一章、SHHZPD-3000變壓器局部放電測(cè)試儀局放理論概述

在開(kāi)始我們的實(shí)驗(yàn)以前，我們首先應(yīng)該對(duì)局部放電有個(gè)初步的了解，為什么要測(cè)量局部放電？局部放電有什么危害？怎樣準(zhǔn)確測(cè)量局部放電？有了上述理論基礎(chǔ)可以幫助我們理解測(cè)量過(guò)程中的正確操作。

  一、SHHZPD-3000變壓器局部放電測(cè)試儀?局部放電的定義及產(chǎn)生原因

     在電場(chǎng)作用下，絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電，但尚未擊穿，（即在施加電壓的導(dǎo)體之間沒(méi)有擊穿）。這種現(xiàn)象稱(chēng)之為局部放電。局部放電可能發(fā)生在導(dǎo)體邊上，也可能發(fā)生在絕緣體的表面上和內(nèi)部，發(fā)生在表面的稱(chēng)為表面局部放電。發(fā)生在內(nèi)部的稱(chēng)為內(nèi)部局部放電。而對(duì)于被氣體包圍的導(dǎo)體附近發(fā)生的局部放電，稱(chēng)之為電暈。由此 總結(jié)一下局部放電的定義，指部分的橋接導(dǎo)體間絕緣的一種電氣放電，局部放電產(chǎn)生原因主要有以下幾種：

電場(chǎng)不均勻。

電介質(zhì)不均勻。

制造過(guò)程的氣泡或雜質(zhì)。經(jīng)常發(fā)生放電的原因是絕緣體內(nèi)部或表面存在氣泡；其次是有些設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生熱脹冷縮,不同材料特別是導(dǎo)體與介質(zhì)的膨脹系數(shù)不同，也會(huì)逐漸出現(xiàn)裂縫；再有一些是在運(yùn)行過(guò)程中有機(jī)高分子的老化，分解出各種揮發(fā)物，在高場(chǎng)強(qiáng)的作用下，電荷不斷地由導(dǎo)體進(jìn)入介質(zhì)中， 在注入點(diǎn)上就會(huì)使介質(zhì)氣化。

二 、局部放電的模擬電路及放電過(guò)程簡(jiǎn)介

介質(zhì)內(nèi)部含有氣泡，在交流電壓下產(chǎn)生的內(nèi)部放電特性可由圖1—1的模擬電路(a b c等值電路)予以表示；其中Cc是模擬介質(zhì)中產(chǎn)生放電間隙(如氣泡)的電容；Cb代表與Cc串聯(lián)部分介質(zhì)的合成電容；Ca表示其余部分介質(zhì)的電容。

圖1—1中以并聯(lián)有—對(duì)火花間隙的電容Cc來(lái)模擬產(chǎn)生局部放電的內(nèi)部氣泡。圖1—2表示了在交流電壓下局部放電的發(fā)生過(guò)程。

U(t)一一外施交流電壓

Uc(t)一一氣泡不擊穿時(shí)在氣泡上的電壓

Uc’(t)一一有局部放電時(shí)氣泡上的實(shí)際電壓

Vc一一氣泡的擊穿電壓

Y r一一氣泡的殘余電壓   

Us—局部放電起始電壓(瞬時(shí)值)

Ur一一與氣泡殘余電壓v r對(duì)應(yīng)的外施電壓

Ir一一氣泡中的放電電流

電極間總電容Cx=Ca＋(Cb×Cc)/(Cb＋Cc)=Ca電極間施加交流電壓 u(t)時(shí)，氣泡電容Cc上對(duì)應(yīng)的電壓為Uc(t)。如圖2—1所示，此時(shí)的Uc(t)所代表的是氣泡理想狀態(tài)下的電壓（既氣泡不發(fā)生擊穿）。

Uc(t)=U(t)×Cb/Cc＋Cb

外施電壓U(t)上升時(shí)，氣泡上電壓Uc(t)也上升，當(dāng)U(t)上升到Us時(shí)，氣泡上電壓Uc達(dá)到氣泡擊穿電壓,氣泡擊穿，產(chǎn)生大量的正、負(fù)離子，在電場(chǎng)作用下各自遷移到氣泡上下壁，形成空間電菏，建立反電場(chǎng)，削弱了氣泡內(nèi)的總電場(chǎng)強(qiáng)度，使放電熄滅，氣泡又恢復(fù)絕緣性能。這樣的一次放電持續(xù)時(shí)間是極短暫的，對(duì)一般的空氣氣泡來(lái)說(shuō)，大約只有幾個(gè)毫微秒(10的負(fù)8次方到10的負(fù)9次方秒)。所以電壓Uc(t)幾乎瞬間地從Vc降到Vr，Vr是殘余電壓；而氣泡上電壓Uc‘(t)將隨U(t)的增大而繼續(xù)由Vr升高到Vc時(shí)，氣泡再—次擊穿，發(fā)生又—次局部放電，但此時(shí)相應(yīng)的外施電壓比Us小，為(Us-Ur)，這是因?yàn)闅馀萆嫌袣堄嚯妷篤r的內(nèi)電場(chǎng)作用的結(jié)果。Vr是與氣泡殘余電壓Yr相應(yīng)的外施電壓，如此反復(fù)上述過(guò)程，即外施電壓每增加(Us-Ur)，就產(chǎn)生一次局部放電．直到前—次放電熄滅后，Uc’(t)上升到峰值時(shí)共增量不足以達(dá)Vc(相當(dāng)于外施電壓的增量Δ比(Us-Ur)小)為止。

