局部放电检测方法之电检测法(介质损耗分析法)
变压器类设备局部放电测量
变压器类设备局部放电测量山东临沂供电公司李涛2010年9月一、局部放电的定义：根据GB/T7354－2006《局部放电测量》中的定义，局部放电是指导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电，这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。
当电力设备的绝缘内部存在气隙或生产过程中造成一些缺陷，在高电场强度作用下，气隙首先击穿，并会发生多次的重复击穿和熄灭，而周围的绝缘介质仍保持着绝缘性能，整个绝缘结构并未形成电极间的贯穿性放电通道。
局部放电一般存在于固体绝缘的空隙中，液体绝缘的气泡中，电极表面的尖锐部位或电场中的悬浮金属的表面；介质的沿面放电，层压材料中的放电，固体绝缘的表面和内层的树枝状爬电等也属于这一类。
二、局部放电的危害：如果电气设备绝缘在运行电压下出现局部放电，这些微弱的放电会使绝缘材料受到电晕腐蚀、局部过热、紫外线辐射和氧化作用，产生的累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿，设备损坏。
如油纸绝缘在局部放电作用下会产生不饱和烃C2H2、H2、CH4和x蜡，蜡质会积留在固体绝缘上，放电产生的气体又使放电增加，造成在场强高的部位或绝缘纸有损伤的部位发生击穿，或沿着层间间隙爬电，或形成树枝状放电，在放电通道上会形成整齐的碳化层，最终贯穿绝缘。
虽然局部放电会使绝缘劣化而导致损坏，但它的发展是需一定时间的，发展时间与设备本身的运行状况及局部放电种类，与其产生的位置和设备的绝缘结构等多种因素有关。
因此，一个绝缘系统寿命与放电量的关系分散性很大，这也是该项测试技术有待研究的一个课题。
总的来讲，对一个绝缘系统的好坏判断是其局部放电越小越好。
三、局部放电测量的目的和意义用传统的绝缘试验方法很难发现局部放电缺陷，并且lmin交流耐压试验还会损伤绝缘，影响设备以后的运行性能，随着电压等级提高，这个问题更为严重。
因而，测试电气设备的局部放电特性是目前预防电气设备故障的一种好方法，可以发现潜在绝缘薄弱部位，通过局部放电试验的变压器类设备，在运行中可靠性是比较高的。
局部放电检测技术
局部放电检测技术摘要：局部放电试验作为一种非破坏性试验，是电力设备绝缘检测和诊断的重要方法。
随着人们对电力设备可靠性的要求的提高，局部放电技术快速发展，各种局部放电技术应运而生。
文章回顾了局部放电检测技术的发展，重点对常用的几种局部放电测试方法进行介绍，并对未来的局部放电检测作了展望。
关键词：局部放电绝缘检测气隙超高频Abstract: As a kind of non-destructive testing, the partial discharge test is of the important methods for electric power equipment insulation detection and diagnosis. With the increasing demand for electric power equipment reliability, partial discharge technologies develop rapidly , all kinds of partial discharge technology arises at the historic moment. The paper reviews the development of partial discharge detection technique, introduces the most popular method of PD detection, and gives a forecast for the future development of PD test.Keywords: partial discharge，insulation detectionair gap，UHF1.引言电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的影响，其性能会逐渐劣化，以致出现缺陷，造成故障。
局部放电测量原理及方法
2 局部放电试验复合介质中的电场分布第一节局部放电特征及原理1.局部放电：是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体(电极)附近，也可发生在其它位置。
2.特性：局部放电发生在电极之间，但放电并未贯穿电极。
3.原因：设备绝缘内部存在缺陷，在高电压作用下，缺陷发生重复性击穿。
4.现象：绝缘内气体的击穿，局部范围内固体或液体介质击穿，电极表面尖端放电等。
5.危害：放电能量小，短时存在不影响电气设备的绝缘强度。
长期存在将产生累积效应，使绝缘性能逐渐劣化，最后导致整个绝缘击穿。
