文档介绍：局部放电的测量
1)局部放电概念和特点
2)测量局部放电的几种方法
3)局部放电的脉冲电流测量法
4)脉冲电流法测PD的基本回路
5)PD测量的抗干扰问题
1)局部放电的概念和特点:
局部放电的概念:
Partial Discharge简称为PD,指在一定外施电压作用下,电气设备内部绝缘弱点处发生的局部重复击穿和熄灭现象
局部放电的危害:
局部放电发生在一个或几个绝缘内部缺陷中(如气隙或气泡),在这个小空间内电场强度很大。虽然其放电能量很小,短时间内对电气设备的绝缘强度并不造成影响,但电气设备在工作电压下长期运行时,局部放电会逐步扩大,并产生不良化合物,使绝缘慢慢损坏,导致整个绝缘被击穿,发生突发性故障
局部放电的特点:
介质内部发生局部放电时,伴随着发生许多现象。有些属于电的:如电脉冲的产生、介质损耗的增大及电磁波放射;有些属于非电的:如光、热、噪音、气体压力的变化和化学变化。
局部放电的检测:
这些现象都可以用来判断局部放电是否存在,因此检测的方法也可分为电的和非电的两类
脉冲电流法:将被试品两端的电压突变转化为检测回路中的电流。又分为直接法与平衡法
PD电量法检测
绝缘油的气相色谱分析法:通过检查电气设备油样内所含的气体组成含量来判断设备内部的隐藏缺陷
超声波探测法:在电气设备外壁放上由压电元件和前置放大器组成的超声波探测器,用以探测局部放电所形成的超声波,从而了解有无局部放电的发生,粗测其强度和发生部位
PD非电量法检测
3)局部放电的脉冲电流测量法
局部放电的三电容模型
Cg:气泡的电容;
Cb:和Cg相串联部分的介质电容;
Cm:其余大部分绝缘的电容
介质内部气隙放电的三电容模型
(a)具有气泡的介质剖面(b)等值电路
气泡很小,Cg比Cb大,Cm比Cg大很多
电极间加上交流电压u,则Cg上的电压为ug,
Ug = UCb/(Cg+Cb)
例如:
Cg=1pF
Cb=
Cm=100pF
则:Ug=1kV; U=100kV
局部放电机理
ug随外加电压u升高,当u上升到Us时,ug到达Cg的放电电压Ug,Cg气隙放电。于是Cg上的电压一下从Ug下降到Ur,然后放电熄灭。Ur叫做残余电压,它可以接近为零值,也可以为小于Ug的其它值
局部放电时气隙中的电压和电流的变化
局部放电时气隙中的电压和电流的变化
放电火花一熄灭,Cg上的电压将再次上升。由于此时Cg及Cb已经有了一个初始的直流电压,所以此后的ug 值不能直接用上式来表达,ug 值与上式表达的值在绝对值上要小一个(Ug-Ur)值。外加电压上升时,Cg上的电压也顺势上升,当它再次升到Ug时,Cg再次放电,电压再次降到Ur,放电再次熄灭。
Cg上的电压从Ug突变为Ur的一瞬间,就是局部放电脉冲的形成时刻,此时通过Cg有一脉冲电流,局部放电时气泡中的电压和电流的变化如图所示
局部放电时气隙中的电压和电流的变化