此后，隨著外施電壓U(t)經(jīng)過(guò)峰值Um后減小，外施電壓在氣泡中建立反方向電場(chǎng)，由于氣泡中殘存的內(nèi)電場(chǎng)電壓方向與外電場(chǎng)方向相反，故外施電壓須經(jīng)(Us+Ur))的電壓變化，才能使氣泡上的電壓達(dá)到擊穿電壓Vc，(假定正、負(fù)方向擊穿電壓Vc相等)，產(chǎn)生一次局部放電。放電很快熄滅，氣泡中電壓瞬時(shí)降到殘余電壓Vr(也假定正、負(fù)方向相同)。外施電壓繼續(xù)下降，當(dāng)再下降(Us-Ur)時(shí)，氣泡電壓就又達(dá)到Vc從而又產(chǎn)生一次局部放電。如此重復(fù)上述過(guò)程，直到外施電壓升到反向蜂值一Um的增量Δ不足以達(dá)到(Us-Ur)為止。外施電壓經(jīng)過(guò)一Um峰值后，氣泡上的外電場(chǎng)方向又變?yōu)檎较颍c氣泡殘余電壓方向相反，故外施電壓又須上升(Us+Ur)產(chǎn)生第—次放電，熄滅后，每經(jīng)過(guò)Us—Ur的電壓上升就產(chǎn)生一次放電，重復(fù)前面所介紹的過(guò)程。如圖1—2所示。

由以上局部放電過(guò)程分析，同時(shí)根據(jù)局部放電的特點(diǎn)（同種試品，同樣的環(huán)境下，電壓越高局部放電量越大）可以知道：一般情況下，同一試品在一、三象限的局部放電量大于二、四象限的局部放電量。那是因?yàn)樗鼈兪请妷旱纳仙亍＃ǖ谌笙奘请妷贺?fù)的上升沿）。這就是我們測(cè)量中為什么把時(shí)間窗刻意擺在一、三象限的原因。

三、局部放電的測(cè)量原理：

局放儀運(yùn)用的原理是脈沖電流法原理，即產(chǎn)生一次局部放電時(shí)，試品Cx兩端產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電壓變化Δu，此時(shí)若經(jīng)過(guò)電Ck耦合到一檢測(cè)阻抗Zd上，回路就會(huì)產(chǎn)生一脈沖電流I，將脈沖電流經(jīng)檢測(cè)阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓信息，予以檢測(cè)、放大和顯示等處理，就可以測(cè)定局部放電的一些基本參量（主要是放電量q）。在這里需要指出的是，試品內(nèi)部實(shí)際的局部放電量是無(wú)法測(cè)量的，因?yàn)樵嚻穬?nèi)部的局部放電脈沖的傳輸路徑和方向是極其復(fù)雜的，因此我們只有通過(guò)對(duì)比法來(lái)檢測(cè)試品的視在放電電荷，即在測(cè)試之前先在試品兩端注入一定的電量，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)來(lái)建立標(biāo)尺，然后將在實(shí)際電壓下收到的試品內(nèi)部的局部放電脈沖和標(biāo)尺進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)得到試品的視在放電電荷。

四、局部放電的表征參數(shù)

     局部放電是比較復(fù)雜的物理現(xiàn)象，必須通過(guò)多種表征參數(shù)才能全面的描繪其狀態(tài)，同時(shí)局部放電對(duì)絕緣破壞的機(jī)理也是很復(fù)雜的，也需要通過(guò)不同的參數(shù)來(lái)評(píng)定它對(duì)絕緣的損害，目前我們只關(guān)心兩個(gè)基本參數(shù)。

視在放電電荷——在絕緣體中發(fā)生局部放電時(shí)，絕緣體上施加電壓的兩端出現(xiàn)的脈動(dòng)電荷稱(chēng)之為視在放電電荷，單位用皮庫(kù)（pc）表示，通常以穩(wěn)定出現(xiàn)的大視在放電電荷作為該試品的放電量。

放電重復(fù)率——在測(cè)量時(shí)間內(nèi)每秒中出現(xiàn)的放電次數(shù)的平均值稱(chēng)為放電重復(fù)率，單位為次/秒，放電重復(fù)率越高，對(duì)絕緣的損害越大。

