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1、会计学1局部放电局部放电(fng din)试验试验第一页，共98页。第一节第一节 局部放电局部放电(fng din)(fng din)特征及原理特征及原理（1 1 1 1）特性：局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿）特性：局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿）特性：局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿）特性：局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电。电极的放电。电极的放电。电极的放电。（2 2 2 2）原因：它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过）原因：它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过）原因：它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过）原因：它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷
2、，在高电场强度作用下发生重复击穿程中造成的缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿程中造成的缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿程中造成的缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。和熄灭的现象。和熄灭的现象。和熄灭的现象。（3 3 3 3）现象：它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固）现象：它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固）现象：它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固）现象：它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质体或液体介质体或液体介质体或液体介质(jizh)(jizh)(jizh)(jizh)的局部击穿或金属表面的边缘的局部击穿或金属表面的边缘的局部击穿或金属表面的边缘的局部击
3、穿或金属表面的边缘及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。一、局部放电一、局部放电(fng din)的特征的特征第1页/共97页第二页，共98页。（4 4 4 4）危害：这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并）危害：这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并）危害：这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并）危害：这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压不影响到电气设备的绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压不影响到电气设备的
4、绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压不影响到电气设备的绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压下不断出现下不断出现下不断出现下不断出现(chxin)(chxin)(chxin)(chxin)局部放电，这些微弱的放电将产生累积局部放电，这些微弱的放电将产生累积局部放电，这些微弱的放电将产生累积局部放电，这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿。致整个绝缘击穿。致整个绝缘击穿。致整个绝缘击穿
5、。第2页/共97页第三页，共98页。局部放电是一种复杂的物理过程，除了局部放电是一种复杂的物理过程，除了局部放电是一种复杂的物理过程，除了局部放电是一种复杂的物理过程，除了(chle)(chle)(chle)(chle)伴伴伴伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声波、光、热以及新的生成物等。超声波、光、热以及新的生成物等。超声波、光、热以及新的生成物等。超声波、光、热以及新的生成物等。从电性方面分析，产生放电时，在放电处有电荷交
6、从电性方面分析，产生放电时，在放电处有电荷交从电性方面分析，产生放电时，在放电处有电荷交从电性方面分析，产生放电时，在放电处有电荷交换、有电磁波辐射、有能量损耗。最明显的是反映到试品换、有电磁波辐射、有能量损耗。最明显的是反映到试品换、有电磁波辐射、有能量损耗。最明显的是反映到试品换、有电磁波辐射、有能量损耗。最明显的是反映到试品施加电压的两端，有微弱的脉冲电压出现。施加电压的两端，有微弱的脉冲电压出现。施加电压的两端，有微弱的脉冲电压出现。施加电压的两端，有微弱的脉冲电压出现。第3页/共97页第四页，共98页。局部放电局部放电(fngdin)(fngdin)产生过产生过程：程：（1 1）如果
7、绝缘中存在有气泡，）如果绝缘中存在有气泡，当工频高压施加于绝缘体的两端时，当工频高压施加于绝缘体的两端时，如果气泡上承受的电压没有达到气如果气泡上承受的电压没有达到气泡的击穿电压，则气泡上的电压就泡的击穿电压，则气泡上的电压就随外加电压的变化而变化。（外加随外加电压的变化而变化。（外加电压不够高，不足以产生局部放电电压不够高，不足以产生局部放电(fngdin)(fngdin)）（2 2）若外加电压足够高，即上）若外加电压足够高，即上升到气泡的击穿电压时，气泡发生升到气泡的击穿电压时，气泡发生放电放电(fngdin)(fngdin)。（3 3）产生空间电荷：放电）产生空间电荷：放电(fngdin
8、)(fngdin)过程使大量中性气体分过程使大量中性气体分子电离，变成正离子和电子或负离子电离，变成正离子和电子或负离子，形成了大量的空间电荷。子，形成了大量的空间电荷。第4页/共97页第五页，共98页。（4 4 4 4）空间电荷作用：这些空间电荷，在外加电场）空间电荷作用：这些空间电荷，在外加电场）空间电荷作用：这些空间电荷，在外加电场）空间电荷作用：这些空间电荷，在外加电场作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反的内部电压，这时气泡上剩余电压应是两
9、者叠加的结的内部电压，这时气泡上剩余电压应是两者叠加的结的内部电压，这时气泡上剩余电压应是两者叠加的结的内部电压，这时气泡上剩余电压应是两者叠加的结果。果。果。果。（5 5 5 5）局部放电重复发生：当气泡上的实际电压小）局部放电重复发生：当气泡上的实际电压小）局部放电重复发生：当气泡上的实际电压小）局部放电重复发生：当气泡上的实际电压小于气泡的击穿电压时，于是气泡的放电暂停，气泡上于气泡的击穿电压时，于是气泡的放电暂停，气泡上于气泡的击穿电压时，于是气泡的放电暂停，气泡上于气泡的击穿电压时，于是气泡的放电暂停，气泡上的电压又随外加电压的上升的电压又随外加电压的上升的电压又随外加电压的上升的电
10、压又随外加电压的上升(shngshng)(shngshng)(shngshng)(shngshng)而上升而上升而上升而上升(shngshng)(shngshng)(shngshng)(shngshng)，直到重新到达其击穿电压时，又出现，直到重新到达其击穿电压时，又出现，直到重新到达其击穿电压时，又出现，直到重新到达其击穿电压时，又出现第二次放电，如此出现多次放电。第二次放电，如此出现多次放电。第二次放电，如此出现多次放电。第二次放电，如此出现多次放电。第5页/共97页第六页，共98页。（6 6 6 6）视在放电）视在放电）视在放电）视在放电(fngdin)(fngdin)(fngdin)(
