探测绝缘特性的试验,在一定的局部放电试验电压与大于局部放电试验电压并模拟运行中过电压的局部放电预激发电压作用后,在以后的局部放电试验电压持续时间内测局部放电视在放电量,如局部放电视在放电量小于标准规定值,即认为变压器能通过局部放电试验。

这项试验比传统的短时工频耐压试验要严格,因短时工频耐压试验是以绝缘结构中是否有击穿作为能否通过试验的准则。

局部放电试验能检测出绝缘上薄弱的部位,在运行中检测局部放电量可探测出潜在的绝缘薄弱部位。

而短时工频耐压试验,只能探测到绝缘结构能否承受住各种过电压或试验电压的作用,要么承受住,要么承受不住,发现不了潜在的绝缘薄弱地位。

所以说,局部放电试验是一种比较理想的绝缘试验项目,是一项正在推广应用范围的试验项目,凡是能通过局部放电试验的变压器,在运行中可靠性是比较高的。

因此应对局部放电特性及检测加以研究,使变压器达到低局部放电量水平的要求,某些试验用变压器还应达到无局部放电的水平。

在油纸绝缘的变压器中,在内部带电电极上,固体绝缘部件的表面(油与绝缘材料的分界面)或内部、变压器油内部所发生的局部放电都统称为局部放电,发生在被气体所包围的电极表面或附近气体中局部放电则称为电晕。

变压器的允许局部放电量水平不包括套管在空气中的电晕所产生的允许局部放电量水平,只是指油箱内部所产生的局部放电量水平。

对三相变压器可以分相测出每一相的局部放电量水平。

变压器局部放电试验基础及原理

变压器局部放电试验基础及原理

变压器局部放电试验基础及原理变压器局部放电试验是对变压器进行故障预测和诊断的一种重要手段。

它能够检测变压器绝缘系统中存在的局部放电缺陷,并通过测量局部放电的特征参数,分析变压器的运行状态,判断其是否存在故障隐患,从而指导保护维修工作。

1.局部放电的基本原理:当绝缘系统中存在局部缺陷时,例如油纸绝缘中的气泡、纸质绝缘的老化、污秽、裂纹等,绝缘系统中的电场会受到扰动,导致局部放电现象的发生。

局部放电是指绝缘系统中的电场扰动下,在局部区域内,由于电离作用而发生的电子释放、电荷积累和能量释放的过程。

2.局部放电的测量方法:变压器局部放电试验采用间歇巡视法进行,即以恒定的高频高压电源作用下,通过测量局部放电脉冲的波形、幅值、相位、频率和数量等参数,来判断变压器中的绝缘质量,确定变压器的运行状态。

常用的测量方法包括放大器法、光电检测法和电力干扰法等。

3.试验装置和操作步骤:变压器局部放电试验通常需要使用高频高压电源、局放测量设备、放大器、低噪声电缆和耦合装置等。

操作时,首先需要准备试验设备和仪器,包括设置好高频高压电源的输出电压和频率,接好测量设备的连接线路。

然后,按照设定的工作模式,对不同绝缘介质进行试验,记录并分析测量数据,得出变压器的绝缘状态和运行条件。

4.结果分析与判断:根据变压器局部放电试验所得到的测量数据和曲线图,结合变压器的实际工作情况,进行数据分析和判断。

当测量数据正常时,说明变压器的绝缘系数处于良好状态;而当测量数据异常时,需要进一步分析故障原因,并采取相应的维修措施。

变压器局部放电试验是一项非常重要的变压器绝缘状态评估手段,可以及时发现变压器绝缘系统中的缺陷和隐患,提前采取相应的维护和维修措施,保证变压器的正常运行。

但需要注意的是,变压器局部放电试验时,应严格按照操作规程进行,确保检测结果的准确性和可靠性。

变压器局部放电试验

变压器局部放电试验

6.2 变压器局部放电试验 6.2.1 试验及标准国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤,如图5所示。

其试验步骤为:首先试验电压升到U 2下进行测量,保持5min ;然后试验电压升到U 1,保持5s ;最后电压降到U 2下再进行测量,保持30min 。

U 1、U 2的电压值规定及允许的放电量为U U U 133==mmU U 2153=.m电压下允许放电量Q <500pC或 U U 2133=.m电压下允许放电量Q <300pC式中 U m ——设备最高工作电压。