局放測(cè)試的試驗(yàn)系統(tǒng)接線(xiàn)。

    在了解了局部放電的基本理論之后，在本章我們的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H操作，我們先介紹局部放電測(cè)試中常用的三種接法，隨后我們?cè)俳榻B整個(gè)系統(tǒng)的接線(xiàn)電路，后我們?cè)俜謩e介紹幾種典型的試品的試驗(yàn)線(xiàn)路。

局部放電測(cè)試電路的三種基本接法及優(yōu)缺點(diǎn)。

標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電路，又稱(chēng)并聯(lián)法。適合于必須接地的試品。

其缺點(diǎn)是高壓引線(xiàn)對(duì)地雜散電容并聯(lián)在 CX上，會(huì)降低測(cè)試靈敏度。

接法的串聯(lián)法，其要求試品低壓端對(duì)地浮置。

其優(yōu)點(diǎn)是變壓器入口電容、高壓線(xiàn)對(duì)地雜散電容與耦合電容CK并聯(lián)，有利于提高試驗(yàn)靈敏度。缺點(diǎn)是試樣損壞時(shí)會(huì)損壞輸入單元。

平衡法試驗(yàn)電路：要求兩個(gè)試品相接近，至少電容量為同一數(shù)量級(jí)其優(yōu)點(diǎn)是外干擾強(qiáng)烈的情況下，可取得較好抑制干擾的效果，并可消除變壓器雜散電容的影響，而且可做大電容試驗(yàn)。缺點(diǎn)是須要兩個(gè)相似的試品，且當(dāng)產(chǎn)生放電時(shí)，需設(shè)法判別是哪個(gè)試品放電。

值得提出的是：由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件的限制（找到兩個(gè)相似的試品且要保證一個(gè)試品無(wú)放電不太容易），所以在現(xiàn)場(chǎng)平衡法比較難實(shí)現(xiàn)，另外，由于采用串聯(lián)法時(shí)，如果試品擊穿，將會(huì)對(duì)設(shè)備造成比較大的損害，所以出于對(duì)設(shè)備保護(hù)的想法，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)一般采用并聯(lián)法。

采用并聯(lián)法的整個(gè)系統(tǒng)的接線(xiàn)原理圖。

    該系統(tǒng)采用脈沖電流法檢測(cè)高壓試品的局部放電量，由控制臺(tái)控制調(diào)壓器和變壓器在試品的高壓端產(chǎn)生測(cè)試局放所需的預(yù)加電壓和測(cè)試電壓，通過(guò)無(wú)局放藕合電容器和檢測(cè)阻抗將局部放電信號(hào)取出并送至局部放電檢測(cè)儀顯示并判斷和測(cè)量。系統(tǒng)中的高壓電阻為了防止在測(cè)試過(guò)程中試品擊穿而損壞其他設(shè)備，兩個(gè)電源濾波器是將電源的干擾和整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)分開(kāi)，降低整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的背景干擾。

根據(jù)上述原理圖可以看出，局部放電測(cè)試的靈敏度和準(zhǔn)確度和整個(gè)系統(tǒng)密切相關(guān)，要想順利和準(zhǔn)確的進(jìn)行局部放電測(cè)試，就必須將整個(gè)系統(tǒng)考濾周到，包括系統(tǒng)的參數(shù)選取和連接方式。另外，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，由于是驗(yàn)證性試驗(yàn)，高壓限流電阻可以省掉。

幾種典型試品的接線(xiàn)原理圖。

（1）電流互感器的局放測(cè)試接線(xiàn)原理圖

（2）電壓互感器的局放測(cè)試接線(xiàn)原理圖

A．工頻加壓方式接線(xiàn)原理圖

B．高頻加壓方式接線(xiàn)原理圖

為了防止電壓互感器在工頻電壓下產(chǎn)生大的勵(lì)磁電流而損壞，高壓電壓互感器一般采取自激勵(lì)的加壓方式。在電壓互感器的低壓側(cè)加一倍頻電源，在電壓互感器的高壓端感應(yīng)出高壓來(lái)進(jìn)行局部放電實(shí)驗(yàn)。這就是通常所說(shuō)的三倍頻實(shí)驗(yàn)。其接線(xiàn)原理圖如下：

(3)高壓電容器.絕緣子的局放測(cè)試接線(xiàn)原理圖

(4) 發(fā)電機(jī)的局放測(cè)試接線(xiàn)原理圖

（5）變壓器的局部放電測(cè)試接線(xiàn)原理圖

我們僅僅是在原理性的總結(jié)了幾種典型試品的接線(xiàn)原理圖，至于各種試品的加壓方式和加壓值的多少，我們?cè)谧鲈囼?yàn)的時(shí)侯要嚴(yán)格遵守每種試品的出廠(chǎng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或交接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