11、fngdin)量：当试品中的气隙放电量：当试品中的气隙放电量：当试品中的气隙放电量：当试品中的气隙放电(fngdin)(fngdin)(fngdin)(fngdin)时，相当于试品失去电荷时，相当于试品失去电荷时，相当于试品失去电荷时，相当于试品失去电荷q q q q，并使其端电压突然，并使其端电压突然，并使其端电压突然，并使其端电压突然下降下降下降下降UUUU，这个一般只有微伏级的电源脉冲叠加在千伏级的，这个一般只有微伏级的电源脉冲叠加在千伏级的，这个一般只有微伏级的电源脉冲叠加在千伏级的，这个一般只有微伏级的电源脉冲叠加在千伏级的外施电压上。所有局部放电外施电压上。所有局部放电外施电压上。
12、所有局部放电外施电压上。所有局部放电(fngdin)(fngdin)(fngdin)(fngdin)测试设备的工作原测试设备的工作原测试设备的工作原测试设备的工作原理，就是将这种电压脉冲检测出来。其中电荷理，就是将这种电压脉冲检测出来。其中电荷理，就是将这种电压脉冲检测出来。其中电荷理，就是将这种电压脉冲检测出来。其中电荷q q q q称为视在放称为视在放称为视在放称为视在放电电电电(fngdin)(fngdin)(fngdin)(fngdin)量。量。量。量。第6页/共97页第七页，共98页。二二二二局部放电局部放电局部放电局部放电(fngdin)(fngdin)(fngdin)(fngdi
13、n)机理机理机理机理气隙放电气隙放电气隙放电气隙放电(fngdin)(fngdin)(fngdin)(fngdin)等值电路等值电路等值电路等值电路第7页/共97页第八页，共98页。局部放电局部放电(fngdin)(fngdin)产生的几产生的几种情况种情况1、气隙放电(fngdin)2、油隙放电(fngdin)3、极不均匀电场放电(fngdin)第8页/共97页第九页，共98页。局部局部(jb)(jb)放电过程：放电过程：局部局部(jb)放电放电第9页/共97页第十页，共98页。第一次放电第一次放电(fng din)第二次放电第二次放电(fng din)第第n次放电次放电(fng din)局
14、部放电发生与否？局部放电发生与否？第10页/共97页第十一页，共98页。间隙放电电荷和电压随时间间隙放电电荷和电压随时间(shjin)的变化的变化局部放电脉冲的形成局部放电脉冲的形成(xngchng)时间，除了极不时间，除了极不均匀电场和油隙放电的情况外，一般在均匀电场和油隙放电的情况外，一般在0.01us以下。以下。第11页/共97页第十二页，共98页。表征表征(biozhn)(biozhn)局部放电的参数局部放电的参数1、实际(shj)放电量qr第12页/共97页第十三页，共98页。2、视在放电(fng din)量qa视在放电电荷是指产生局部放电时，一次放电在试样(sh yn)两端出现的瞬
15、变电荷。条件：（1）介质电阻Ra、Rb以及气隙电阻Rc都很大；（2）放电时间极短（10-8 s）。假定：在放电过程中， （1）电源(dinyun)来不及供给补充电荷；（2）各个电容上的电荷没有泄漏掉。第13页/共97页第十四页，共98页。第14页/共97页第十五页，共98页。关于(guny)实际放电量qr和视在放电量qa的讨论（1） ，因此 ；（2）真正代表放电量大小的是qr，而非qa；（3）两个视在放电量qa相同的试品，不能直接通过qa的大小比较实际放电量的大小，而要具体分析Cb、Cc的差别，即具体问题、具体分析。第15页/共97页第十六页，共98页。3、局部放电起始(q sh)电压Ui 局
16、部放电起始电压：是指试样产生局部放电时，在局部放电起始电压：是指试样产生局部放电时，在试样两端施加的电压值。试样两端施加的电压值。 在实际测量中，施加电压必须从低于起始放电的电在实际测量中，施加电压必须从低于起始放电的电压开始，按一定速度上升。压开始，按一定速度上升。同时同时(tngsh)，为，为 了能在灵敏度不同的测试装了能在灵敏度不同的测试装置上所测的起始电压进行比较，一般是以视在放电电荷置上所测的起始电压进行比较，一般是以视在放电电荷超过某一规定值时的最小电压值为起始放电电压。超过某一规定值时的最小电压值为起始放电电压。第16页/共97页第十七页，共98页。4、局部放电熄灭电压、局部放电
17、熄灭电压Ue当加于试品上的电压从已测到局部放电的较高值逐渐降低当加于试品上的电压从已测到局部放电的较高值逐渐降低时，直至在试验测量回路中观察不到这个放电值的最低电压。时，直至在试验测量回路中观察不到这个放电值的最低电压。实际上，熄灭电压是局部放电量值等于实际上，熄灭电压是局部放电量值等于(dngy)或小于某一规或小于某一规定值时的最低电压。定值时的最低电压。5、放电发生重复率：每秒放电重复的次数。、放电发生重复率：每秒放电重复的次数。第17页/共97页第十八页，共98页。各类局部放电各类局部放电(fngdin)(fngdin)的特点的特点1、绝缘介质内部(nib)局部放电内部局部放电：（1）在
18、绝缘(juyun)介质内部；（2）介质与电极之间的气隙放电。放电的特性与介质的特性和气隙的形状、大小、位置以及气隙中气体的性质有关。第18页/共97页第十九页，共98页。绝缘介质内部(nib)气泡放电波形外加(wiji)电压较低外加(wiji)电压较高特点特点：（1）正负半周放电脉冲的图形基本上对称；正负半周放电脉冲的图形基本上对称；（2）90和和270之后的一段相位内不会出现放电脉之后的一段相位内不会出现放电脉冲。冲。第19页/共97页第二十页，共98页。绝缘介质内部气泡(qpo)放电波形第20页/共97页第二十一页，共98页。电极(dinj)与绝缘介质之间气隙放电波形 特点：特点：（1）正
19、负半周放电）正负半周放电(fng din)脉冲不对称；脉冲不对称；（2）高压端，正半周放电）高压端，正半周放电(fng din)大而疏，后半周放电大而疏，后半周放电(fng din)小而密；小而密；（3）低压端，反之。）低压端，反之。第21页/共97页第二十二页，共98页。2、介质(jizh)表面局部放电第22页/共97页第二十三页，共98页。2、介质表面(biomin)局部放电 放电波形 特点：特点：（1）正负半周放电）正负半周放电(fng din)脉冲不对称；脉冲不对称；（2）高压端，正半周放电）高压端，正半周放电(fng din)大而疏，后半周大而疏，后半周放电放电(fng din)小而
20、密；小而密；（3）低压端，反之。）低压端，反之。第23页/共97页第二十四页，共98页。3、电晕(din yn)放电 电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体附电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体附近的电场强度达到气体的击穿场强时发生的。近的电场强度达到气体的击穿场强时发生的。 这时在距电极间其它地方的电场强度仍然低于这时在距电极间其它地方的电场强度仍然低于击穿场强，因此放电只是发生在局部区域而没有击穿场强，因此放电只是发生在局部区域而没有(mi yu)贯穿整个电极之间。贯穿整个电极之间。典型典型(dinxng)不均匀电场：尖不均匀电场：尖-板电极板电极第24页/共97页第二十五页，共98页。
21、3、电晕(din yn)放电 放电波形电压(diny)较低电压(diny)较高 特点特点：（1）正负半周放电脉冲不对称；正负半周放电脉冲不对称；（2）局部放电总是先出现在负半周；）局部放电总是先出现在负半周；（3）随着电压升高，正半周开始出现局部放电。）随着电压升高，正半周开始出现局部放电。第25页/共97页第二十六页，共98页。局部放电几个主要参量：局部放电几个主要参量：(1)(1)视在放电电荷视在放电电荷(dinh)q(dinh)q。它是指将该电荷它是指将该电荷(dinh)(dinh)瞬时注入瞬时注入试品两端时，引起试品两端电压的试品两端时，引起试品两端电压的瞬时变化量与局部放电本身所引起
22、瞬时变化量与局部放电本身所引起的电压瞬时变化量相等的电荷的电压瞬时变化量相等的电荷(dinh)(dinh)量，视在电荷量，视在电荷(dinh)(dinh)一一般用般用pC(pC(皮库皮库) )来表示。来表示。(2)(2)局部放电的试验电压。它是局部放电的试验电压。它是指在规定的试验程序中施加的规定指在规定的试验程序中施加的规定电压，在此电压下，试品不呈现超电压，在此电压下，试品不呈现超过规定量值的局部放电。过规定量值的局部放电。(3)(3)局部放电能量。是指因局部局部放电能量。是指因局部放电脉冲所消耗的能量。放电脉冲所消耗的能量。第26页/共97页第二十七页，共98页。(4)(4)(4)(4)
