电气设备绝缘的 局部放电数字化测量
背景知识
局部放电定义
在电场作用下,绝缘系统中只有部分区域发生放电,而没 只有部分区域发生放电 有贯穿施加电压的导体之间,即尚未击穿. 有贯穿
产生位置
导体边上——电晕 绝缘表面——表面局部放电 绝缘内部——内部局部放电
产生原因
绝缘体局部区域的电场强度达到击穿场强
所受电场不均匀 电介质的不均匀 气体-固体复合绝缘 液体-固体复合绝缘 固体-固体复合绝缘 制造过程中残留的气泡,杂质
绝缘内部或表面出现局部电场 强度高于平均电场强度 某些区域的击穿场强低于平均 击穿场强 某些区域首先发生放电
气泡首先击穿,其他介质仍然保持 绝缘性能
ε 液,固 E气 = E液,固 ε气 ε 气 E液,固 E气击穿 < E液,固击穿
局部放电对绝缘的危害
1,带点质点的轰击:打断绝缘体化学键,产生裂解,破坏绝缘体分子结构 带点质点的轰击 2,热效应:放电点上介质发热产生高温促进裂解,加速老化 热效应 3,活性生成物:臭氧,水分,硝酸,草酸,腐蚀绝缘体,促进老化 活性生成物 4,辐射效应:产生可见光,紫外线,X射线等,促进分子交联,使材料脆化 辐射效应 5,机械力效应:连续爆破性放电,产生高压力气体,促使绝缘体开裂 机械力效应
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
局部放电测量的目的
在额定电压下是否存在局部放电 放电强度多大 是否超过规定值(允许放电水平) 起始放电电压 熄弧电压 局部放电的各种特性
实验目的
(1)掌握局部放电数字化测量的基本原理和方法;
(2)掌握局部放电起始电压,熄灭电压和视在放电量等 值的测量方法.
实验回路及装置
+
T0
T1
R
Ck Cx
数据采集 数据存储
~220V
前置单元 _ 检测单元(检测阻抗,电流传感器)
脉冲电流法测量回路
测量基本原理
1,脉冲电流法的基本测量线路
(a)串联法
u
Zm Cx Ck
i
M Zd
Zm Ck u Cx
i
脉冲电流法
M
Zm u Zd1
Cx 1
M
Cx 2
Zd
Zd2
(b)并联法
(c)平衡法
放电量单位:pC
测量基本原理
Zm
示波器读数:mV,mm 分度系数:
如何对应
K = q 0 / l 0 ( pC / mm) K = q 0 / V0 ( pC / mV )
2,放电量的校准
(a)直接校准回路 u (b)间接校准回路
Zm
C0
U0 C0
Ck Zd U0 C0
Cx M
Zm
1 U0 C0
M Cx Cx2 Zd Z
C0 U Cx0 Zd
Ck M
u
u
U0
Z
U 0 C0
实验内容
1,记录实验设备的型号及参数; 2,按照要求进行测量回路的串,并联接线; 3,用直接法对测量回路进行放电量校准,记录分度系数; 4,通过示波器观测并记录模型的起始放电电压,熄灭电压 以及视在放电量(重复3次).
实验报告要求
(1)根据实际实验内容绘出实验接线原理图,注明各部分名 称,功能及设备型号; (2)按照实验顺序正确叙述实验的步骤(分度系数校准,起 始,熄灭放电电压,视在放电量的测试步骤); (3)绘出实验中观测到的脉冲信号波形图; (4)分析局部放电测量的干扰来源以及抗干扰的措施.