第三章  概述

智能局部放電檢測(cè)儀是我公司新推向市場(chǎng)的新一代數(shù)字智能儀器，該儀器在原有產(chǎn)品JF-2002、JF-2006局放儀的基礎(chǔ)上采用嵌入式ARM系統(tǒng)作為中央處理單元，控制12位分辨率的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)存放在雙端口RAM中。實(shí)現(xiàn)從模擬到數(shù)字的跨越。使用26萬(wàn)色高分辨率TFT-LCD數(shù)字液晶顯示模組實(shí)時(shí)顯示放電脈沖波形，配備VGA接口，可外接顯示器。與傳統(tǒng)的模擬式示波管顯示局部放電檢測(cè)儀相比有以下特點(diǎn)：

1.彩色顯示器，雙色顯示波形，更清晰直觀(guān)；

2.可鎖定波形，更方便仔細(xì)查看放電波形細(xì)節(jié)；

3.自動(dòng)測(cè)量并顯示試驗(yàn)電源時(shí)基頻率，無(wú)需手動(dòng)切換；

4.配備VGA接口，可外接大尺寸顯示器；

5.與示波管相比壽命更長(zhǎng)。

6.具有波形鎖定、打印試驗(yàn)報(bào)告功能

    本儀器檢測(cè)靈敏度高，試樣電容覆蓋范圍大，適用試品范圍廣，輸入單元（檢測(cè)阻抗）配備齊全，頻帶組合多（九種）。儀器經(jīng)適當(dāng)定標(biāo)后能直讀放電脈沖的放電量。

    本儀器是電力部門(mén)、制造廠(chǎng)家和科研單位等廣泛使用的局部放電測(cè)試儀器。

第四章  主要技術(shù)指標(biāo)：

    1．可測(cè)試品的電容范圍： 6PF—250uF。

    2．檢測(cè)靈敏度（見(jiàn)表一）：

表一

3、放大器頻帶：

（1）低端：10KHZ、20KHZ、40KHZ任選。

（2）頂端：80KHZ、200KHZ、300KHZ任選。

4、放大器增益調(diào)節(jié)：

粗調(diào)六檔，檔間增益20±1dB；細(xì)調(diào)范圍≥20dB。每檔之間數(shù)據(jù)為10倍關(guān)系：如第三檔檢測(cè)數(shù)據(jù)為98，則第二檔顯示數(shù)據(jù)為9.8，如在第三檔檢測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)120，則應(yīng)調(diào)至第二檔來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)應(yīng)乘以10才為實(shí)際測(cè)量值。

5、時(shí)間窗：

（1）窗寬：可調(diào)范圍15°-175°；

（2）窗位置：每一窗可旋轉(zhuǎn)0°- 180°；

（3）兩個(gè)時(shí)間窗可分別開(kāi)或同時(shí)開(kāi)。

6、放電量表：

0-10*<±3％（以滿(mǎn)度計(jì)）。

7、橢圓時(shí)基：

（1）頻率：50HZ、或外部電源同步（任意頻率）

（2）橢圓旋轉(zhuǎn)：以30°為一檔，可作360°旋轉(zhuǎn)。

（3）顯示方式：橢圓—直線(xiàn)。

8、試驗(yàn)電壓表：

精度：優(yōu)于±3％（以滿(mǎn)度計(jì)）。

9、體積： 320×480×190（寬×深×高）mm3。

10、重量：約15Kg。

三、系統(tǒng)工作原理：

本機(jī)的局部放電測(cè)試原理是高頻脈沖電流測(cè)量法（ERA法）。

試品Ca在試驗(yàn)電壓下產(chǎn)生局部放電時(shí)，放電脈沖信號(hào)經(jīng)藕合電容Ca送入輸入單元，由輸入單元拾取到脈沖信號(hào)，經(jīng)低噪聲前置放大器放大，濾波放大器選擇所需頻帶及主放大器放大（達(dá)到所需幅值與產(chǎn)生零標(biāo)志脈沖）后，在示波屏的橢圓掃描基線(xiàn)上產(chǎn)生可見(jiàn)的放電脈沖，同時(shí)也送至脈沖峰值表顯示其峰值。

時(shí)間窗單元控制試驗(yàn)電壓每一周期內(nèi)脈沖峰值的工作時(shí)間，并在這段時(shí)間內(nèi)將示波屏的相應(yīng)顯示區(qū)加亮，用它可以排除固定相位的干擾。

試驗(yàn)電壓表經(jīng)電容分壓器產(chǎn)生試驗(yàn)電壓過(guò)零標(biāo)志訊號(hào)，在示波屏上顯示零標(biāo)脈沖，橢圓時(shí)基上兩個(gè)零標(biāo)脈沖，通過(guò)時(shí)間窗的寬窄調(diào)節(jié)可確定試驗(yàn)電壓的相位，試驗(yàn)電壓大小由數(shù)字電壓表指示。

整個(gè)系統(tǒng)的工作原理可參看方框圖（圖一）。

四、結(jié)構(gòu)說(shuō)明

本儀器為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱結(jié)構(gòu)，儀器分前面板及后面板兩部分，各調(diào)節(jié)元件的位置及位置和功能見(jiàn)下圖說(shuō)明。