23、局部放电起始电压局部放电起始电压局部放电起始电压局部放电起始电压ViViViVi。当加于试品上的电压从未测量到。当加于试品上的电压从未测量到。当加于试品上的电压从未测量到。当加于试品上的电压从未测量到局部放电的较低值逐渐增加时，直至在试验测试回路中观察到局部放电的较低值逐渐增加时，直至在试验测试回路中观察到局部放电的较低值逐渐增加时，直至在试验测试回路中观察到局部放电的较低值逐渐增加时，直至在试验测试回路中观察到产生这个产生这个产生这个产生这个(zhge)(zhge)(zhge)(zhge)放电值的最低电压。实际上，起始电压放电值的最低电压。实际上，起始电压放电值的最低电压。实际上，起始电压放
24、电值的最低电压。实际上，起始电压uiuiuiui是是是是局部放电量值等于或超过某一规定的低值的最低电压。局部放电量值等于或超过某一规定的低值的最低电压。局部放电量值等于或超过某一规定的低值的最低电压。局部放电量值等于或超过某一规定的低值的最低电压。(5)(5)(5)(5)局部放电熄灭电压局部放电熄灭电压局部放电熄灭电压局部放电熄灭电压VeVeVeVe。当加于试品上的电压从已测到局。当加于试品上的电压从已测到局。当加于试品上的电压从已测到局。当加于试品上的电压从已测到局部放电的较高值逐渐降低时，直至在试验测量回路中观察不到部放电的较高值逐渐降低时，直至在试验测量回路中观察不到部放电的较高值逐渐降
25、低时，直至在试验测量回路中观察不到部放电的较高值逐渐降低时，直至在试验测量回路中观察不到这个这个这个这个(zhge)(zhge)(zhge)(zhge)放电值的最低电压。实际上，熄灭电压放电值的最低电压。实际上，熄灭电压放电值的最低电压。实际上，熄灭电压放电值的最低电压。实际上，熄灭电压ueueueue是局部是局部是局部是局部放电量值等于或小于某一规定值时的最低电压。放电量值等于或小于某一规定值时的最低电压。放电量值等于或小于某一规定值时的最低电压。放电量值等于或小于某一规定值时的最低电压。第27页/共97页第二十八页，共98页。2、局部放电的分类、局部放电的分类 局部放电是由于电气设备绝缘局
26、部放电是由于电气设备绝缘内部存在的弱点，在一定外施电内部存在的弱点，在一定外施电压下发生的局部的和重复的击穿压下发生的局部的和重复的击穿和熄灭现象。随着绝缘内部局部和熄灭现象。随着绝缘内部局部放电的发生，将伴随着如光、热、放电的发生，将伴随着如光、热、噪音噪音(zoyn)、电脉冲、介质损耗、电脉冲、介质损耗的增大和电磁波放射等现象的发的增大和电磁波放射等现象的发生。这种放电可能出现在固体绝生。这种放电可能出现在固体绝缘的空穴中，也可能在液体绝缘缘的空穴中，也可能在液体绝缘的气泡中，或不同介电特性的绝的气泡中，或不同介电特性的绝缘层间，或金属表面的边缘尖角缘层间，或金属表面的边缘尖角部位。所以以
27、放电类型来分，大部位。所以以放电类型来分，大致可分为绝缘材料内部放电、表致可分为绝缘材料内部放电、表面放电及电晕放电。面放电及电晕放电。第28页/共97页第二十九页，共98页。（1 1 1 1）内部放电）内部放电）内部放电）内部放电在电气设备的绝缘系统中，各部位的电场强度往往是在电气设备的绝缘系统中，各部位的电场强度往往是在电气设备的绝缘系统中，各部位的电场强度往往是在电气设备的绝缘系统中，各部位的电场强度往往是不相等的，当局部区域的电场强度达到电介质的击穿场强不相等的，当局部区域的电场强度达到电介质的击穿场强不相等的，当局部区域的电场强度达到电介质的击穿场强不相等的，当局部区域的电场强度达到
28、电介质的击穿场强时，该区域就会出现放电，但这种放电并没有贯穿施加电时，该区域就会出现放电，但这种放电并没有贯穿施加电时，该区域就会出现放电，但这种放电并没有贯穿施加电时，该区域就会出现放电，但这种放电并没有贯穿施加电压压压压(diny)(diny)(diny)(diny)的两导体之间，即整个绝缘系统并没有击穿，的两导体之间，即整个绝缘系统并没有击穿，的两导体之间，即整个绝缘系统并没有击穿，的两导体之间，即整个绝缘系统并没有击穿，仍然保持绝缘性能，发生在绝缘体内的称为内部局部放电。仍然保持绝缘性能，发生在绝缘体内的称为内部局部放电。仍然保持绝缘性能，发生在绝缘体内的称为内部局部放电。仍然保持绝缘
29、性能，发生在绝缘体内的称为内部局部放电。第29页/共97页第三十页，共98页。当绝缘介质内出现局部放电后，外施电压在低于起当绝缘介质内出现局部放电后，外施电压在低于起当绝缘介质内出现局部放电后，外施电压在低于起当绝缘介质内出现局部放电后，外施电压在低于起始电压的情况下，放电也能继续维持始电压的情况下，放电也能继续维持始电压的情况下，放电也能继续维持始电压的情况下，放电也能继续维持(wich)(wich)(wich)(wich)。该电压在。该电压在。该电压在。该电压在理论上可比起始电压低一半，也即绝缘介质两端的电压仅理论上可比起始电压低一半，也即绝缘介质两端的电压仅理论上可比起始电压低一半，也即
30、绝缘介质两端的电压仅理论上可比起始电压低一半，也即绝缘介质两端的电压仅为起始电压的一半，这个维持为起始电压的一半，这个维持为起始电压的一半，这个维持为起始电压的一半，这个维持(wich)(wich)(wich)(wich)到放电消失时的电到放电消失时的电到放电消失时的电到放电消失时的电压称之为局放熄灭电压。而实际情况与理论分析有差别，压称之为局放熄灭电压。而实际情况与理论分析有差别，压称之为局放熄灭电压。而实际情况与理论分析有差别，压称之为局放熄灭电压。而实际情况与理论分析有差别，在固体绝缘中，熄灭电压比起始电压约低在固体绝缘中，熄灭电压比起始电压约低在固体绝缘中，熄灭电压比起始电压约低在固体
31、绝缘中，熄灭电压比起始电压约低5 5 5 5-20-20-20-20。第30页/共97页第三十一页，共98页。在油浸纸绝缘中，由于局部放电引起气泡迅速形成，在油浸纸绝缘中，由于局部放电引起气泡迅速形成，在油浸纸绝缘中，由于局部放电引起气泡迅速形成，在油浸纸绝缘中，由于局部放电引起气泡迅速形成，所以熄灭电压低得多。这也说明在某种情况下电气设备存所以熄灭电压低得多。这也说明在某种情况下电气设备存所以熄灭电压低得多。这也说明在某种情况下电气设备存所以熄灭电压低得多。这也说明在某种情况下电气设备存在局部缺陷而正常运行时，局部放电量较小，也就是运行在局部缺陷而正常运行时，局部放电量较小，也就是运行在局部
32、缺陷而正常运行时，局部放电量较小，也就是运行在局部缺陷而正常运行时，局部放电量较小，也就是运行电压尚不足以激发大放电量的放电。当其系统有一过电压电压尚不足以激发大放电量的放电。当其系统有一过电压电压尚不足以激发大放电量的放电。当其系统有一过电压电压尚不足以激发大放电量的放电。当其系统有一过电压干扰时，则触发幅值大的局部放电，并在过电压消失后如干扰时，则触发幅值大的局部放电，并在过电压消失后如干扰时，则触发幅值大的局部放电，并在过电压消失后如干扰时，则触发幅值大的局部放电，并在过电压消失后如果放电继续维持最后导致绝缘加速果放电继续维持最后导致绝缘加速果放电继续维持最后导致绝缘加速果放电继续维持最
33、后导致绝缘加速(jis)(jis)(jis)(jis)劣化及损坏。劣化及损坏。劣化及损坏。劣化及损坏。第31页/共97页第三十二页，共98页。（2 2 2 2）表面放电）表面放电）表面放电）表面放电如在电场中介质有一平行于表面的场强分量，当如在电场中介质有一平行于表面的场强分量，当如在电场中介质有一平行于表面的场强分量，当如在电场中介质有一平行于表面的场强分量，当其这个分量达到击穿场强时，则可能出现表面放电。这其这个分量达到击穿场强时，则可能出现表面放电。这其这个分量达到击穿场强时，则可能出现表面放电。这其这个分量达到击穿场强时，则可能出现表面放电。这种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部，也
34、可能出种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部，也可能出种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部，也可能出种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部，也可能出现在导体和介质弯角表面处。内介质与电极间的边缘处，现在导体和介质弯角表面处。内介质与电极间的边缘处，现在导体和介质弯角表面处。内介质与电极间的边缘处，现在导体和介质弯角表面处。内介质与电极间的边缘处，在在在在r r r r点的电场有一平行于介质表面的分量，当电场足够强点的电场有一平行于介质表面的分量，当电场足够强点的电场有一平行于介质表面的分量，当电场足够强点的电场有一平行于介质表面的分量，当电场足够强时则产生表面放电。在某些情况下，可以计算空气