试验前,记录所有测量电路上的背景噪声水平,其值应低于规定的视在放电量的50%。

测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。

对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端,也应同时测量,并分别用校准方波进行校准。

在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中,应记下起始、熄灭放电电压。

在整个试验时间内应连续观察放电波形,并按一定的时间间隔记录放电量Q 。

放电量的读取,以相对稳定的最高重复脉冲为准,偶尔发生的较高的脉冲可忽略,但应作好记录备查。

整个试验期间试品不发生击穿;在U 2的第二阶段的30min 内,所有测量端子测得的放电量Q ,连续地维持在允许的限值内,并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势,则试品合格。

如果放电量曾超出允许限值,但之后又下降并低于允许的限值,则试验应继续进行,直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值,试品才合格。

利用变压器套管电容作为耦合电容C k ,并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。

6.2.2 试验基本接线变压器局部放电试验的基本原理接线,如图6所示。

图6 变压器局部放电试验的基本原理接线图(a)单相励磁基本原理接线;(b)三相励磁基本原理接线;(c)在套管抽头测量和校准接线C b—变压器套管电容6.2.3 试验电源试验电源一般采用50Hz的倍频或其它合适的频率。

水电站主变压器局部放电试验

水电站主变压器局部放电试验

联结组标 号:N l Yd I 主变的高压侧接线方式 , 图 1 如 所示 : 从 图 l中 我 们 可 以看 到 : 变 压 器 高压 侧 油 气 套 管 直 接 与 G S相 I \ 连 , 果 不 拆 除 二 者 间 的连 接 , 放 如 局 、董 电 试验 时变压器 高压侧 电压将 直接加 到 G S上 。因此 , I 在进行变压器 的局 部 放电试验前 必须拆 掉主变 油气套 管 与 G L分支 间的连 接导体 ,如 图 I
hv中性点端子 .. Iv线路端子 .. 冷 却 方 式 :DF OW
L / C 1 5 8 k IA 8 / 5 v S / I A 1 5 5 k IL/C 2/5 v 图 3 加压程序 整 个 局 放 试 验 分 为 I、 I I 、 、 I 、I Ⅳ V5个 时 间 段 进 行 , 加 压 时 r段 时 I 预
额 定 容 量 :6 M A 6 7V 额 定 电 压 :5 一 ×2 5 ) 2k 50(2 .% / 0 v 额 定 频 率 ;0 z 5H 海 拔 高 度 : 10 m ≤ 0 0
间为 5 i ,I 时间为 5 i , l m n I段 m n I 段试验 时间 4  ̄6 l 0 0秒 ( 根据试验 电压频率 确定加压 时间) I 局部放 电测试 时间为 6 m n V段结束前 稳定时间为 , V段 0 i, 5 i 。 I、 mn V段 高 压 绕 组 施 加 电压 U 3为 :

l u / 3-4 V √ - 9k l 3 3
低压 绕 组 试 验 电压 U c为 : a
l1 2 k = 2 k 0 V 2 V
I、 Ⅳ段 试 验 电 压 u 】 2为 :
1 U / 3 7. V + √ =46 k 5 3

变压器局部放电

变压器局部放电

变压器局部放电一、变压器局放的基础知识1 概述根据国家标准规定,110kV及以上大型电力变压器要做局部放电试验,现在合同要求变压器高中压局放量小于100PC。

局部放电对绝缘的影响,一是放电质点对绝缘的直接轰击造成局部绝缘破坏,逐步发展使绝缘击穿;二是绝缘内部的局部放电虽然不形成贯穿性通道,但放电产生的热,使介质出现局部的温度升高,甚至碳化。