1、4：長(zhǎng)按改變門(mén)窗的位置

2、3：長(zhǎng)按改變門(mén)窗的寬度

5：時(shí)鐘設(shè)置按鈕

6：按9號(hào)鍵鎖定后再按此鍵，即可打印試驗(yàn)報(bào)告

7：分壓比設(shè)置按鈕

8：門(mén)開(kāi)關(guān)，重復(fù)按可選擇左右門(mén)

9：波形鎖定按鍵

10：橢圓旋轉(zhuǎn)按鈕

11：顯示方式按鈕

12：取消按鈕

A、B、C通道選擇旋鈕與后面板A、B、C測(cè)量通道相對(duì)應(yīng)

備注： 如需數(shù)據(jù)導(dǎo)出，步驟如下：

（1）在電腦上安裝好RS232通用串口線(xiàn)驅(qū)動(dòng)。（驅(qū)動(dòng)盤(pán)里有安裝介紹）及局放試驗(yàn)報(bào)告編輯器軟件。

（2）將串口線(xiàn)和局放儀后面的數(shù)據(jù)接口連接好。   

（3）將需要保存的波形鎖定然后點(diǎn)擊 局放試驗(yàn)報(bào)告編輯器

（4）點(diǎn)擊Start鍵生成鎖定后的數(shù)據(jù)，然后點(diǎn)擊測(cè)試報(bào)告如下圖所示： 

（5）點(diǎn)擊測(cè)試報(bào)告后則會(huì)出現(xiàn)局放試驗(yàn)報(bào)告編輯器可以根據(jù)需要填寫(xiě)上面的內(nèi)容。

（6）填寫(xiě)好表格后點(diǎn)擊生成報(bào)告數(shù)據(jù)會(huì)以Word文檔的形式出現(xiàn)，再將數(shù)據(jù)保存至電腦，如下圖所示：

第五章  操作說(shuō)明

1、試驗(yàn)準(zhǔn)備：將機(jī)器后面板的三個(gè)開(kāi)關(guān)都置于“關(guān)”的狀態(tài)

（1）檢查試驗(yàn)場(chǎng)地的接地情況，將本儀器后部的接地螺栓用粗銅線(xiàn)（用編制銅帶）與試驗(yàn)場(chǎng)地的接地妥善相接，輸入單元的接地短路片也要妥善接地。

（2）根椐試品電容Ca，藕合電容Ck的大小，選取合適序號(hào)的輸入單元（表一），表一中調(diào)諧電容量是指從輸入單元初級(jí)繞組兩端看到的電容（按Cx和Ck的串聯(lián)值粗略估算）。

輸入單元應(yīng)盡量靠近被測(cè)試品，輸入單元插座經(jīng)8米長(zhǎng)電纜與后面板上輸入插座相接。

（3）試品接入輸入單元的方法主要有以下幾種：

圖中：Ca——試品    Ck——藕合電容    Z——阻塞阻抗

R3、C3、R4、C4——橋式接法中平衡調(diào)節(jié)阻抗。

（4）在高壓端接上電壓表電阻或電容分壓器，其輸出經(jīng)測(cè)量電纜接到后面板試驗(yàn)電壓輸入插座30。

（5）在未加試驗(yàn)電壓的情況下，將JF-2006校正脈沖發(fā)生器的輸出接試品兩端。

2、使用步驟

（1）開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備：將時(shí)基顯示方式置于“橢圓”。

（2）放電量的校正：按圖接好線(xiàn)后，在未加試驗(yàn)電壓之前

用LJF-2006校正脈沖發(fā)生器予以校正。

注意：方波測(cè)量盒應(yīng)盡量靠近試品的高壓端。紅端子引線(xiàn)接高壓端。

然后調(diào)節(jié)放大器增益調(diào)節(jié)，使該注入脈沖高度適當(dāng)（示波屏上高度2cm以下），使數(shù)字表讀數(shù)值與注入的已知電量相符。調(diào)定后放大器細(xì)調(diào)旋鈕的位置不能再改變，需保持與校正時(shí)相同。

校正完成后必須去掉校正方波發(fā)生器與試驗(yàn)回路的連接。

（3）測(cè)試操作：

接通高壓試驗(yàn)回路電源，零標(biāo)開(kāi)關(guān)至“通”位置，緩緩升高試驗(yàn)電壓，橢圓上出現(xiàn)兩個(gè)零標(biāo)脈沖。

旋轉(zhuǎn)“橢圓旋轉(zhuǎn)”開(kāi)關(guān)，使橢圓旋轉(zhuǎn)到預(yù)期的放電處于有利于觀(guān)測(cè)的位置，連續(xù)升高電壓，注意一次出現(xiàn)的持續(xù)放電，當(dāng)放電量超過(guò)規(guī)定的低值時(shí)的電壓即為局部放電起始電壓。