35、时则产生表面放电。在某些情况下，可以计算空气时则产生表面放电。在某些情况下，可以计算空气时则产生表面放电。在某些情况下，可以计算空气(kngq)(kngq)(kngq)(kngq)中的起始放电电压。中的起始放电电压。中的起始放电电压。中的起始放电电压。第32页/共97页第三十三页，共98页。表面局部放电的波形表面局部放电的波形表面局部放电的波形表面局部放电的波形(bxn)(bxn)(bxn)(bxn)与电极的形状有与电极的形状有与电极的形状有与电极的形状有关，如电极为不对称时，则正负半周的局部放电幅值关，如电极为不对称时，则正负半周的局部放电幅值关，如电极为不对称时，则正负半周的局部放电幅值关
36、，如电极为不对称时，则正负半周的局部放电幅值是不等的。是不等的。是不等的。是不等的。当产生表面放电的电极处于高电位时，在负半当产生表面放电的电极处于高电位时，在负半当产生表面放电的电极处于高电位时，在负半当产生表面放电的电极处于高电位时，在负半周出现的放电脉冲较大、较稀；正半周出现的放电脉周出现的放电脉冲较大、较稀；正半周出现的放电脉周出现的放电脉冲较大、较稀；正半周出现的放电脉周出现的放电脉冲较大、较稀；正半周出现的放电脉冲较密，但幅值小。此时若将高压端与低压端对调，冲较密，但幅值小。此时若将高压端与低压端对调，冲较密，但幅值小。此时若将高压端与低压端对调，冲较密，但幅值小。此时若将高压端与
37、低压端对调，则放电图形亦相反。则放电图形亦相反。则放电图形亦相反。则放电图形亦相反。第33页/共97页第三十四页，共98页。（3 3 3 3）电晕放电）电晕放电）电晕放电）电晕放电电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体表面附近的电场强度达到气体电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体表面附近的电场强度达到气体电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体表面附近的电场强度达到气体电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体表面附近的电场强度达到气体的击穿场强时所发生的放电。在高压电极边缘，尖端周围可能由于的击穿场强时所发生的放电。在高压电极边缘，尖端周围可能由于的击穿场强时所发生的放电。在高压电极边缘，尖端周
38、围可能由于的击穿场强时所发生的放电。在高压电极边缘，尖端周围可能由于(yuy)(yuy)(yuy)(yuy)电场集电场集电场集电场集中造成电晕放电。电晕放电在负极性时较易发生，也即在交流时它们可能仅出现中造成电晕放电。电晕放电在负极性时较易发生，也即在交流时它们可能仅出现中造成电晕放电。电晕放电在负极性时较易发生，也即在交流时它们可能仅出现中造成电晕放电。电晕放电在负极性时较易发生，也即在交流时它们可能仅出现在负半周。电晕放电是一种自持放电形式，发生电晕时，电极附近出现大量空间在负半周。电晕放电是一种自持放电形式，发生电晕时，电极附近出现大量空间在负半周。电晕放电是一种自持放电形式，发生电晕时
39、，电极附近出现大量空间在负半周。电晕放电是一种自持放电形式，发生电晕时，电极附近出现大量空间电荷，在电极附近形成流注放电。现以棒电荷，在电极附近形成流注放电。现以棒电荷，在电极附近形成流注放电。现以棒电荷，在电极附近形成流注放电。现以棒 板电极为例来解释，在负电晕情况下，板电极为例来解释，在负电晕情况下，板电极为例来解释，在负电晕情况下，板电极为例来解释，在负电晕情况下，如果正离子出现在棒电极附近，则由电场吸引并向负极运动，离子冲击电极并释如果正离子出现在棒电极附近，则由电场吸引并向负极运动，离子冲击电极并释如果正离子出现在棒电极附近，则由电场吸引并向负极运动，离子冲击电极并释如果正离子出现在
40、棒电极附近，则由电场吸引并向负极运动，离子冲击电极并释放出大量的电子，在尖端附近形成正离子云。负电子则向正极运动，然后离子区放出大量的电子，在尖端附近形成正离子云。负电子则向正极运动，然后离子区放出大量的电子，在尖端附近形成正离子云。负电子则向正极运动，然后离子区放出大量的电子，在尖端附近形成正离子云。负电子则向正极运动，然后离子区域扩展，棒极附近出现比较集中的正空间电荷而较远离电场的负空间面电荷则较域扩展，棒极附近出现比较集中的正空间电荷而较远离电场的负空间面电荷则较域扩展，棒极附近出现比较集中的正空间电荷而较远离电场的负空间面电荷则较域扩展，棒极附近出现比较集中的正空间电荷而较远离电场的负
41、空间面电荷则较分散，这样正空间电荷使电场畸变。因此负棒时，棒极附近的电场增强，较易形分散，这样正空间电荷使电场畸变。因此负棒时，棒极附近的电场增强，较易形分散，这样正空间电荷使电场畸变。因此负棒时，棒极附近的电场增强，较易形分散，这样正空间电荷使电场畸变。因此负棒时，棒极附近的电场增强，较易形成。成。成。成。在交流电压下，当高压电极存在尖端，电场强度集中时，电晕一般出现在在交流电压下，当高压电极存在尖端，电场强度集中时，电晕一般出现在在交流电压下，当高压电极存在尖端，电场强度集中时，电晕一般出现在在交流电压下，当高压电极存在尖端，电场强度集中时，电晕一般出现在负半周，或当接地电极也有尖端点时，
42、则出现负半周幅值较大，正半周幅值较小负半周，或当接地电极也有尖端点时，则出现负半周幅值较大，正半周幅值较小负半周，或当接地电极也有尖端点时，则出现负半周幅值较大，正半周幅值较小负半周，或当接地电极也有尖端点时，则出现负半周幅值较大，正半周幅值较小的放电。的放电。的放电。的放电。 第34页/共97页第三十五页，共98页。第二节第二节第二节第二节 局部局部局部局部(jb)(jb)(jb)(jb)放电测试方法放电测试方法放电测试方法放电测试方法 发生电力设备事故的起因发生电力设备事故的起因发生电力设备事故的起因发生电力设备事故的起因(qyn)(qyn)，大多源于局部放电。，大多源于局部放电。，大多源
43、于局部放电。，大多源于局部放电。局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。视。视。视。 对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。 局部放电不会引起绝缘贯穿性击穿，但可以导致电介质局部放电不会引起绝缘贯穿性击穿，但可以导致电介质局部放电不会引起绝缘贯穿性击穿，但可以导致电介质局部
44、放电不会引起绝缘贯穿性击穿，但可以导致电介质的局部损坏，长期情况下导致绝缘劣化甚至击穿。的局部损坏，长期情况下导致绝缘劣化甚至击穿。的局部损坏，长期情况下导致绝缘劣化甚至击穿。的局部损坏，长期情况下导致绝缘劣化甚至击穿。第35页/共97页第三十六页，共98页。第二节第二节第二节第二节 局部局部局部局部(jb)(jb)(jb)(jb)放电测试方法放电测试方法放电测试方法放电测试方法根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷(dinh)(dinh)(dinh)(di
45、nh)的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分解物等，有多种测量局部放电的方法。解物等，有多种测量局部放电的方法。解物等，有多种测量局部放电的方法。解物等，有多种测量局部放电的方法。局部放电测量方法：电测法、非电测法两大类。局部放电测量方法：电测法、非电测法两大类。局部放电测量方法：电测法、非电测法两大类。局部放电测量方法：电测法、非电测法两大类。电测法包括：脉冲电流法、无线电干扰法、介质损电测法包括：脉冲电流法、无线电干扰法、介质损电测法包括：脉冲电流法、无线电干扰