由于放电的电解作用,会产生臭氧、一氧化氮等一些活性气体,使局部绝缘受到腐蚀,逐渐造成绝缘的损伤,最后导致热击穿。

通常,电气绝缘的破坏或局部老化,多是从局部放电开始的,所以,局部放电的危害性是使变压器绝缘寿命降低,影响变压器的安全运行。

2 什么是局部放电对于变压器绝缘结构中,可能存在着一些绝缘弱点,它在一定的外施电压作用下会首先发生放电,但并不随即形成整个绝缘贯穿性击穿。

这种只限于绝缘局部位置(弱点)处的放电就叫局部放电。

局部放电试验的目的:就是考核变压器在长期工作电压作用下,其产品绝缘能否长期安全运行的性能,发现变压器结构和制造工艺的缺陷。

如:(1)绝缘结构中局部电场强度过高,可能是局部绝缘(如油隙或固体绝缘)击穿或沿固体绝缘表面放电;(2)绝缘混入杂质或局部带有缺陷;如绝缘纸筒、层压纸板、层压木板等,由于热压干燥工艺处理不好,就会在其内部形成空腔,当浸油以后,变压器油往往不能浸入此空腔,从而形成了气穴。

如果浸入的变压器油处理不好时,油中会有气泡存在,同时存在着水分和杂质,在电场的作用下,杂质会形成“小桥“,泄漏电流的通过会使该处发热严重,促使水分汽化,形成气泡;同时也会使该处的油发生分解产生气体。

绝缘内部存在的这些气穴(气泡),其介电常数比绝缘材料的介电常数要小,所以气穴上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。

气体(特别是空气)的绝缘强度却比绝缘材料低。

这样,当外施电压达到一定数值时,绝缘内所含气穴上的场强就会先达到使之击穿的程度,从而气穴先发生放电。

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变压器试验基础与原理1.概述随着电力系统电压等级的不断提高,为使输变电设备和输电线路的建设和使用更加经济可靠,就必须改进限制过电压的措施,从而降低系统中过电压(雷电冲击电压和操作冲击电压)的水平。

这样,长期工作电压对设备绝缘的影响相对地显得越来越重要。

电力产品出厂时进行的高电压绝缘试验(如:工频电压、雷电冲击电压、操作冲击电压等试验),其所施加的试验电压值,只是考核了产品能否经受住长期运行中所可能受到的各种过电压的作用。

但是,考虑这种过电压值的试验与运行中长期工作电压的作用之间并没有固定的关系,特别对于超高电压系统,工作电压的影响更加突出。

所以,经受住了过电压试验的产品能否在长期工作电压作用下保证安全运行就成为一个问题。

为了解决这个问题,即为了考核产品绝缘长期运行的性能,就要有新的检验方法。

带有局部放电测量的感应耐压试验(ACSD 和ACLD)就是用于这个目的的一种试验。

2.局部放电的产生对于电气设备的某一绝缘结构,其中多少可能存在着一些绝缘弱点,它在-定的外施电压作用下会首先发生放电,但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿。

这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电被称为局部放电。

这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生(GB/T 7354-2003《局部放电测量》)。

注1:局放一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。

通常这种放电表现为持续时间小于1微秒的脉冲。

注2:“电晕”是局放的一种形式,她通常发生在远离固体或液体绝缘的导体周围的气体中。

注3:局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外,还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。

高压电气设备的绝缘内部常存在着气隙。

另外,变压器油中可能存在着微量的水份及杂质。

在电场的作用下,杂质会形成小桥,泄漏电流的通过会使该处发热严重,促使水份汽化形成气泡;同时也会使该处的油发生裂解产生气体。

绝缘内部存在的这些气隙(气泡),其介电常数比绝缘材料的介电常数要小,故气隙上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。

另外,气体(特别是空气)的绝缘强度却比绝缘材料低。

这样,当外施电压达到某一数值时,绝缘内部所含气隙上的场强就会先达到使其击穿的程度,从而气隙先发生放电,这种绝缘内部气隙的放电就是一种局部放电。

还有绝缘结构中由于设计或制造上的原因,会使某些区域的电场过于集中。

在此电场集中的地方,就可能使局部绝缘(如油隙或固体绝缘)击穿或沿固体绝缘表面放电。

另外,产品内部金属接地部件之间、导电体之间电气联结不良,也会产生局部放电。

由此可知,如果高电压设备的绝缘在长期工作电压的作用下,产生了局部放电,并且局部放电不断发展,就会造成绝缘的老化和破坏,就会降低绝缘的使用寿命,从而影响电气设备的安全运行。

