出廠試驗局部放電測試儀詳細介紹第1章 局放理論概述(shu)

在開始我(wo)們的(de)(de)實驗(yan)以(yi)前，我(wo)們首先應該對局(ju)部(bu)(bu)放電(dian)有(you)個初步(bu)的(de)(de)了解，為什(shen)么要測(ce)量(liang)局(ju)部(bu)(bu)放電(dian)？局(ju)部(bu)(bu)放電(dian)有(you)什(shen)么危害？怎樣準確測(ce)量(liang)局(ju)部(bu)(bu)放電(dian)？有(you)了上述理(li)論基礎可以(yi)幫助我(wo)們理(li)解測(ce)量(liang)過程中的(de)(de)正確操作。

出廠試驗局部放電測試儀詳細介紹一、局部放電的定義及產生原因

在電(dian)(dian)(dian)場作用(yong)下，絕緣(yuan)系統中只有(you)(you)部(bu)(bu)(bu)分(fen)區域發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)放(fang)電(dian)(dian)(dian)，但尚未擊(ji)穿，（即在施加電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)體之(zhi)間沒有(you)(you)擊(ji)穿）。這(zhe)種(zhong)(zhong)現象稱之(zhi)為(wei)(wei)局部(bu)(bu)(bu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)。局部(bu)(bu)(bu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)可(ke)能發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)在導(dao)體邊上(shang)，也可(ke)能發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)在絕緣(yuan)體的(de)(de)(de)(de)(de)表面上(shang)和內(nei)部(bu)(bu)(bu)，發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)在表面的(de)(de)(de)(de)(de)稱為(wei)(wei)表面局部(bu)(bu)(bu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)。發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)在內(nei)部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)稱為(wei)(wei)內(nei)部(bu)(bu)(bu)局部(bu)(bu)(bu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)。而對于被氣體包(bao)圍的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)體附近發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)(bu)(bu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)，稱之(zhi)為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)暈。由(you)此(ci) 總(zong)結一(yi)下局部(bu)(bu)(bu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)定義(yi)，指部(bu)(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)橋接導(dao)體間絕緣(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)氣放(fang)電(dian)(dian)(dian)，局部(bu)(bu)(bu)放(fang)電(dian)(dian)(dian)產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)原因(yin)主(zhu)要有(you)(you)以(yi)下幾種(zhong)(zhong)：

電場不均勻。

電(dian)介質不(bu)均(jun)勻。

制造過程的氣泡或(huo)(huo)雜(za)質(zhi)。*經常發生(sheng)放(fang)電的原因是(shi)絕緣體內部或(huo)(huo)表面存在氣泡；其次是(shi)有些設備的運行過程中會發生(sheng)熱脹冷(leng)縮(suo),不(bu)同材料特(te)別(bie)是(shi)導體與介質的(de)膨脹系數不(bu)同，也會(hui)逐漸出(chu)現裂縫；再有一些是(shi)在運行過程中(zhong)有機高分(fen)子的(de)老化，分(fen)解出(chu)各種揮發物(wu)，在高場(chang)強的(de)作用(yong)下，電荷不(bu)斷地由(you)導體進入介質中(zhong)， 在注入點上(shang)就會(hui)使介質氣(qi)化。

出廠試驗局部放電測試儀詳細介紹二 、局部放(fang)電(dian)的模擬電(dian)路及放(fang)電(dian)過程簡介(jie)

介(jie)質內部含有氣泡，在交(jiao)流電壓(ya)下產生(sheng)的內部放電特(te)性(xing)可由(you)圖1—1的模擬電路(a b c等值電路)予以(yi)表示(shi)；其中Cc是模擬(ni)介質中產生(sheng)放電間隙(如氣泡)的(de)電容；Cb代表與Cc串聯(lian)部分(fen)介質的合成電容；Ca表示其余(yu)部分介質的(de)電容。

I——介(jie)質有缺陷(氣泡(pao))的部份(fen)(虛(xu)線表示)

II——介質無缺陷部份

圖1—1  表示具有內(nei)部放電(dian)的(de)模擬電(dian)路

圖1—1中以并聯有—對火花間隙的電(dian)容Cc來模擬產生局部放電(dian)的內部氣泡。圖1—2表示了(le)在交流電(dian)壓下局部放電(dian)的發生過程。

U(t)一(yi)一(yi)外施交流(liu)電(dian)壓(ya)

Uc(t)一一氣泡不擊(ji)穿時在(zai)氣泡上(shang)的電(dian)壓

Uc’(t)一(yi)一(yi)有局部放電(dian)時(shi)氣泡上(shang)的實際電(dian)壓(ya)

Vc一一氣(qi)泡的(de)擊穿電壓

Y r一一氣(qi)泡的殘余電壓   

Us—局部放(fang)電起始電壓(瞬時值)