46、法、介质损电测法包括：脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等；耗分析法等；耗分析法等；耗分析法等；非电测法包括：声测法、光测法、化学检测法和红非电测法包括：声测法、光测法、化学检测法和红非电测法包括：声测法、光测法、化学检测法和红非电测法包括：声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。外热测法等。外热测法等。外热测法等。第36页/共97页第三十七页，共98页。一、电测法一、电测法一、电测法一、电测法局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷转局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷转局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷转局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷转移，从而引起试样外部电极上的电压变
47、化。移，从而引起试样外部电极上的电压变化。移，从而引起试样外部电极上的电压变化。移，从而引起试样外部电极上的电压变化。气隙中局部放电持续时间很短，气隙中局部放电持续时间很短，气隙中局部放电持续时间很短，气隙中局部放电持续时间很短，10ns10ns10ns10ns量级；油量级；油量级；油量级；油隙中隙中隙中隙中1s1s1s1s量级。根据量级。根据量级。根据量级。根据(gnj)Maxwell(gnj)Maxwell(gnj)Maxwell(gnj)Maxwell电磁理论，如此电磁理论，如此电磁理论，如此电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁
48、信号向外辐短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。射。射。射。局部放电电检测法即是基于电荷转移和电磁辐局部放电电检测法即是基于电荷转移和电磁辐局部放电电检测法即是基于电荷转移和电磁辐局部放电电检测法即是基于电荷转移和电磁辐射这两个原理。射这两个原理。射这两个原理。射这两个原理。第37页/共97页第三十八页，共98页。1 1、脉冲电流法、脉冲电流法、脉冲电流法、脉冲电流法 脉冲电流法是一种应用最为广泛脉冲电流法是一种应用最为广泛脉冲电流法是一种应用最为广泛脉冲电流法是一种应用最为广泛(gungfn)(gungfn)的局部的局部的局部的局部放
49、电测试方法。测量回路如图所示：放电测试方法。测量回路如图所示：放电测试方法。测量回路如图所示：放电测试方法。测量回路如图所示： Cx，试品电容，试品电容(dinrng)；Zm（Zm），测量阻抗；），测量阻抗；Ck，耦合电容，耦合电容(dinrng)，为，为Cx与与Zm之间提供一个低阻抗通道。之间提供一个低阻抗通道。Z，低通滤波器，通工频，阻高频。，低通滤波器，通工频，阻高频。第38页/共97页第三十九页，共98页。 并联测量并联测量(cling)回路，如图（回路，如图（a）：）： 试验电压试验电压U经经Z施加于试品施加于试品Cx，测量，测量(cling)回路由回路由Ck与与Zm串联而成，并与串
50、联而成，并与 Cx并联，因此称为并联测量并联，因此称为并联测量(cling)回回路。试品上的局部放电脉冲经路。试品上的局部放电脉冲经Ck耦合到耦合到Zm上，经放大器上，经放大器A送送到测量到测量(cling)仪器仪器M。 这种测量这种测量(cling)回路适合于试品一端接地的情况，在实回路适合于试品一端接地的情况，在实际工作中应用较多。际工作中应用较多。第39页/共97页第四十页，共98页。 串联测量串联测量(cling)回路，如图（回路，如图（b）：）： 测量测量(cling)阻抗阻抗Zm串联接在串联接在 试品试品Cx低压端与地低压端与地之间，并经由之间，并经由Ck形成放电回路。形成放电回路
51、。 试品的低压端必须与地绝缘。试品的低压端必须与地绝缘。第40页/共97页第四十一页，共98页。 桥式测量回路桥式测量回路(hul)（又称平衡测量回路（又称平衡测量回路(hul)），），如图（如图（c）：）： 试品试品Cx与耦合电容与耦合电容Ck均与地绝缘，测量阻抗均与地绝缘，测量阻抗Zm与与Zm分别接在分别接在 Cx与与Ck的低压端与地之间。测量仪器的低压端与地之间。测量仪器M测量测量Zm与与Zm上的电压差。上的电压差。第41页/共97页第四十二页，共98页。 2无线电干扰电压法（无线电干扰电压法（ Radio Interference Voltage ，RIV） 通过射频传感器检测放电信号
52、。通过射频传感器检测放电信号。 射频传感器：电容传感器、射频传感器：电容传感器、Rogowski线圈电流传感线圈电流传感器、射频天线传感器等。器、射频天线传感器等。 RIV方法能定性检测局部放电是否发生，甚至可以根方法能定性检测局部放电是否发生，甚至可以根据电磁信号的强弱对电机线棒和没有屏蔽层的长电缆进据电磁信号的强弱对电机线棒和没有屏蔽层的长电缆进行局部放电定位；行局部放电定位； 采用采用(ciyng)Rogowski线圈传感器也能定量检测放线圈传感器也能定量检测放电强度，且测试频带较宽（电强度，且测试频带较宽（130MHz）。）。第42页/共97页第四十三页，共98页。3 3介质损耗分析法
53、（介质损耗分析法（介质损耗分析法（介质损耗分析法（ Dielectric loss analysis Dielectric loss analysis ，DLADLA） 局部放电对绝缘材料的破坏作用与局部放电消耗局部放电对绝缘材料的破坏作用与局部放电消耗局部放电对绝缘材料的破坏作用与局部放电消耗局部放电对绝缘材料的破坏作用与局部放电消耗(xioho)(xioho)的的的的能量直接相关，因此对放电消耗能量直接相关，因此对放电消耗能量直接相关，因此对放电消耗能量直接相关，因此对放电消耗(xioho)(xioho)功率的测量能够定性功率的测量能够定性功率的测量能够定性功率的测量能够定性反映出局部放电
54、性质。反映出局部放电性质。反映出局部放电性质。反映出局部放电性质。 Tg Tg能够反映介质损耗，介质损坏将导致能够反映介质损耗，介质损坏将导致能够反映介质损耗，介质损坏将导致能够反映介质损耗，介质损坏将导致tgtg增加。因此可以增加。因此可以增加。因此可以增加。因此可以通过测量通过测量通过测量通过测量tgtg值来反映局部放电能量，从而判断绝缘材料和结构值来反映局部放电能量，从而判断绝缘材料和结构值来反映局部放电能量，从而判断绝缘材料和结构值来反映局部放电能量，从而判断绝缘材料和结构的性能情况。的性能情况。的性能情况。的性能情况。第43页/共97页第四十四页，共98页。3 3介质损耗分析法（介质
55、损耗分析法（介质损耗分析法（介质损耗分析法（ Dielectric loss analysis Dielectric loss analysis ，DLADLA） 介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在的辉光介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在的辉光介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在的辉光介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在的辉光或者亚辉光放电。或者亚辉光放电。或者亚辉光放电。或者亚辉光放电。 辉光放电不产生放电脉冲信号，而亚辉光放电的脉冲辉光放电不产生放电脉冲信号，而亚辉光放电的脉冲辉光放电不产生放电脉冲信号，而亚辉光放电的脉冲辉光放电不产生放电脉冲信号，而亚辉光放电的脉冲上
56、升沿时间太长，普通的脉冲电流法检测装置中难以检测上升沿时间太长，普通的脉冲电流法检测装置中难以检测上升沿时间太长，普通的脉冲电流法检测装置中难以检测上升沿时间太长，普通的脉冲电流法检测装置中难以检测出来。出来。出来。出来。 但这种放电消耗的能量很大，使得但这种放电消耗的能量很大，使得但这种放电消耗的能量很大，使得但这种放电消耗的能量很大，使得tgtg很大，故只有采很大，故只有采很大，故只有采很大，故只有采用电桥法检测用电桥法检测用电桥法检测用电桥法检测tgtg才能判断这种放电的状态和带来的危害。才能判断这种放电的状态和带来的危害。才能判断这种放电的状态和带来的危害。才能判断这种放电的状态和带来