在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下，觀(guān)測(cè)到放電脈沖信號(hào)后，調(diào)節(jié)放大器粗調(diào)開(kāi)關(guān)（注意：細(xì)調(diào)旋鈕的位置不能再變動(dòng)），使顯示屏上放電脈沖高度在0.2~2cm之間（數(shù)字電壓表上的PC讀數(shù)有效數(shù)字不能超過(guò)120.0），超過(guò)120至需要降低增益檔測(cè)量。

注意：

本儀器使用數(shù)字表顯示放電量，其滿(mǎn)度值定為100超過(guò)該值即為過(guò)載，不能保證精度，超過(guò)該值需撥動(dòng)增益粗調(diào)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換到低增益檔。

試驗(yàn)過(guò)程中常會(huì)發(fā)現(xiàn)有各種干擾，對(duì)于固定相位的干擾，可用時(shí)間窗裝置來(lái)避開(kāi)。合上開(kāi)關(guān)用一個(gè)或兩個(gè)時(shí)間窗，并調(diào)節(jié)門(mén)寬位置來(lái)改變橢圓上加亮區(qū)域（黃色）的寬度和位置，使其避開(kāi)干擾脈沖之處，用時(shí)間窗裝置可以分別測(cè)量產(chǎn)生于兩個(gè)半波內(nèi)的放電量。

三倍頻感應(yīng)法的試驗(yàn)步驟：將高頻電源接入儀器后面板的高頻電源插座，并將電源開(kāi)關(guān)置于“開(kāi)”的位子，其他試驗(yàn)方式同前試驗(yàn)。

打印報(bào)告：完成試驗(yàn)后，若需要記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，只需要按鎖定按鍵，然后按打印按鈕就可以直接打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告。

第六章  抗干擾措施和局部放電圖譜簡(jiǎn)介

對(duì)于局部放電實(shí)驗(yàn)我們怕的就是干擾，下面簡(jiǎn)單介紹一下實(shí)驗(yàn)中可能遇到的干擾以及抗干擾的方法：

測(cè)量的干擾分類(lèi)

干擾有來(lái)自電網(wǎng)的和來(lái)自空間的。按表現(xiàn)形式分又分為固定的和移動(dòng)的。主要的干擾源有以下一些：

①懸浮電位物體放電，通過(guò)對(duì)地雜散電容耦合

②外部電暈

③可控硅元件在鄰近運(yùn)行

④繼電器，接觸器，輝光管等物品

⑤接觸不良

⑥無(wú)線(xiàn)電干擾

⑦熒光燈干擾

⑧電動(dòng)機(jī)干擾

⑨中高頻工業(yè)設(shè)備

（二）抗干擾方法

采用帶調(diào)壓器，隔離變壓器和濾波器的控制電源

設(shè)置屏蔽室，可只屏蔽試驗(yàn)回路部分

可靠的單點(diǎn)接地，將試驗(yàn)回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)成單點(diǎn)接地結(jié)構(gòu)，接地電阻要小，接地點(diǎn)要與一般試驗(yàn)室的地網(wǎng)及電力網(wǎng)中線(xiàn)分開(kāi)。

  采用高壓濾波器

用平衡法或橋式試驗(yàn)電路

利用時(shí)間窗，使固定相位干擾處于亮窗之外

采用較窄頻帶，或用頻帶躲開(kāi)干擾大的頻率范圍

在高壓端加裝高壓屏蔽罩或半導(dǎo)體橡膠帽以防電暈干擾

試驗(yàn)電路遠(yuǎn)離周?chē)矬w，尤其是懸浮的金屬固體！

（三）初做實(shí)驗(yàn)者對(duì)波形辨認(rèn)還是有一定困難的，下面就簡(jiǎn)單介紹一     放電類(lèi)型和干擾的初步辯認(rèn)：

1． 典型的內(nèi)部氣泡放電的波形特點(diǎn)：(圖 5—01)

A．放電主要顯示在試驗(yàn)電壓由零升到峰值的兩個(gè)橢圓象限內(nèi)。

B．在起始電壓Ui時(shí)，放電通常發(fā)生在峰值附近，試驗(yàn)電壓超過(guò)Ui時(shí)，放電向零相位延伸。

C．兩個(gè)相反半周上放電次數(shù)和幅值大致相同（大相差至3：1）。

D．放電波形可辯。

E．q與試驗(yàn)電壓關(guān)系不大，但放電重復(fù)率n隨試驗(yàn)電壓上升而加大。

F．局部放電起始電壓Ui和熄滅電壓Ue基本相等。

G．放電量q與時(shí)間關(guān)系不大。

H．如果放電量隨試驗(yàn)電壓上升而增大，并且放電波形變得模糊不可分辨，則往往是介質(zhì)內(nèi)含有多種大小氣泡，或是介質(zhì)表面放電。如果除了上述情況，而且放電幅值隨加壓時(shí)間而迅速增長(zhǎng)（可達(dá)100倍或更多），則往往是絕緣液體中的氣泡放電，典型例子是油浸紙電容器的放電。