局部放电导致绝缘劣化的原因1、局部温度升高。
在发生局部放电的气隙内，局部温度可达1000o C。
2、带电粒子高速碰撞。
3、化学腐蚀。
局部放电产生臭氧，臭氧与氮生成一氧化氮和二氧化氮，再与水蒸气反应生成硝酸。
局部放电伴随的物理现象主要物理过程：电荷转移其它方面：电能损耗、电磁辐射；超声波、光、热、新的生成物等。
伴随着电荷转移，最明显的特征是反映到试品施加电压的两端，有微弱的脉冲电压信号。
局部放电发生过程以绝缘介质中存在的气泡为例：1、工频电压施加在绝缘介质两端，气泡上承受一定的电压；2、气泡两端的电压上升到气泡的击穿电压时，则发生放电；3、放电过程使大量中性气体分子电离，变成正离子和电子或负离子，形成了大量的空间电荷。
4、局部放电产生的空间电荷在外加电场作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反的内部电压，这时气泡上剩余电压是外部电压与内部电压的叠加；5、当气泡上的实际电压小于气泡的击穿电压时，局部放电停止；当气泡上的电压随外加电压的上升而上升，直到重新到达其击穿电压时，气泡再次击穿，出现第二次放电。
第一次放电第二次放电第n次放电局部放电发生与否？局部放电测量原理检测由于局部放电产生的微小电压脉冲，并计算出放电电荷量。
名词术语1.视在放电量q：是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同。
绝缘故障的排除方法
绝缘故障的排除方法绝缘故障是电力系统中常见的故障类型之一，对于电力系统的安全运行具有重要影响。
一旦发生绝缘故障，及时排除故障是确保电力系统正常运行的关键。
本文将以绝缘故障的排除方法为标题，介绍几种常见的绝缘故障排除方法。
一、绝缘故障排除方法之绝缘电阻测量法绝缘电阻测量法是最常用的绝缘故障排除方法之一。
通过测量电气设备或电力系统各部分的绝缘电阻，可以判断绝缘是否正常。
一般情况下，绝缘电阻应该达到一定数值，如果测量结果明显低于标准值，就说明存在绝缘故障。
此时需要进一步确定故障的具体位置。
二、绝缘故障排除方法之绝缘阻抗测量法绝缘阻抗测量法是一种更精确的绝缘故障排除方法。
它通过测量电气设备或电力系统中的绝缘阻抗，来判断绝缘是否正常。
绝缘阻抗是指在给定的工频电压下，电气设备或电力系统中绝缘材料对电流的阻抗。
一般情况下，绝缘阻抗应该达到一定数值，如果测量结果明显低于标准值，就说明存在绝缘故障。
此时需要根据测量结果确定故障的具体位置。
三、绝缘故障排除方法之绝缘电压测试法绝缘电压测试法是一种常用的绝缘故障排除方法。
它通过给电气设备或电力系统施加一定的工频电压，观察绝缘是否能够承受正常的电压。
一般情况下，绝缘应该能够承受一定的电压，如果出现电压击穿现象，就说明存在绝缘故障。
此时需要根据击穿位置进行维修或更换绝缘材料。
四、绝缘故障排除方法之绝缘局部放电检测法绝缘局部放电检测法是一种高精度的绝缘故障排除方法。
它通过检测电气设备或电力系统中的局部放电现象，来判断绝缘是否正常。
局部放电是指绝缘材料中的局部区域发生的放电现象。
一般情况下，绝缘材料应该没有局部放电现象，如果检测到明显的放电信号，就说明存在绝缘故障。
此时需要根据放电位置进行维修或更换绝缘材料。
五、绝缘故障排除方法之绝缘介质损耗测试法绝缘介质损耗测试法是一种常用的绝缘故障排除方法。
它通过测量电气设备或电力系统中的绝缘介质损耗，来判断绝缘是否正常。
绝缘介质损耗是指绝缘材料在电场作用下产生的能量损耗。
局部放电测试方法
局部放电测试方法局部放电测试方法随着电力设备电压等级的提高，人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。
我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50％是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故，原因也是局部放电所致。
局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。
虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。
若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。
对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。
因此，高压绝缘设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标，产品不但在出厂时要做局部放电试验，而且在投入运行之后还要经常进行测量。
对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。
根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分解物等，可以有很多测量局部放电的方法。