57、的危害。 DLA DLA方法只能方法只能方法只能方法只能(zh nn)(zh nn)定性测量局部放电是否发生，定性测量局部放电是否发生，定性测量局部放电是否发生，定性测量局部放电是否发生，不能检测局部放电量的大小，这限制了不能检测局部放电量的大小，这限制了不能检测局部放电量的大小，这限制了不能检测局部放电量的大小，这限制了DLADLA方法的运用。方法的运用。方法的运用。方法的运用。第44页/共97页第四十五页，共98页。二、非电检测法二、非电检测法 局部放电发生时，常伴有光、局部放电发生时，常伴有光、声、热等现象的发生，对此，局声、热等现象的发生，对此，局部放电检测技术中也相应出现了部放电检测
58、技术中也相应出现了光测法、声测法、红外热测法等光测法、声测法、红外热测法等非电量非电量(dinling)检测方法。检测方法。 优点：较之电检测法，非电优点：较之电检测法，非电量量(dinling)检测方法具有抗检测方法具有抗电磁干扰能力强、与试样电容无电磁干扰能力强、与试样电容无关等优点。关等优点。第45页/共97页第四十六页，共98页。1、超声波法、超声波法 利用超声波检测技术测定局部放利用超声波检测技术测定局部放电的位置及放电程度。电的位置及放电程度。 优点：方法简单，不受环境条件优点：方法简单，不受环境条件限制。限制。 它可在试品外壳表面不带电它可在试品外壳表面不带电(di din)的任
59、意部位安置传感器，可较的任意部位安置传感器，可较准确地测定放电位置，且接收的信准确地测定放电位置，且接收的信号与系统电源没有电的联系，不会号与系统电源没有电的联系，不会受到电源系统的电信号的干扰。受到电源系统的电信号的干扰。第46页/共97页第四十七页，共98页。1、超声波法、超声波法 缺点：灵敏度较低，不能直接定缺点：灵敏度较低，不能直接定量。量。 超声波测量方法常用于放电部位超声波测量方法常用于放电部位确定及配合电测法的补充手段，将确定及配合电测法的补充手段，将电测法和声测法同时运用，两种方电测法和声测法同时运用，两种方法的优点互补，再配合一些信号处法的优点互补，再配合一些信号处理分析理分
60、析(fnx)手段，则可得到很好手段，则可得到很好的测量效果。的测量效果。 传感器：压电陶瓷传感器：压电陶瓷第47页/共97页第四十八页，共98页。2、光检测法、光检测法 灵敏度差，局限性大，适宜于检灵敏度差，局限性大，适宜于检测暴露在外表面的电晕放电。测暴露在外表面的电晕放电。3、热检测法、热检测法 预先埋入热电偶测量各点温升，预先埋入热电偶测量各点温升，从而确定局部放电部位。灵敏度差，从而确定局部放电部位。灵敏度差，现场测量无法采用。现场测量无法采用。4、放电产物分析法、放电产物分析法 色谱分析色谱分析 对判断故障有价值的气体成分：对判断故障有价值的气体成分：甲烷甲烷(CH4)、乙烷、乙烷(
61、C2H6)、乙烯、乙烯(y x)(C4H4)、乙炔、乙炔(C2H2)、氢、氢(H2)、一氧化碳一氧化碳(CO)、二氧化碳、二氧化碳(CO2)等。等。第48页/共97页第四十九页，共98页。 绝缘中存在局部放电时，当放电较小并在故障点引起的温度绝缘中存在局部放电时，当放电较小并在故障点引起的温度绝缘中存在局部放电时，当放电较小并在故障点引起的温度绝缘中存在局部放电时，当放电较小并在故障点引起的温度高于正常温度不多时，由油裂解的产物主要是甲烷和氧；高于正常温度不多时，由油裂解的产物主要是甲烷和氧；高于正常温度不多时，由油裂解的产物主要是甲烷和氧；高于正常温度不多时，由油裂解的产物主要是甲烷和氧；
62、当局部放电故障扩大，形成局部爬电或火花、电弧放电时，当局部放电故障扩大，形成局部爬电或火花、电弧放电时，当局部放电故障扩大，形成局部爬电或火花、电弧放电时，当局部放电故障扩大，形成局部爬电或火花、电弧放电时，会引起局部高温，产生乙炔、乙烯和一氧化碳、二氧化碳。会引起局部高温，产生乙炔、乙烯和一氧化碳、二氧化碳。会引起局部高温，产生乙炔、乙烯和一氧化碳、二氧化碳。会引起局部高温，产生乙炔、乙烯和一氧化碳、二氧化碳。 如利用四种如利用四种如利用四种如利用四种(s zhn)(s zhn)特征气体的三比值法，可用来判断变特征气体的三比值法，可用来判断变特征气体的三比值法，可用来判断变特征气体的三比值法
63、，可用来判断变压器故障性质，但实际上对电力设备进行绝缘故障判断时，仅压器故障性质，但实际上对电力设备进行绝缘故障判断时，仅压器故障性质，但实际上对电力设备进行绝缘故障判断时，仅压器故障性质，但实际上对电力设备进行绝缘故障判断时，仅根据一次测量数据往往是不够的，宜利用色谱分析，观察各有根据一次测量数据往往是不够的，宜利用色谱分析，观察各有根据一次测量数据往往是不够的，宜利用色谱分析，观察各有根据一次测量数据往往是不够的，宜利用色谱分析，观察各有害气体随时间的增量。并和局部放电超声测量和电测法数据作害气体随时间的增量。并和局部放电超声测量和电测法数据作害气体随时间的增量。并和局部放电超声测量和电测
64、法数据作害气体随时间的增量。并和局部放电超声测量和电测法数据作比较，进行综合判断，才能更加有效地判断故障性质。比较，进行综合判断，才能更加有效地判断故障性质。比较，进行综合判断，才能更加有效地判断故障性质。比较，进行综合判断，才能更加有效地判断故障性质。第49页/共97页第五十页，共98页。 当故障涉及到固体绝缘时，会引起一氧化碳和二氧当故障涉及到固体绝缘时，会引起一氧化碳和二氧当故障涉及到固体绝缘时，会引起一氧化碳和二氧当故障涉及到固体绝缘时，会引起一氧化碳和二氧化碳含量的明显增长。但根据现有统计资料，固体绝化碳含量的明显增长。但根据现有统计资料，固体绝化碳含量的明显增长。但根据现有统计资料
65、，固体绝化碳含量的明显增长。但根据现有统计资料，固体绝缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现(bioxin)(bioxin)在油中一氧化碳的含量上，一般情况下没在油中一氧化碳的含量上，一般情况下没在油中一氧化碳的含量上，一般情况下没在油中一氧化碳的含量上，一般情况下没有严格的界限；二氧化碳含量的规律更不明显。因此，有严格的界限；二氧化碳含量的规律更不明显。因此，有严格的界限；二氧化碳含量的规律更不明显。因此，有严格的界限；二氧化碳含量的规律更不明显。因此，在考察这两
66、种气体含量时更应注意结合具体变压器的在考察这两种气体含量时更应注意结合具体变压器的在考察这两种气体含量时更应注意结合具体变压器的在考察这两种气体含量时更应注意结合具体变压器的结构特点，如油保护方式、运行温度、负荷情况、运结构特点，如油保护方式、运行温度、负荷情况、运结构特点，如油保护方式、运行温度、负荷情况、运结构特点，如油保护方式、运行温度、负荷情况、运行历史等情况加以分析，以尽可能得出正确的结论。行历史等情况加以分析，以尽可能得出正确的结论。行历史等情况加以分析，以尽可能得出正确的结论。行历史等情况加以分析，以尽可能得出正确的结论。第50页/共97页第五十一页，共98页。第三节第三节 局部
67、放电波形局部放电波形(b xn)(b xn)分析及图谱识分析及图谱识别别一、局部放电的波形分析一、局部放电的波形分析一、局部放电的波形分析一、局部放电的波形分析图中检测图中检测图中检测图中检测(jin c)(jin c)(jin c)(jin c)阻抗阻抗阻抗阻抗ZmZmZmZm可由电阻、电感、阻容可由电阻、电感、阻容可由电阻、电感、阻容可由电阻、电感、阻容并联、电感电容并联等构成。而对于局部放电脉冲而言，并联、电感电容并联等构成。而对于局部放电脉冲而言，并联、电感电容并联等构成。而对于局部放电脉冲而言，并联、电感电容并联等构成。而对于局部放电脉冲而言，可用等值回路来计算检测可用等值回路来计算
68、检测可用等值回路来计算检测可用等值回路来计算检测(jin c)(jin c)(jin c)(jin c)阻抗阻抗阻抗阻抗ZmZmZmZm上的波形。上的波形。上的波形。上的波形。计算计算(j sun)Zm(j sun)Zm上电压波形上电压波形的等值回路的等值回路第51页/共97页第五十二页，共98页。1 1 1 1、ZmZmZmZm为为为为R R R R时，时，时，时，ZmZmZmZm上的波形上的波形上的波形上的波形实际上是实际上是实际上是实际上是“方波方波方波方波”加于阻容串联回路时电阻上的波形，电容为加于阻容串联回路时电阻上的波形，电容为加于阻容串联回路时电阻上的波形，电容为加于阻容串联回路
69、时电阻上的波形，电容为CxCxCxCx与与与与CkCkCkCk的的的的串联。串联。串联。串联。R R R R上的波形是一个陡直上的波形是一个陡直上的波形是一个陡直上的波形是一个陡直(du zh)(du zh)(du zh)(du zh)上升、指数下降的曲线（图曲线上升、指数下降的曲线（图曲线上升、指数下降的曲线（图曲线上升、指数下降的曲线（图曲线1 1 1 1），其），其），其），其方程是：方程是：方程是：方程是：uRuR的幅值为的幅值为q/Cxq/Cx，CACA一定时，一定时，uRuR的幅值与视在放电量的幅值与视在放电量q q成正比。一般气成正比。一般气隙放电，脉冲的前沿仅约隙放电，脉冲的前