2． 金屬與介質(zhì)間氣泡的放電波形特點(diǎn)：               

正半周有許多幅值小的放電，負(fù)半周有很少幅值大的放電。幅值相差可達(dá)10﹕1，其他同上。典型例子：絕緣與導(dǎo)體粘附不良的聚乙烯電纜的放電。q與試驗(yàn)電壓關(guān)系不大。（圖 5—02）

如果隨試驗(yàn)電壓升高，放電幅值也增大，而且放電波形變得模糊，則往往是含有不同大小多個(gè)氣泡，或是外露的金屬與介質(zhì)表面之間出現(xiàn)的表面放電。（圖 5—03）

（四）下面介紹一些主要視為干擾或非正常放電的情況：

（1）懸浮電位物體放電波形特點(diǎn)：

    在電壓峰值前的正負(fù)半周兩個(gè)象限里出現(xiàn)幅值。脈沖數(shù)和位置均相同，成對(duì)出現(xiàn)。放電可移動(dòng)，但它們間的相互間隔不變，電壓升高時(shí)，根數(shù)增加，間隔縮小，但幅值不變。有時(shí)電壓升到一定值時(shí)會(huì)消失，但降至此值又重新出現(xiàn)。

原因：金屬間的間隙產(chǎn)生的放電，間隙可能是地面上兩個(gè)獨(dú)立的金屬體間（通過(guò)雜散電容耦合）也可能在樣品內(nèi)，例如屏蔽松散。

（2）外部電暈放電波形特點(diǎn)：

起始放電僅出現(xiàn)在試驗(yàn)電壓的一個(gè)半周上，并對(duì)稱(chēng)地分布在峰值兩側(cè)。試驗(yàn)電壓升高時(shí)，放電脈沖數(shù)急劇增加，但幅值不變，并向兩側(cè)伸展。

原因：空氣中高壓或邊緣放電。如果放電出現(xiàn)在負(fù)半周，表示處于高壓，如果放電出現(xiàn)在正半周則處于地電位。

（3）液體介質(zhì)中的電暈放電波形特點(diǎn)：

放電出現(xiàn)在兩個(gè)半周上，對(duì)稱(chēng)地分布在峰值兩側(cè)。每一組放電均為等間隔，但一組幅值較大的放電先出現(xiàn)，隨試驗(yàn)電壓升高而幅值增大，不一定等幅值；一組幅值小的放電幅值相等，并且不隨電壓變化。

  原因：絕緣液體中或邊緣放電。如一組大的放電出現(xiàn)在正半周，則處于高壓；如出現(xiàn)在負(fù)半周，則地電位。

（4）接觸不良的干擾圖形。

波形特點(diǎn)：對(duì)稱(chēng)地分布在實(shí)驗(yàn)電壓零點(diǎn)兩側(cè)，幅值大致不變，但在實(shí)驗(yàn)電壓峰值附近下降為零。波形粗糙不清晰，低電壓下即出現(xiàn)。電壓升高時(shí)，幅值緩慢增加，有時(shí)在電壓達(dá)到一定值后會(huì)*消失。

原因：實(shí)驗(yàn)回路中金屬與金屬不良接觸的連接點(diǎn)；塑料電纜屏蔽層半導(dǎo)體粒子的不良接觸；電容器鋁箔的插接片等（可將電容器充電然后短路來(lái)消除）。               

（5）可控硅元件的干擾圖形。

波形特點(diǎn)：位置固定，每只元件產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立訊號(hào)。電路接通，電磁耦合效應(yīng)增強(qiáng)時(shí)訊號(hào)幅值增加，試驗(yàn)調(diào)壓時(shí)，該脈沖訊號(hào)會(huì)發(fā)生高頻波形展寬，從而占位增加。

   原因：鄰近有可控硅元件在運(yùn)行。

（6）繼電器、接觸器、輝光管等動(dòng)作的干擾。

波形特點(diǎn)：分布不規(guī)則或間斷出現(xiàn)，同試驗(yàn)電壓無(wú)關(guān)。

原因：熱繼電器、接觸器和各種火花試驗(yàn)器及有火花放電的記錄器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生。

（7）熒光燈的干擾圖形。

波形特點(diǎn)：欄柵狀，幅值大致相同的脈沖，伴有正負(fù)半波對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)的兩簇脈沖組。

 原因：熒光燈照明                                                                                     

（8）無(wú)線(xiàn)電干擾的干擾圖形。

波形特點(diǎn)：幅值有調(diào)制的高頻正弦波，同試驗(yàn)電壓無(wú)關(guān)。

    原因：無(wú)線(xiàn)電話(huà)、廣播話(huà)筒、載波通訊等。

（9）電動(dòng)機(jī)干擾的干擾圖形（圖5—12）

波形特點(diǎn)：放電波形沿橢圓基線(xiàn)均勻分布，每個(gè)單個(gè)訊號(hào)呈“山”字形。

原因：帶換向器的電動(dòng)機(jī)，如電扇、電吹風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的干擾。