为了高电压设备的安全运行,就必须对绝缘中的局部放电进行测量,并保证其在允许的范围内。

3.局部放电的表征参数通常表征局部放电最通用的参数是视在电荷(q )。

局部放电的视在电荷等于在规定的试验回路中,如果在非常短的时间内对试品两端间注入使测量仪器上所得的读数与局放电流脉冲本身相同的电荷。

视在电荷通常用皮库(pC )表示。

通常视在放电量(视在电荷)与试品实际点的放电量并不相等,实际局部放电量是无法直接测得,而视在电荷是可以测量的。

试品放电引起的电流脉冲在测量阻抗端子上所产生的电压波形可能不同于注入脉冲引起的波形,但通常可以认为这二个量在测量仪器上读到的响应值相等。

两者之间的关系可以通过用图1气隙放电的等效回路来导出。

图1 气隙放电的等效回路图1表示了一种研究气隙放电的简化模型。

设气隙放电时气隙两端的电压变化为c u ,则实际局部放电电荷为c b a b a c r u C C C C C q (1)由于放电的时间很短,远远小于电源回路的时间常数,因此可以认为Ca 两端的电压变化为c ba ba uC C C u (2)则视在电荷为c ba bc b c b aa cbc b a a u C C C C C C C C uC C C CC q (3)将式(1)中的c u 代如式(3),简化可得r cb ba q C C C q (4)通常由于气隙较小,气隙电容CC 一般均大于与其串联部分的电容Cb ,因此实际局部放电电荷总是大于视在电荷。

但是由于视在电荷可以直接测得,用它来表征局部放电仍是各国及IEC标准推荐的方法。

脉冲重复率是表征局部放电的又一参数。

其定义为在选定的时间间隔内所记录到的局部放电脉冲的总数与该时间间隔的比值。

在实际测量中,一般只考虑超过某一规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲。

平均放电电流I 和放电功率也是表征局部放电的参数。

在选定的参考时间间隔Tref 内的单个视在电荷qi 的绝对值的总和除以该时间间隔即为平均放电电流。

ir e fq q q q T I 3211(5)平均放电电流一般用库仑每秒(C/s )或安培(A )表示。

在选定的参考时间间隔Tref 内由视在电荷qi 馈入试品两端间的平均脉冲功率即为放电功率。

ii r e fu q u q u q u q T P 3322111式中:u1、u2、u3……ui 为单个视在电荷qi 对应的放电瞬时ti 的试验电压瞬时值。

放电功率用瓦特(W )表示。

注:以上是几个主要的表征局部放电的参数,其它有关表征参数可参见标准(6)GB/T 7354-2003《局部放电测量》4.局部放电的测量局部放电测量方法分为电测法和非电测法两大类。

电测法应用较多的是脉冲电流法(ERA法)和无线电干扰电压法(RIV法)。

非电测法主要有声测法、光测法、红外摄像法和化学检测法等。

目前,其中脉冲电流法由于其具有以下优点而广泛用于局部放电的定量测量。

放电电流脉冲信息含量丰富,可通过电流脉冲的统计特征(如φ-q-n谱图)和实测波形来判定放电的严重程度,进而运用现代分析手段了解绝缘劣化的状况及其发展趋势;对于突变信号反应灵敏,易于准确及时地发现故障;易于定量。

非电测由于至今没有一个标准的局部放电定量方法,使其应用受到了一定限制。

采用脉冲电流法(ERA法)进行局部放电测量的基本测试回路通常分为直接法和桥式法(平衡法)两大类,直接法又有并联测试回路和串联测试回路两种。

图2 脉冲电流法基本测试回路图2(a)和(b)为直接法测试回路。

图2(a)为并联测试回路,多用于试品电容CX较大,试验电压下,试品的工频电容电流超出测量阻抗Zm允许值,或试品有可能被击穿,或试品无法与地分开的情况。

图2(b)为串联测试回路,多用于试品电容CX较小的情况下,试验电压下,试品的工频电容电流符合测量阻抗Zf允许值时,耦合电容CK兼有滤波(抑制外部干扰)和提高测量灵敏度的作用,其效果随CX/ CK的增大而提高。