70、沿仅约0.010.01微秒左右。当时间常数微秒左右。当时间常数TRTR远大于此值时，可视脉远大于此值时，可视脉冲为方波而得到冲为方波而得到(d do)(d do)（3-193-19）式。如果）式。如果TRTR和脉冲前沿时间可以比拟时，则和脉冲前沿时间可以比拟时，则uRuR的表达式便不能用（的表达式便不能用（3-193-19）式了。假定脉冲波的前沿是指数上升的，则）式了。假定脉冲波的前沿是指数上升的，则uRuR便便是一个双指数波。此外，如果是油中电晕之类的脉冲，其前沿时间可达数微秒是一个双指数波。此外，如果是油中电晕之类的脉冲，其前沿时间可达数微秒甚至更长，即使甚至更长，即使TRTR为若干微秒，
71、二者也是可比拟的，此时为若干微秒，二者也是可比拟的，此时uRuR也是双指数波，图也是双指数波，图3-103-10（a a）曲线）曲线2 2为此波形的示意图。为此波形的示意图。第52页/共97页第五十三页，共98页。2 2 2 2、ZmZmZmZm为为为为Rm CmRm CmRm CmRm Cm并联时的输出波形，并联时的输出波形，并联时的输出波形，并联时的输出波形， 输出波形输出波形输出波形输出波形ucrucrucrucr仍为指数衰减仍为指数衰减仍为指数衰减仍为指数衰减(shui (shui (shui (shui jin)jin)jin)jin)波，但幅值降低，时间常数加大了。其方程为：波，但
72、幅值降低，时间常数加大了。其方程为：波，但幅值降低，时间常数加大了。其方程为：波，但幅值降低，时间常数加大了。其方程为：阻容并联是在第一种无感电阻的基础上的改进，由于信号电缆和仪器的阻容并联是在第一种无感电阻的基础上的改进，由于信号电缆和仪器的杂散电容及输入电容的存在，即使适用无感电阻作检测阻抗杂散电容及输入电容的存在，即使适用无感电阻作检测阻抗(zkng)(zkng)，也会使，也会使结果产生误差，为此在无感电阻旁并入一个适当的电容，并使之大于杂散电容结果产生误差，为此在无感电阻旁并入一个适当的电容，并使之大于杂散电容若干倍，从而可以忽略杂散电容的影响，使预计结果更准确。但并入的电容会若干倍，
73、从而可以忽略杂散电容的影响，使预计结果更准确。但并入的电容会使输入信号幅值下降，灵敏度下降，但消弱了高频信号干扰。使输入信号幅值下降，灵敏度下降，但消弱了高频信号干扰。第53页/共97页第五十四页，共98页。3 3 3 3、ZmZmZmZm为为为为LmLmLmLm时的输出波形时的输出波形时的输出波形时的输出波形 因为因为因为因为LmLmLmLm中总有一定的电阻，整个回路也中总有一定的电阻，整个回路也中总有一定的电阻，整个回路也中总有一定的电阻，整个回路也有一定的损耗，所以有一定的损耗，所以有一定的损耗，所以有一定的损耗，所以LmLmLmLm的输出波形是一个衰减振荡波，其包络线是指的输出波形是一
74、个衰减振荡波，其包络线是指的输出波形是一个衰减振荡波，其包络线是指的输出波形是一个衰减振荡波，其包络线是指衰减曲线，近似衰减曲线，近似衰减曲线，近似衰减曲线，近似(jn s)(jn s)(jn s)(jn s)的方程为：的方程为：的方程为：的方程为：为回路损耗造成的衰减时间常数的倒为回路损耗造成的衰减时间常数的倒数数(do sh)(do sh)。图。图3-103-10曲线曲线1 1为为uLuL的波形示意的波形示意图。图。uLuL的幅值与的幅值与uRuR相同，均为相同，均为q/Cxq/Cx。如果脉。如果脉冲的前沿时间与振荡周期可以比拟时，则冲的前沿时间与振荡周期可以比拟时，则uLuL的波形如图的
75、波形如图3-103-10曲线曲线2 2，其幅值比曲线，其幅值比曲线1 1的小，的小，包络线是双指数波。包络线是双指数波。第54页/共97页第五十五页，共98页。ZmZmZmZm为为为为LmLmLmLm时的输出时的输出时的输出时的输出(shch)(shch)(shch)(shch)波形波形波形波形电感作为检测元件，对具有高频电感作为检测元件，对具有高频(o pn)(o pn)分量的脉冲，测量林敏度分量的脉冲，测量林敏度高；但对低频是低阻抗，所以不会出现工频干扰问题。其缺点是与回路电高；但对低频是低阻抗，所以不会出现工频干扰问题。其缺点是与回路电容构成震荡回路，不利于某些定量测量，此外，电感也容易
76、接收高频容构成震荡回路，不利于某些定量测量，此外，电感也容易接收高频(o (o pn)pn)或脉冲干扰。或脉冲干扰。第55页/共97页第五十六页，共98页。4 4 4 4、ZmZmZmZm为为为为LmLmLmLm、CmCmCmCm并联元件时的输出波形并联元件时的输出波形并联元件时的输出波形并联元件时的输出波形(b xn) (b xn) (b xn) (b xn) 一般选择的一般选择的一般选择的一般选择的CmCmCmCm值比值比值比值比CkCkCkCk、CxCxCxCx都大得多，故振荡频率主要决定于都大得多，故振荡频率主要决定于都大得多，故振荡频率主要决定于都大得多，故振荡频率主要决定于Lm C
77、mLm CmLm CmLm Cm值。值。值。值。Lm CmLm CmLm CmLm Cm元件上的元件上的元件上的元件上的波形波形波形波形(b xn)(b xn)(b xn)(b xn)方程为：方程为：方程为：方程为：由式可见由式可见(kjin)(kjin)，uLCuLC的幅值小于的幅值小于uLuL，振荡周期加大了。，振荡周期加大了。考虑到考虑到 ，并选，并选 则：则：由此可见，由此可见，uLCuLC的幅值与的幅值与q q成正比而与成正比而与CxCx几乎无关，振荡频率也只受几乎无关，振荡频率也只受LmCmLmCm控制，也就是说，我们可以根据需要选定输出电压控制，也就是说，我们可以根据需要选定输出
78、电压(diny)(diny)的频带而的频带而与试品电容无关。与试品电容无关。第56页/共97页第五十七页，共98页。电感电容并联构成调谐回路，对一定频率的分量具有较大的灵敏度，电感电容并联构成调谐回路，对一定频率的分量具有较大的灵敏度，适当选定谐振频率，可以避免频带外信号的干扰。由于电感的存在，可以适当选定谐振频率，可以避免频带外信号的干扰。由于电感的存在，可以避免工频影响。这种输出波形避免工频影响。这种输出波形(b xn)(b xn)是振荡的，但灵敏度比以电感作检是振荡的，但灵敏度比以电感作检测阻抗时低。测阻抗时低。第57页/共97页第五十八页，共98页。5 5 5 5、ZmZmZmZm为为
79、为为LmRmCmLmRmCmLmRmCmLmRmCm并联元件时的输出波形并联元件时的输出波形并联元件时的输出波形并联元件时的输出波形 输出输出输出输出波形仍然时一个衰减振荡曲线。电阻波形仍然时一个衰减振荡曲线。电阻波形仍然时一个衰减振荡曲线。电阻波形仍然时一个衰减振荡曲线。电阻RmRmRmRm接入后，振接入后，振接入后，振接入后，振荡的衰减加快，振荡周期加长，总的来说，是一个荡的衰减加快，振荡周期加长，总的来说，是一个荡的衰减加快，振荡周期加长，总的来说，是一个荡的衰减加快，振荡周期加长，总的来说，是一个衰减较快的振荡波。衰减较快的振荡波。衰减较快的振荡波。衰减较快的振荡波。加入加入加入加入R
80、mRmRmRm以加速衰减的目的，在于使重复的局以加速衰减的目的，在于使重复的局以加速衰减的目的，在于使重复的局以加速衰减的目的，在于使重复的局部放电脉冲在部放电脉冲在部放电脉冲在部放电脉冲在ZmZmZmZm上造成的输出不致首尾上造成的输出不致首尾上造成的输出不致首尾上造成的输出不致首尾(shuwi)(shuwi)(shuwi)(shuwi)相互叠加，以加强回路脉冲分辨的能力。相互叠加，以加强回路脉冲分辨的能力。相互叠加，以加强回路脉冲分辨的能力。相互叠加，以加强回路脉冲分辨的能力。第58页/共97页第五十九页，共98页。 检测阻抗检测阻抗检测阻抗检测阻抗ZmZm上的电压（即检测信号上的电压（即
81、检测信号上的电压（即检测信号上的电压（即检测信号(xnho)(xnho)）是相当小的，）是相当小的，）是相当小的，）是相当小的，必须经过放大必须经过放大必须经过放大必须经过放大 才能使仪器上有明显的指示。经放大器放大后的才能使仪器上有明显的指示。经放大器放大后的才能使仪器上有明显的指示。经放大器放大后的才能使仪器上有明显的指示。经放大器放大后的脉冲信号脉冲信号脉冲信号脉冲信号(xnho)(xnho)的峰值可由示波器测量。除此之外，示波器的峰值可由示波器测量。除此之外，示波器的峰值可由示波器测量。除此之外，示波器的峰值可由示波器测量。除此之外，示波器上还可以看出放电发生在工频的什么相位，测定脉冲