总的来说可分为电测法和非电测法两大类，电测法包括脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等，非电测法包括声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。
一、电测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。
每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。
另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10 ns量级；在油隙中一次放电时间也只有1μs。
根据Maxwell电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。
局部放电电检测法即是基于这两个原理。
常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。
1．脉冲电流法脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。
脉冲电流法的基本测量回路见图3-5 。
图中C x代表试品电容，Z m（Z'm）代表测量阻抗，C k代表耦合电容，它的作用是为C x与Z m之间提供一个低阻抗的通道。
电缆局部放电检测方法
电缆局部放电检测方法随着电力系统的不断发展，电缆作为输电线路的重要组成部分，其安全性能和可靠性越来越受到重视。
电缆局部放电是指电缆绝缘局部区域发生的放电现象，这种放电可能导致电缆绝缘击穿，造成设备损坏甚至火灾等严重事故。
因此，就需要对电缆局部放电进行检测。
下面一起了解下电缆局部放电检测的方法和意义。
一、电缆局部放电检测的意义1.提高设备安全性。
电缆局部放电会导致绝缘击穿，进而引发设备故障，影响电力系统的稳定运行。
通过对电缆局部放电的及时检测，可以有效降低设备故障率，提高设备的安全性。
2.保证电力系统稳定运行。
电缆局部放电会导致电力系统的电压波动、电流畸变等问题，影响电力系统的稳定运行。
通过对电缆局部放电的检测，可以及时发现问题并采取措施，保证电力系统的稔定运行。
3.延长设备使用寿命。
电缆局部放电会导致绝缘老化、材料损耗等问题，从而缩短设备的使用寿命。
通过对电缆局部放电的检测，可以及时发现问题并采取措施，延长设备的使用寿命。
二、电缆局部放电检测的方法1.电测法电测法是一种直接测量电缆绝缘介质中的电气参数的方法。
通过在电缆表面或内部安装电极，利用电场的作用原理，测量绝缘介质中的电压、电流等参数。
当绝缘介质中存在局部放电时，会产生局部电场，从而导致绝缘介质中的电压、电流发生变化。
通过对这些变化信号的分析，可以判断是否存在局部放电现象。
电测法的优点是检测灵敏度高，能够实现对电缆全面、连续的检测。
但其缺点是对现场设备要求较高，需要专业的检测仪器和技术人员进行操作。
2.热像法热像法是一种通过测量绝缘介质中的温度分布来判断是否存在局部放电的方法。
当绝缘介质中存在局部放电时，会产生局部热量，导致绝缘介质中的温度分布发生变化。
通过时这些温度变化的图像分析，可以判断是否存在局部放电现象。
热像法的优点是检测成本较低，适用于对现场设备要求较低的场合。
但其缺点是对温度分布的敏感度较低，可能漏检部分局部放电现象。
3.声波法声波法是一种通过测量绝缘介质中传播的声音信号来判断是否存在局部放电的方法。
电气设备绝缘检测的新技术有哪些
电气设备绝缘检测的新技术有哪些在现代电力系统中，电气设备的可靠运行至关重要。
而绝缘性能是确保电气设备安全、稳定运行的关键因素之一。
随着科技的不断进步，电气设备绝缘检测技术也在不断创新和发展。
本文将为您介绍一些当前较为先进的电气设备绝缘检测新技术。
一、局部放电检测技术局部放电是电气设备绝缘劣化的早期表现之一。
通过检测局部放电现象，可以及时发现绝缘潜在的问题。
1、超高频检测法超高频检测法利用传感器接收局部放电产生的超高频电磁波信号。
这种方法具有较高的灵敏度和抗干扰能力，能够检测到微小的局部放电信号，并且可以实现对放电位置的定位。
2、超声波检测法当局部放电发生时，会产生超声波信号。
超声波检测法通过安装在设备外壳上的传感器来接收这些信号。
该方法适用于检测开关柜、变压器等设备的局部放电，但其检测范围相对较小。
3、特高频与超声波联合检测法将特高频检测法和超声波检测法相结合，可以综合利用两种方法的优点，提高检测的准确性和可靠性。
同时，还能够对局部放电的类型和严重程度进行更精确的评估。
二、红外热成像检测技术电气设备在运行过程中，由于电流通过会产生热量。
如果绝缘存在问题，可能会导致局部过热。
红外热成像检测技术通过检测设备表面的温度分布，来判断是否存在绝缘故障。
该技术具有非接触、快速、直观等优点。
可以在设备运行状态下进行检测，不影响设备的正常运行。