（10）中高頻工業(yè)設(shè)備的干擾圖形。

波形特點(diǎn)：連續(xù)發(fā)生，僅出現(xiàn)在電源波形的半周內(nèi)。

     原因：感應(yīng)加熱裝置和頻率接近檢測(cè)頻率的超聲波發(fā)生器等。

（11）鐵芯磁飽和諧波的干擾圖形（圖5—14）

波形特點(diǎn)：較低頻率的諧波振蕩，出現(xiàn)在兩個(gè)半周上，幅值隨試驗(yàn)電壓升高而增大，不加電壓時(shí)消失，有重現(xiàn)性。

    原因：試驗(yàn)系統(tǒng)各種鐵芯設(shè)備（試驗(yàn)變壓器、濾波電抗器、隔離變壓器等）磁飽和產(chǎn)生的諧振。                                 

（12）電極在電場(chǎng)方向機(jī)械移動(dòng)的干擾圖形。

波形特點(diǎn)：僅在試驗(yàn)電壓的半周（正或負(fù)）上出現(xiàn)的與峰值對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)放電響應(yīng)，幅值相等，而脈沖方向相反，起始電壓時(shí)兩個(gè)脈沖在峰值處靠得很近，電壓升高時(shí)逐漸分開(kāi)，并可能產(chǎn)生新的脈沖訊號(hào)對(duì)。

原因：電極的部分（尤其是金屬箔電極）在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)。                          

（14）漏電痕跡和樹(shù)枝放電

波形特點(diǎn)：放電訊號(hào)波形與一般典型圖象均不符合，波形不規(guī)則不確定。

原因：玷污了的絕緣上漏電或絕緣局部過(guò)熱而致的碳化痕跡或樹(shù)枝通道。

在放電測(cè)試中必須保證測(cè)試回路中其它元件（試驗(yàn)變壓器、阻塞線(xiàn)圈、耦合電容器、電壓表電阻等）均不放電，常用的辦法是用與試品電容數(shù)量級(jí)相同的無(wú)放電電容或絕緣結(jié)構(gòu)取代試品試驗(yàn)，看看有無(wú)放電。

了解了各種放電類(lèi)型的波形特征，來(lái)源以及識(shí)別干擾后就可按具體情況采取措施排除干擾和正確地進(jìn)行放電測(cè)量了。

第七章     局部放電測(cè)試當(dāng)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)前，試品的絕緣表面（尤其是高壓端）應(yīng)作清潔化處理

2、   各連接點(diǎn)應(yīng)接觸良好，尤其是高壓端不要留下尖銳的接點(diǎn)，高壓導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)盡可能粗以防電暈，可用蛇皮管。

輸入單元要盡量靠近試品，而且接地要可靠，接地線(xiàn)用編織銅帶。主機(jī)也須接地，以保證安全。

試驗(yàn)回路盡可能緊湊。即高壓連線(xiàn)盡可能短，試驗(yàn)回路所圍面 積盡可能小。

在進(jìn)行110KV及以上等級(jí)的局放試驗(yàn)時(shí)，試品周?chē)膽腋〗饘傥矬w應(yīng)妥善接地。

考慮到油浸式試品局部放電存在滯后效應(yīng)，因此在局放試驗(yàn)前幾小時(shí)，不要對(duì)試品施加超過(guò)局部放電試驗(yàn)電壓的高電壓。

第八章  附件

    1、測(cè)量電纜線(xiàn)6米         2根

    2、電源線(xiàn)                     1根

    3、1.0A保險(xiǎn)絲                 4根

    4、使用說(shuō)明書(shū)                 1份

校正脈沖發(fā)生器使用說(shuō)明

用途與適用范圍：

校正脈沖發(fā)生器是一個(gè)小型的廉價(jià)的電池供電的局部放電校正器，它適用于需要攜帶和使用靈活的場(chǎng)合。

主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù)：

輸出電荷量：5PC  50PC  100PC  500PC

上升時(shí)間：<100ns

衰減時(shí)間：>100us

極性：正、負(fù)極性

重復(fù)頻率：1KHz

頻率變化：>±100Hz

尺寸：160×120×50mm

重量：0.5Kg

電池：6F22  9V

操作與作用：

首先打開(kāi)校正脈沖發(fā)生器后蓋板，裝入電池，蓋好蓋板。將輸出紅黑兩個(gè)端子接上導(dǎo)線(xiàn)，紅端子上的導(dǎo)線(xiàn)盡量且靠近試品的高壓端，黑端導(dǎo)線(xiàn)接試品和低壓端，將校正電量開(kāi)關(guān)置于合適的位置，即可校正，頻率可在1KHz附近調(diào)節(jié)，面板上電壓表指示機(jī)內(nèi)電源的情況，一般指示8V以上才能保證工作，低于8V則需調(diào)換電池。

校正后切記將校正脈沖發(fā)生器取下！