Ur一一與氣泡殘余(yu)電壓v r對應的外施電壓

Ir一一氣泡中的放電電流

電(dian)極間總(zong)電(dian)容(rong)Cx=Ca＋(Cb×Cc)/(Cb＋Cc)=Ca電極間施加交流電壓 u(t)時，氣泡電容(rong)Cc上對應的電壓為(wei)Uc(t)。如圖2—1所(suo)示，此(ci)時的Uc(t)所代(dai)表的是氣泡(pao)理想(xiang)狀(zhuang)態下的電(dian)壓（既(ji)氣泡(pao)不發(fa)生擊穿）。

Uc(t)=U(t)×Cb/Cc＋Cb

外(wai)施電(dian)壓(ya)U(t)上升時，氣(qi)泡上電壓Uc(t)也上(shang)升，當U(t)上升到Us時，氣泡上電壓Uc達到氣(qi)泡(pao)擊穿電壓,氣(qi)泡(pao)(pao)擊穿，產生大(da)量(liang)的正、負離子，在電(dian)(dian)場(chang)(chang)作用(yong)下(xia)各(ge)自遷移到氣(qi)泡(pao)(pao)上下(xia)壁(bi)，形成空(kong)間電(dian)(dian)菏，建立反電(dian)(dian)場(chang)(chang)，削弱了氣(qi)泡(pao)(pao)內的總電(dian)(dian)場(chang)(chang)強度，使(shi)放(fang)電(dian)(dian)熄(xi)滅，氣(qi)泡(pao)(pao)又(you)恢復絕(jue)緣性能。這樣的一次放(fang)電(dian)(dian)持(chi)續時間是(shi)極(ji)短暫的，對一般的空(kong)氣(qi)氣(qi)泡(pao)(pao)來說，大(da)約只有幾個毫(hao)微秒(10的負8次(ci)方(fang)到(dao)10的負9次方(fang)秒)。所以電(dian)壓Uc(t)幾乎(hu)瞬間地(di)從Vc降到(dao)Vr，Vr是殘(can)余電(dian)壓；而(er)氣泡上電(dian)壓Uc‘(t)將隨(sui)U(t)的增大而繼續由(you)Vr升高到(dao)Vc時，氣泡再—次擊(ji)穿，發生又—次(ci)局部(bu)放電(dian)，但此時相應的外施電(dian)壓比Us小，為(Us-Ur)，這(zhe)是因為氣泡上有(you)殘(can)余電壓Vr的內(nei)電場作用的結(jie)果(guo)。Vr是與(yu)氣泡殘余電(dian)壓Yr相應的外施電壓，如此(ci)反復上述過(guo)程，即外施電壓每增(zeng)加(jia)(Us-Ur)，就產生一次局部放電．直到前—次放(fang)電熄滅后，Uc’(t)上(shang)升到峰值時共增量不足以達Vc(相當于外施電壓的增量Δ比(bi)(Us-Ur)小)為止(zhi)。

此后，隨(sui)著外施(shi)電壓U(t)經過峰值Um后減小，外施電壓(ya)(ya)在氣泡(pao)中建立反方向(xiang)電場，由于氣泡(pao)中殘存(cun)的內(nei)電場電壓(ya)(ya)方向(xiang)與(yu)外電場方向(xiang)相反，故外施電壓(ya)(ya)須(xu)經(jing)(Us+Ur))的電壓(ya)變化，才能使氣泡上(shang)的電壓(ya)達到擊穿電壓(ya)Vc，(假(jia)定正、負(fu)方向擊穿電(dian)壓Vc相等)，產生一次局部放(fang)電。放(fang)電很(hen)快(kuai)熄(xi)滅，氣(qi)泡中電壓瞬(shun)時降(jiang)到(dao)殘余電壓Vr(也(ye)假定正(zheng)、負(fu)方(fang)向相同)。外施電壓繼續下降(jiang)(jiang)，當再(zai)下降(jiang)(jiang)(Us-Ur)時(shi)，氣泡(pao)電壓就又達(da)到Vc從(cong)而又(you)產生一(yi)次局部放電。如(ru)此重復上(shang)述(shu)過程，直到(dao)外施電壓升到(dao)反向(xiang)蜂值(zhi)一(yi)Um的增量Δ不足以達到(Us-Ur)為(wei)止(zhi)。外(wai)施電壓(ya)經(jing)過一Um峰值后，氣泡上的外電(dian)場方(fang)(fang)向又變(bian)為正方(fang)(fang)向，與氣泡殘(can)余(yu)電(dian)壓(ya)(ya)方(fang)(fang)向相反，故外施電(dian)壓(ya)(ya)又須(xu)上升(Us+Ur)產(chan)生第—次放電，熄(xi)滅后(hou)，每經過Us—Ur的(de)電(dian)壓上升就產生(sheng)一次放(fang)電(dian)，重(zhong)復前面所介紹的(de)過(guo)程(cheng)。如圖1—2所示(shi)。

