局部放电有哪几种各自的特点是什么
局部放电的类型及原理

局部放电的类型及原理电介质的局部放电是一种非常复杂的物理现象,通常情况下,可以将局部放电的种类分为气隙放电、电晕放电和沿面放电三种。
实验表明,当放电量q<2×10 -8库仑时为脉冲状放电。
当放电量q>2×10 -8库仑时为持续火花放电。
1气隙放电绝缘介质在加工的过程中,由于工艺和材料的缺陷,绝缘体内会存在杂质或气隙,形成绝缘介质中的缺陷。
一般情况气隙中充满空气或碳氢气体,压力接近大气压。
当外施交变高压时,绝缘缺陷处将发生局部的、重复的击穿。
该现象通常是在高电场强度下,在绝缘体内电气强度较低的部位发生,产生局部放电的条件取决于绝缘装置中的电场分布和绝缘的电气物理性能。
2沿面放电电气设备中用来固定支撑带电部分的固体介质,多数是在空气中。
当电压超过一定限制时,常在固体介质和空气的分界面上出现沿着固体介质表面的放电现象,称为沿面放电。
3电晕放电电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式,是极不均匀电场的特征之一。
电力系统中所遇到的绝缘结构大多是不均匀的。
不均匀电场的形式很多,绝大多数是不对称电场。
在电场极不均匀时,随间隙上所加电压的升高,在大曲率电极附近很小范围内的电场足以使空气发生游离,而间隙中大部分区域的电场仍然很小。
于是在大曲率电极附近很薄一层空气中将具备自持放电的条件。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。
在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。
电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。
此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。
如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。
GIS局部放电

GIS的局部放电分析(1)北极星智能电网在线关键词: GIS 局部放电一、GIS的局部放电特点GIS(Gas Insulated Switchgear)是封闭式气体绝缘组合电器的简称。
其绝缘系统的特点是在一个金属封闭体内充满SF6气体,用环氧浇注的绝缘子,把载流导体支撑在外壳上。
由于GIS内工作场强很高,就可能产生下述几种局部放电。
(1)载流导体表面缺陷,如有毛刺、尖角、设计不合理、导体表面的电场强度过高等,均会引起的局部放电。
由于导体周围全是气体所包围,所以这种局部放电又可称为电晕。
(2)绝缘体与导体的交界面上存在气隙,这种气隙可能是在产品制造时残留的,也可能是在使用中热胀冷缩形成的。
气隙中分配的场强高,而气隙本身的击穿场强又低,于是在气隙中首先产生放电。
(3)浇注绝缘体中的缺陷,如气泡、裂纹等所产生的局部放电。
(4)在SF6中导电微粒在强电场下产生的局部放电。
图10—1为上述几种放电的示意图。
对于上述几种放电,用电测法测量时,在示波器50Hz.扫描椭圆时基上,可以看到不同的放电图形,如图10—2所示。
图10—2a是导体表面有缺陷的放电,这种放电都出现在试验电压(工频交流)负半周峰值(3π/2)附近。
放电脉冲幅值和间隔几乎相等;图10—2b是绝缘体内部的局部放电图,放电是出现在电压绝对值上升的相位中,正负半周都有,而且基本相同;图10—2c是导体与绝缘体界面的放电图,它与图10—2b基本相同,只是电压的正负半周放电图形不对称;图10—2d是SF6中导电粒子造成的放电,它与电压的相位无关,是随机地跳跃出现在不同的相位上,而且幅值比较大,放电次数不多。
上述各种局部放电,都可能导致整个GIS损坏。
在绝缘体中的局部放电会腐蚀绝缘材料,会发展成电树枝,最后导致绝缘击穿,表10—1表示这一破坏过程。
局部放电量明显变化,并增大初期老化气泡壁附着放电生成物,材料炭化放电生成物侵蚀、扩大中期老化形成空洞,并向深层发展树枝状破坏性放电通道形成末期老化绝缘最终破坏在SF6中的局部放电和绝缘体表面的局部放电,都会生成或分解出一些新的生成物,如在填充剂中有硅元素存在时,可能生成有导电性的SiF4,这就会污染SF6,从而降低其击穿场强,最终造成击穿或闪络。
局放试验