但它也存在一定的局限性，例如对于小面积的发热点可能不够敏感，容易受到环境温度和风速等因素的影响。
三、介电响应检测技术介电响应检测技术是一种基于电气设备绝缘介质的电学特性进行检测的方法。
1、频域介电谱法通过在不同频率下测量设备绝缘的介电常数和介质损耗因数，来评估绝缘的状态。
该方法能够反映绝缘的整体性能，但测试时间相对较长。
2、时域介电谱法时域介电谱法通过施加阶跃电压或脉冲电压，测量绝缘介质的极化和去极化电流，从而分析绝缘的状况。
这种方法测试速度较快，但对测试设备的要求较高。
局部放电
DGA
可靠性高。 判定指标规程完 善。
HFCT
操作简单。 判断方式容易掌 握。 放电测量可以定 量分析
UHF
局部放电检测灵 敏度高。 现场该频段干扰 小。 有GIS等设备成 功应用可以借鉴。
AE
受电气干扰少， 应用最为成熟；
带电检测，安全 可靠； 随时进行检测，
实践证明局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主要 原因。其中，中、高压设备中高达85%的破坏性故障是由局部放电引 起的。 局部放电对绝缘产生的破坏作用可归纳为以下几种基本形式： 1. 带电质点的轰击 2. 热效应 3. 活性生成物（臭氧、硝酸、亚硝酸、草酸等）
4. 辐射效应
5. 机械力的效应 以上几种破坏机理往往同时存在，对于不同材料和不同工作条件， 可能以其中的某一种为主。
局部放电应用技术
2016-02-29
主要内容
• • • • • • • • 1.局部放电的概述 2.局放测试的发展 3.局部带电检测技术 4.AE技术 5.HFCT技术 6.UHF技术 7.TEV技术 8.总结
1.局部放电
概念：绝缘体中只有局部区域发生的放电，而没有贯穿施加电压的导体
之间，可以发生在导体附近，也可以发生在其他地方，这种现象称为局 部放电。
• 局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间 产生一系列的 等物理现象和化学 变化。这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以 为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
解剖运行中老化了的电工设备和观察人工加速电老化的试样，经常可以看 到绝缘体表面或内部存在树枝状的放电痕迹，这些痕迹通常是由于局部放电使 绝缘材料碳化所遗留下来的，因此树枝放电的发展过程，就是最普遍的电老化 过程。 （a）树枝引发机理可能是气隙、油隙或其它杂质引起局部放电而产生的； （b）也可能是高场强下，电极电子注入介质，在很大的电流密度下，使介 质气化爆裂而形成的； （c）也可能是由于在交变电场下，麦克斯韦力的反复作用，使介质疲劳开 裂而造成的。
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局部放电检测方法之电检测法（介质损耗分析法）
电检测法包括脉冲电流法、无线电干扰电压法、超高频UHF 局部放电检
测技术、介质损耗分析法1.电检测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电
荷移，动每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电。
介质引起试样外部电
极上的电压变化另外每，次放电过程持续时间很短在气隙中一次放电过程在10 ns 量级在油隙中一次放电时间也只有1ms 根据Maxwell 电磁理论如此短持续时间的放电脉，冲会产生高频的电磁信号向外辐射局部放电电检测法即是基
于这两个原理常见的检测方法有脉冲电流法无线电干扰电压法介质损耗分析法
等等特别是20 世纪80 年代由S. A. Boggs 博士和G. C. Stone 博士提出的超高频检测法近年来得到广泛关注。
并逐渐有实用化的产品问世 2.1.1 脉冲电流法
2.介质损耗分析法DLA 局部放电对绝缘材料的破坏作用是与局部放电，消
耗的能量直接相关的因此对放电消耗功率的测量很早就引起人们的重视在大多
数绝缘结构中，随着电压的升高绝缘中气隙或气泡的数目将增加此外局部放电
的现象将导致介质的损坏从，而使得tgd 大大增加因此可以通过测量tgd 的值来测量局部放电能量从而判断绝缘材料和结构的性能情况。
介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在，的辉光或者亚辉光放电由于
辉光放电不产生放电脉冲信号而亚辉光放电的脉冲上升沿时间太长，普通的脉
冲电流法检测装置中难以检测出来但这种放电消耗的能量很大使得Dtgd 很大
故只有采用电桥法检测Dtgd 才能判断这种放电的状态和带。
来的危害。
但是。
DLA 方法只能定性的测量局部放电是否发生基本不能检测局部放电
量的大小这限制了。
DLA 方法的运用目前关于用DLA 方法测局部放，电的报
道还很少。