由以上局(ju)部放(fang)電(dian)(dian)(dian)過程分析(xi)，同(tong)時(shi)根(gen)據局(ju)部放(fang)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)特點（同(tong)種(zhong)試品，同(tong)樣的(de)(de)環境(jing)下(xia)，電(dian)(dian)(dian)壓(ya)越高局(ju)部放(fang)電(dian)(dian)(dian)量(liang)越大(da)）可以知道：一般(ban)情況(kuang)下(xia)，同(tong)一試品在一、三象限的(de)(de)局(ju)部放(fang)電(dian)(dian)(dian)量(liang)大(da)于(yu)二、四象限的(de)(de)局(ju)部放(fang)電(dian)(dian)(dian)量(liang)。那是(shi)(shi)因為它們是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)上升沿。（第(di)三象限是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)負(fu)的(de)(de)上升沿）。這就是(shi)(shi)我們測量(liang)中為什么把時(shi)間窗刻意(yi)擺(bai)在一、三象限的(de)(de)原因。

出廠試驗局部放電測試儀詳細介紹三、局(ju)部(bu)放電的測量原(yuan)理：

出廠試驗局部放電測試儀詳細介紹四、局部放電的表征參(can)數

局(ju)部(bu)放電是(shi)比(bi)較復雜的(de)物(wu)理現象，必須通過多種表征(zheng)參數(shu)才能全方位的(de)描繪其狀態，同時局(ju)部(bu)放電對絕(jue)緣破(po)壞的(de)機理也是(shi)很復雜的(de)，也需(xu)要通過不同的(de)參數(shu)來評定它對絕(jue)緣的(de)損(sun)害，目前我(wo)們(men)只(zhi)關心兩個(ge)基本參數(shu)。

視在放電電荷——在(zai)絕(jue)緣體(ti)中發生局部放電(dian)時(shi)，絕(jue)緣體(ti)上施加(jia)電(dian)壓的兩端(duan)出(chu)現的脈動電(dian)荷稱之為視在(zai)放電(dian)電(dian)荷，單位(wei)用皮庫（pc）表示，通(tong)常以穩定出現的視(shi)在放(fang)電電荷作為該試(shi)品的放(fang)電量(liang)。

放電重復率——在測(ce)量時間內(nei)每秒中出(chu)現的(de)放電次數(shu)的(de)平均值稱為放電重復率，單位(wei)為次/秒，放(fang)電重復(fu)率(lv)越高，對絕緣的損害越大。

廣泛(fan)適用(yong)于變壓器、互感器、高壓開關、氧化鋅避雷器、電力(li)電纜等(deng)(deng)(deng)各種高電壓電工產品的(de)(de)局(ju)部(bu)放電的(de)(de)測量(liang)，產品的(de)(de)型式試(shi)驗(yan)，絕緣(yuan)的(de)(de)運(yun)(yun)行(xing)監督等(deng)(deng)(deng)。該儀器適用(yong)于出(chu)廠試(shi)驗(yan)、新產品的(de)(de)試(shi)制、教學(xue)、科(ke)學(xue)試(shi)驗(yan)中的(de)(de)局(ju)部(bu)放電檢測和試(shi)驗(yan)研究。可供(gong)電工產品制造廠、電工科(ke)研單(dan)位(wei)(wei)、教學(xue)單(dan)位(wei)(wei)和電力(li)運(yun)(yun)行(xing)部(bu)門等(deng)(deng)(deng)單(dan)位(wei)(wei)廣泛(fan)應用(yong)。

揚州萬寶對各類電(dian)(dian)工儀(yi)(yi)(yi)器都有一定的(de)(de)(de)了(le)解，我公司主打(da)的(de)(de)(de)直流電(dian)(dian)阻測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)變壓(ya)器、直流高(gao)壓(ya)發生器、氧化(hua)鋅避(bi)雷(lei)器測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、回(hui)路電(dian)(dian)阻測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、真空度測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)變壓(ya)器、油(you)色譜在線監測(ce)(ce)系統、局部放電(dian)(dian)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、繼電(dian)(dian)保護測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、高(gao)壓(ya)開關測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、高(gao)壓(ya)核相(xiang)儀(yi)(yi)(yi)、絕(jue)緣油(you)介電(dian)(dian)強度測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、串聯諧振試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)裝(zhuang)置、介質損(sun)耗測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)、互感器特性綜合測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)儀(yi)(yi)(yi)等一系列(lie)電(dian)(dian)工產(chan)品都有強烈的(de)(de)(de)自信，力(li)爭滿足客戶提供的(de)(de)(de)參數要求，做(zuo)到全(quan)心(xin)全(quan)意做(zuo)好(hao)每一件(jian)儀(yi)(yi)(yi)器的(de)(de)(de)售(shou)前售(shou)后(hou)的(de)(de)(de)工作(zuo)保障(zhang)。