超声波是一种振荡频率高于20kHz的声波,超 声波的波长较短,可以在气体、液体和固体等 媒介中传播,传播的方向性较强、故能量较集 中,因此通过超声波测试技术可以测定局部放 电的位置和放电程度。
超声波局部放电测量特点: 1. 可以较准确的测定局部放电的位置。 2. 测量简便。可在被测设备外壳任意安装传感器。 3. 不受电源信号的干扰。
如采用示波器观察脉冲,应先调节宽带放大器的增益, 得到一个高度为L0mm的脉冲,然后计算单位刻度的放电量 q0/ L 0,此时L0= q0。试品册得的视在放电量q= UN.Cq (L/ L0)若放大器变档则:
q= UN.Cq(L/ L0)×10(N1-N2) 示波器读数 L:测量信号高度 ;L0:校正信号高度 N1:测量档位 N2:校 正档位
低压施加3相倍频电源。
试验方法:测量A相,B、C分别接地,其他两相同 理。判定时取最大值。试验时铁心接地。
第六节 局部放电波形图谱识别 1.内部放电:
单气隙
多气隙
2.表面放电:
3.电晕放电: 4.干扰放电波形:
接触不良
可控硅元件动作
磁饱和产生的谐振波形
调制或非调制的干扰波形
荧光灯产生的干扰
第七节 局部放电试验应注意的事项:
三、放电量与各参数间的关系 一个脉冲真实放电量qr,Ug、Ur等参数在实际试品中 是不可知的,同时绝缘缺陷各不相同,故真实放电量 是不可以直接测量的。 局部放电将引起绝缘上所施加电压的变化,产生一个 ΔU,同时也引起绝缘介质中电荷q的转移,我们称之为视 在放电量。
第二节 局部放电测量方法
局部放电会产生各种物理、化学变化,如发生 电荷转移交换,发射电磁波、声波、发热、发 光、产生分解物等,所以有很多测量局部放电 的方法,一般分为电测法和非电测法。
各种局部放电的特点

图中的仿真和实验结果的不均匀系数分别为3.59 和3.63,可见串联管数很多时, 硅堆内部分压的不均匀系数仍较大。另外,过大的并联电容和过小的并联电阻 会增加硅堆的反向漏电流, 因此在反向耐压要求很高的情况下, 等值均压参 数配置的强制均压措Байду номын сангаас仍有很大的局限性。
将仿真模型中端部的前4个子模块的均压器件的参数调整 为R=1 MΩ,C= 0.012 μF, 第5 至第10 个子模块均压器件的 参数调整为R=2MΩ,C 值不变,
直流高压
各种局部放电的特点
表面放电
特点: 放电脉冲在正负周期同时出现 介于零点和峰值之间 脉冲量比气隙放电大
表面放电
空气中电晕放电首先出现在负半周
高压硅堆的电压分布
高压硅堆的电压分布
高压硅堆均压措施
Rf=4 MΩ、Cr=0.01 μF、Ce=0.09 pF、Ch=0.04 pF
高压发电机试验中的局部放电监测与诊断

高压发电机试验中的局部放电监测与诊断一、引言高压发电机作为重要的电力设备,其可靠性和安全性对电力系统的运行起着至关重要的作用。
然而,在高压发电机试验过程中,局部放电问题经常会出现,严重影响设备的正常运行和寿命。
因此,局部放电的监测与诊断显得尤为重要。
本文旨在探讨高压发电机试验中的局部放电监测与诊断方法,以期提高设备的安全性和可靠性。
二、局部放电的定义与特征局部放电是指在绝缘体内部的局部区域中产生的电荷的放电现象。
其特征包括放电频率高、电流瞬变大、放电量小、放电能量集中等。
局部放电通常表现为声音、光等多种形式的释放,可以通过合适的监测手段进行检测。
三、局部放电监测方法1. 电流法监测通过测量设备内部的电流变化,可以判断是否存在局部放电现象。
电流法监测可以通过安装合适的电流传感器来实现,可以实时监测设备内部的电流变化情况。
2. 感应法监测局部放电通常会产生电磁场波动,可以通过感应法监测设备周围的电磁场变化情况。
感应法监测可以通过合适的电磁场传感器来实现,可以实时监测设备周围的电磁场波动。
3. 热像法监测局部放电会产生热量,可以通过热像法监测设备表面的温度变化情况。
热像法监测可以通过合适的热像仪来实现,可以实时监测设备表面的温度变化。
四、局部放电诊断方法1. 空气质量监测局部放电会产生致命的气体,可以通过监测设备周围空气质量的变化来判断是否存在局部放电现象。
空气质量监测可以通过合适的气体监测仪来实现,可以实时监测设备周围的气体浓度变化。
2. 声波分析局部放电通常会产生声音,可以通过声波分析来判断是否存在局部放电现象。
声波分析可以通过合适的声音传感器来实现,可以实时监测设备周围的声音变化。
3. 光学检测局部放电通常会产生光,可以通过光学检测来判断是否存在局部放电现象。
光学检测可以通过合适的光学传感器来实现,可以实时监测设备周围的光变化。
五、局部放电监测与诊断系统为了实现高效的局部放电监测与诊断,可以利用现代化的监测设备和系统。
局部放电试验原理