CK也可利用高压引线的杂散电容CS来代替。

这样,可使线路更为筒单,从而减少过多的高压引线和联结头,避免电晕干扰,该方法多用于22OkV及以上产品的试验。

图2(c)为桥式测试回路,利用电桥平衡原理将外来干扰信号平衡掉,因而这种回路的抗干扰能力较强。

但是,由于电桥的平衡条件与频率有关,因此只有当CX和CX‘的电容量比较接近时,才有可能同时完全平衡掉各种外来的干扰。

桥式测量的灵敏度一般低于直接法测试。

进行局部放电模拟测量的仪器一般由指示部分和放大部分组成(数字测量仪还有数字处理部分)。

测试阻抗上的脉冲电压首先通过放大器放大,然后通过指示仪器来观察和计量。

指示仪器分示波器和指示仪表两大类。

示波器类能直接观察波形、相位、极性,并能测量视在放电量的大小。

它便于研究局部放电的特性,并有能区分产品内部放电和外部干扰的优点,指示仪表类的优点是读数清楚。

但是,在放电稀少和有干扰的情况下,指示元件容易摆动和跳动,数据难以读准,而且抗干扰能力也差,因此要求有较好的屏蔽条件和电源滤波效果,常用的指示仪表有毫伏表,它可以测量视在放电电荷。

放大器是放大脉冲电压所必需的。

对放大器有三项主要的要求,即放大倍数、频带宽度和噪声水平。

为了观测到足够小的视在放电荷,放大器的放大倍数一般要求在1O3--104以上。

考虑到测量不同的放电荷需要,放大器一般应设置若干个衰减档。

按测试频率来分,常用放大器可分为两种,一是宽频带放大器,这种仪器与耦合装置联合组成的测量系统的下限频率(f1)、上限频率(f2)和频带宽度(△f)推荐值为:30kHz≤f1≤100kHz;f2≤500kHz;100kHz≤△f≤400kHz。

这种放大器对波形的畸变小,对局放电流脉冲(非振荡形)的响应一般是一个比较好的衰减振荡,脉冲分辨时间一般在5--10μs,脉冲幅值与被测脉冲幅值成正比,通过示波图能对各种信号进行区分。

图3 测量仪器的频带(a)宽频带;(b)窄频带但是,由于带宽较宽它的抗干扰能力较差。

另一种是窄频带放大器,这种仪器的特点是频带宽度(△f)很小,频带中心频率(fm)能在很宽的频率范围内变化,频带宽度(△f)和频带中心频率(fm)的推荐值为:9kHz≤△f≤30kHz;50kHz≤fm≤1MHz。

这种放大器对波形的畸变较大,对局放电流脉冲的响应一般是一个瞬态振荡,振荡脉冲包络带的正、负峰值与被测脉冲幅值成正比。

脉冲分辨时间一般在80μs以上,由于带宽窄它的抗干扰能力较强。

要进行局部放电测量必须对测量系统进行校准,校准的目的是为了验证测量系统能够正确地测量规定的局放值。

完整试验回路中测量系统的校准是用来确定视在电荷测量的刻度因数K,因为试品电容会影响回路的特性,因此要对每个被测试品分别进行校准,除非试品的电容值都在平均值的士10%以内。

一个完整试验回路中的测量系统的校准是在试品的两端注入已知电荷量(q)的短时电流脉冲(如图4所示)。

图4 局部放电校准回路图4(a)是并联和串联校正回路,图4(c)是平衡校正回路。

由于校准电容(C0)通常为一低电压电容器,因此,校正一般是在试品不带电的情况下进行。

为了使校准有效,校准电容器的电容量一般应小于试品电容的1/10。

如果校准器满足要求,则校准脉冲就等效于放电量(q=U C0 U:阶跃脉冲电压幅值)的单个放电脉冲。

在试验系统带电之前必须把校准电容(C0)移去,如果校准电容(C0)是高压型的且具有足够低的局部放电水平,则允许其连接在测试系统中。

此时,校准电容必须小于试品电容1/10的要求不在适用。

对几何尺寸较大试品,在对测量系统进行校准时,注入电容(C0)应尽量靠近被试品的高压端,一避免杂散电容的影响。

按照国家标准GB/T 7354-2003的要求,脉冲校准器的阶跃脉冲电压上升时间应小于60ns。

衰减时间必须大于测量系统1/f1(对应于30-100kHz下限频率:阶跃脉冲的衰减时间在33-10微秒之间)。

注:上述介绍的校准方法为直接校准,将已知电荷量Q0注入测量阻抗Zm 两端称为间接校准。

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