局部放电试验第一节局部放电特性及原理一、局部放电测试目的及意义局部放电: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。
局部放电的种类:①绝缘材料内部放电(固体-空穴;液体-气泡);②表面放电;③高压电极尖端放电。
局部放电的产生:设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷,在高压电场作用下发生重复击穿和熄灭现象-局部放电。
局部放电的特点:①放电能量很小,短时间内存在不影响电气设备的绝缘强度;②对绝缘的危害是逐渐加大的,它的发展需要一定时间-累计效应-缺陷扩大-绝缘击穿。
③对绝缘系统寿命的评估分散性很大。
发展时间、局放种类、产生位置、绝缘种类等有关。
④局部放电试验属非破坏试验。
不会造成绝缘损伤。
局部放电测试的目的和意义:确定试品是否存在放电及放电是否超标,确定局部放电起始和熄灭电压。
发现其它绝缘试验不能检查出来的绝缘局部隐形缺陷及故障。
局部放电主要参量:①局部放电的视在电荷q:电荷瞬时注入试品两端时,试品两端电压的瞬时变化量与试品局部放电本身所引起的电压瞬变量相等的电荷量,一般用pC(皮库)表示。
②局部放电试验电压:按相关规定施加的局部放电试验电压,在此电压下局部放电量不应超过规定的局部放电量值。
③规定的局部放电量值:在规定的电压下,对给定的试品,在规程或规范中规定的局部放电参量的数值。
④局部放电起始电压Ui:试品两端出现局部放电时,施加在试品两端的电压值。
⑤局部放电熄灭电压Ui:试品两端局部放电消失时的电压值。
(理论上比起始电压低一半,但实际上要低很多5%-20%甚至更低)二、局部放电机理:内部放电:绝缘材料中含有气隙、油隙、杂质等,在电场的作用下会出现介质内部或介质与电极之间的放电。
等效原理图:Ua Ug Cg放电局部放电放电的产生与介质内部电场分布有关,空穴与介质完好部分电压分布关系如下:介质总电容:设空穴与其串联部分介质的总电容Cn:因为介质电容充电电荷q=UC C=εS/dEg:空穴电场强度εg:空穴介电常数Eb:与空穴串联部分电场强度εb: 与空穴串联部分介电常数设qn为空穴充电电荷Ug=qn/Cg空穴电场强度Eg= Ug/dg=q/dgCgdg:空穴距离 db:串联部分完好介质厚度介质中平均场强εg=1空穴大多为空气εb>1所以空穴的E高于完好介质,同时,完好介质的临界场强远高于空气,如环氧树脂Ec=200-300(kV/cm),而空气为25-30(kV/cm),当外施电压达一定值时空穴首先击穿,其它介质完好,形成局部放电。
发电机局部放电原理_发电机局部放电检测的紫外成像应用

发电机局部放电原理_发电机局部放电检测的紫外成像应用发电机是一种将机械能转化为电能的设备,是电力系统的重要组成部分。
然而,由于长期运行和各种原因,发电机内部会产生局部放电现象。
局部放电是一种电能转化为其他形式能量的过程,是发电机内部不可避免的问题。
局部放电会导致绝缘材料的老化和损坏,最终引发设备故障。
因此,准确检测和定位发电机的局部放电现象对于设备的安全运行至关重要。
发电机局部放电的原理是在绝缘系统中,由于电场强度集中或电位不平衡而导致局部区域的电击穿,释放出能量的一种现象。
局部放电通常发生在绝缘系统中的空气间隙、铁芯和绕组等位置。
总体来说,发电机的局部放电可以分为以下几种类型:1.气体放电:发电机绕组与绝缘油中的气泡或气体形成的间隙放电。
2.表面放电:绝缘系统表面存在局部区域的放电,如绝缘子、端部覆盖等。
3.浸漏放电:沿着绝缘系统发生的局部间隙放电,例如绕组内部缺陷和绕组与引线间隙等。
为了精确检测和定位发电机的局部放电现象,紫外成像技术被广泛应用。
紫外成像技术基于电力设备故障放电中产生的紫外辐射,通过摄像机将放电点转化为可见光信号。
紫外成像技术具有以下特点:1. 高灵敏度:紫外辐射的波长范围为100~400nm,相对于可见光波长更短,具有更高的能量,可以检测到较小的放电。
2.高空间分辨率:通过高分辨率的紫外摄像机,可以在发电机内部准确地定位局部放电点,有利于精确排查故障。
3.快速响应:紫外成像设备具有快速的响应时间,可以实时获取发电机内部的局部放电信息,及时采取措施避免故障扩大。
在发电机局部放电检测中,紫外成像技术可以提供多种信息,包括放电的位置、强度和形态。
通过对紫外图像的分析和处理,可以帮助工程师准确判断绝缘材料的老化程度、放电的类型和规模,从而采取相应的维修和保养措施。
此外,紫外成像技术还可以与其他检测手段相结合,如声发射检测、电流检测等,提高故障诊断的准确性和可靠性。
综上所述,发电机的局部放电是一种常见的故障现象,对设备的正常运行和绝缘材料的安全性造成威胁。
输电线路局部放电特性研究

输电线路局部放电特性研究输电线路是电力系统中的重要组成部分,承担着将发电厂产生的电能从输电站传输到用户终端的重要任务。
然而,长期以来,输电线路存在着局部放电问题,给电力系统的稳定运行带来了一定的隐患。
因此,对输电线路的局部放电特性进行深入研究,有助于提高电力系统的运行可靠性和安全性。
一、定义和原理局部放电是指输电线路中出现的局部异常放电现象,其表现为电子或离子在绝缘材料内部产生的局部击穿放电。
该现象通常与电力设备或电缆中的绝缘损坏相关,例如绝缘老化、湿度透过、异物进入等。
从物理角度来看,局部放电是由电压施加于绝缘系统中时,由于电场的不均匀分布而产生的。
二、局部放电类型和特征1. Corona放电:Corona放电是指由于电压升高,导致电力设备周围空气中产生电离现象。
这种放电现象主要在高压输电线路中出现,当电压超过空气的击穿电压时,空气周围会出现带电颗粒,导致能量散失和电力损耗。
2. 表面放电:表面放电是指在电力设备或绝缘材料表面释放的电荷。
表面放电通常是由绝缘材料的局部损坏引起的,该损坏可以由于机械切割、绝缘材料老化等原因导致。
3. 隙间放电:隙间放电发生在绝缘材料的内部空隙处。
这种放电现象通常由于材料缺陷和过电压引起,放电活动在隙间中产生的电弧形成的形态各异。
三、局部放电的影响局部放电在输电线路中产生的潜在危害有以下几个方面:1. 绝缘材料老化:局部放电会导致绝缘材料的老化,减少其绝缘性能,使得输电线路容易出现绝缘击穿现象。
2. 功率损耗:局部放电会引起电力损耗,降低输电线路的传输效率,增加能源消耗。
3. 火灾隐患:当局部放电发生时,有可能伴随放电弧,当放电弧产生足够的能量时,就有引发火灾的风险。
4. 过电压:局部放电可能引起过电压现象,导致设备损坏或系统崩溃。
四、局部放电检测方法为了及时检测和诊断输电线路中的局部放电现象,采取适当的检测方法非常重要。
以下是常用的几种方法:1. 电磁波法:利用局部放电产生的高频电磁波信号进行检测和定位。
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局部放电有哪几种?各自的特点是什么?
局部放电的种类特点
2.1电晕放电
通常在气体包围的高压导体周围会出现电晕放电,比如高压输电线路或者高压变压器等,这些高压电气设备的高压接线端子暴露在空气中,因此发生电晕放电的机率相对较大。
电晕放电体现出的是典型的、极不均匀电场的特征,也是极不均匀电场下特有的自持放电形式。
很多外界因素均会对电晕起始电压产生影响,比如电极的形状、外加电压、气体密度、极间距离以及空的湿度与流动速度等等。
2.2沿面放电
通常在绝缘介质表面会出现沿面放电的现象。
这种局部放电的形式属于特殊的气体放电现象,电力电缆、电机绕组、绝缘套管的端部等位置比较常见沿面放电。
一旦介质内部电场的强度低于电极边缘气隙的电场强度,而且介质沿面击穿电压相对较低,沿面放电就会发生在绝缘介质的表面。
通常电压波形、电场的分布、空气质量、介质的表面状态、气候条件等均会对沿面放电电压产生影响,所以沿面放电体现出不稳定的特点。
2-3内部放电
固体绝缘介质内部比较常见内部放电。
在生产加工绝缘介质时难免存在材料与工艺缺陷的问题,导致绝缘介质内部出现内部缺陷,比如掺人少量的空气或者杂质等。
一旦绝缘受到高压作用,内部缺陷就有发生局部击穿或者重复性击穿的可能。
通常介质自身的特性、气隙
大小、缺陷的位置与形状、气隙气体的种类等会对内部放电的发生条件产生影响。
2.4悬浮电位放电
这种局部放电的形式是指高压电气设备中某个导体部件存在结构设计缺陷,或者其它原因导致接触不良断开,最终造成该部件位于高压电极与低压电极之间并根据其位置的阻抗比获得分压发生放电,针对该导体部件上对地电位称其为悬浮电位。
导体具有悬浮电位时,通常其附近的场强会比较集中,而且会破坏四周绝缘介质的形成。
一般在电气设备内高电位的金属部件或者处于地电位的金属部件上容易发生悬浮电位放电。