82、波形和放上还可以看出放电发生在工频的什么相位，测定脉冲波形和放上还可以看出放电发生在工频的什么相位，测定脉冲波形和放上还可以看出放电发生在工频的什么相位，测定脉冲波形和放电次数，观察整个局部放电的特征电次数，观察整个局部放电的特征电次数，观察整个局部放电的特征电次数，观察整个局部放电的特征，以确定放电的大致部位和性质。，以确定放电的大致部位和性质。，以确定放电的大致部位和性质。，以确定放电的大致部位和性质。第59页/共97页第六十页，共98页。水平扫描水平扫描(somio) 和椭圆扫描和椭圆扫描(somio) 显示屏上波形示意图。显示屏上波形示意图。 示波器可用水平扫描和椭圆扫描，水平扫描时全
83、屏偏转相示波器可用水平扫描和椭圆扫描，水平扫描时全屏偏转相当于一个周期，并与试验电压同步，以确定当于一个周期，并与试验电压同步，以确定(qudng)脉冲的脉冲的相位。椭圆扫描也是每扫一周相当于试验电压一个周期。相位。椭圆扫描也是每扫一周相当于试验电压一个周期。第60页/共97页第六十一页，共98页。典型典型(dinxng)(dinxng)放电示波图放电示波图 局部放电试验时，除绝缘内部可能产生局部放电试验时，除绝缘内部可能产生(chnshng)局部局部放电外，引线的联接、电接触以及日光灯，高压电极的电晕放电外，引线的联接、电接触以及日光灯，高压电极的电晕等，也会影响局部放电的波形。为此，要区别
84、绝缘内部的局等，也会影响局部放电的波形。为此，要区别绝缘内部的局部放电与其他干扰的波形。部放电与其他干扰的波形。第61页/共97页第六十二页，共98页。接近起始电压时，不同类型接近起始电压时，不同类型(lixng)(lixng)局部放电的示波图局部放电的示波图二、局部放电的图谱识别二、局部放电的图谱识别 图（图（a a）、（）、（b b）、（）、（c c）、（）、（d d）为局部放电的基本）为局部放电的基本(jbn)(jbn)图谱，图谱，图（图（e e）、（）、（f f）、（）、（g g）为干扰波的基本）为干扰波的基本(jbn)(jbn)图谱。图谱。第62页/共97页第六十三页，共98页。 图
85、（图（图（图（a a），绝缘结构），绝缘结构），绝缘结构），绝缘结构(jigu)(jigu)中仅有一个与电场方向中仅有一个与电场方向中仅有一个与电场方向中仅有一个与电场方向垂直的气隙，放电脉冲正、负对称，幅值及频率基本相等。垂直的气隙，放电脉冲正、负对称，幅值及频率基本相等。垂直的气隙，放电脉冲正、负对称，幅值及频率基本相等。垂直的气隙，放电脉冲正、负对称，幅值及频率基本相等。正、负幅值不对称度正、负幅值不对称度正、负幅值不对称度正、负幅值不对称度3 3：1 1仍属正常。仍属正常。仍属正常。仍属正常。 放电量与试验电压的关系是起始放电后，放电量增至放电量与试验电压的关系是起始放电后，放电量增至
86、放电量与试验电压的关系是起始放电后，放电量增至放电量与试验电压的关系是起始放电后，放电量增至某一水平时，随试验电压上升放电量保持不变。熄灭电压某一水平时，随试验电压上升放电量保持不变。熄灭电压某一水平时，随试验电压上升放电量保持不变。熄灭电压某一水平时，随试验电压上升放电量保持不变。熄灭电压基本相等或略低于起始电压。基本相等或略低于起始电压。基本相等或略低于起始电压。基本相等或略低于起始电压。第63页/共97页第六十四页，共98页。 图（图（图（图（b b），绝缘结构内含有各种不同尺寸的气隙。放电脉冲叠加于正、），绝缘结构内含有各种不同尺寸的气隙。放电脉冲叠加于正、），绝缘结构内含有各种不同尺
87、寸的气隙。放电脉冲叠加于正、），绝缘结构内含有各种不同尺寸的气隙。放电脉冲叠加于正、负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值的不对称度的不对称度的不对称度的不对称度3:13:1仍属正常。仍属正常。仍属正常。仍属正常。 放电开始时，放电脉冲尚能分辨，随后电压上升，某些放电脉冲向试验放电开始时，放电脉冲尚能分辨，随后电压上升，某些放电脉冲向试验放电开始时，放电脉冲尚能分辨，随后电压上升
88、，某些放电脉冲向试验放电开始时，放电脉冲尚能分辨，随后电压上升，某些放电脉冲向试验电压的零位方向移动，同时会出现幅值较大的脉冲，脉冲分辨率逐渐下降，电压的零位方向移动，同时会出现幅值较大的脉冲，脉冲分辨率逐渐下降，电压的零位方向移动，同时会出现幅值较大的脉冲，脉冲分辨率逐渐下降，电压的零位方向移动，同时会出现幅值较大的脉冲，脉冲分辨率逐渐下降，直至直至直至直至(zhzh)(zhzh)不能分辨。起始放电后，放电量随电压上升而稳定增长，熄不能分辨。起始放电后，放电量随电压上升而稳定增长，熄不能分辨。起始放电后，放电量随电压上升而稳定增长，熄不能分辨。起始放电后，放电量随电压上升而稳定增长，熄灭电压
89、基本相等或低于起始电压。灭电压基本相等或低于起始电压。灭电压基本相等或低于起始电压。灭电压基本相等或低于起始电压。第64页/共97页第六十五页，共98页。 图（图（图（图（c c），绝缘结构中仅含有一个气隙位于电极的表面。），绝缘结构中仅含有一个气隙位于电极的表面。），绝缘结构中仅含有一个气隙位于电极的表面。），绝缘结构中仅含有一个气隙位于电极的表面。与介质内部气隙的放电响应与介质内部气隙的放电响应与介质内部气隙的放电响应与介质内部气隙的放电响应(xingyng)(xingyng)不同，放电脉冲叠不同，放电脉冲叠不同，放电脉冲叠不同，放电脉冲叠加于电压的正及负峰值之前，两边的幅值不尽对称，幅值
90、加于电压的正及负峰值之前，两边的幅值不尽对称，幅值加于电压的正及负峰值之前，两边的幅值不尽对称，幅值加于电压的正及负峰值之前，两边的幅值不尽对称，幅值大的频率低，幅值小的频率高。两幅值之比通常大于大的频率低，幅值小的频率高。两幅值之比通常大于大的频率低，幅值小的频率高。两幅值之比通常大于大的频率低，幅值小的频率高。两幅值之比通常大于3 3：1 1，有时达，有时达，有时达，有时达1010：1 1。总的放电响应。总的放电响应。总的放电响应。总的放电响应(xingyng)(xingyng)能分辨出。能分辨出。能分辨出。能分辨出。 放电一旦起始，放电量基本不变，与电压上升无关。熄灭放电一旦起始，放电量
91、基本不变，与电压上升无关。熄灭放电一旦起始，放电量基本不变，与电压上升无关。熄灭放电一旦起始，放电量基本不变，与电压上升无关。熄灭电压等于或略低于起始电压。电压等于或略低于起始电压。电压等于或略低于起始电压。电压等于或略低于起始电压。第65页/共97页第六十六页，共98页。 图（图（图（图（d d），），），），(1 )(1 )一簇不同尺寸的气隙位于一簇不同尺寸的气隙位于一簇不同尺寸的气隙位于一簇不同尺寸的气隙位于(wiy)(wiy)电极的表面，但属电极的表面，但属电极的表面，但属电极的表面，但属封闭型；封闭型；封闭型；封闭型；(2 )(2 )电极与绝缘介质的表面放电气隙不是封闭的。放电脉冲叠
92、电极与绝缘介质的表面放电气隙不是封闭的。放电脉冲叠电极与绝缘介质的表面放电气隙不是封闭的。放电脉冲叠电极与绝缘介质的表面放电气隙不是封闭的。放电脉冲叠加于电压的止及负峰值之前两边幅值比通常为加于电压的止及负峰值之前两边幅值比通常为加于电压的止及负峰值之前两边幅值比通常为加于电压的止及负峰值之前两边幅值比通常为3:13:1，有时达，有时达，有时达，有时达1010：1 1。随电。随电。随电。随电压上升，部份脉冲向零位方向移动压上升，部份脉冲向零位方向移动压上升，部份脉冲向零位方向移动压上升，部份脉冲向零位方向移动. .放电起始后，脉冲分辨率尚可放电起始后，脉冲分辨率尚可放电起始后，脉冲分辨率尚可放
93、电起始后，脉冲分辨率尚可; ;继续继续继续继续升压，分辨率下降直至不能分辨。放电起始后放电皇随电压的上升逐渐升压，分辨率下降直至不能分辨。放电起始后放电皇随电压的上升逐渐升压，分辨率下降直至不能分辨。放电起始后放电皇随电压的上升逐渐升压，分辨率下降直至不能分辨。放电起始后放电皇随电压的上升逐渐增大，熄灭电压等于或略低于起始电压。如电压持续时间在增大，熄灭电压等于或略低于起始电压。如电压持续时间在增大，熄灭电压等于或略低于起始电压。如电压持续时间在增大，熄灭电压等于或略低于起始电压。如电压持续时间在10 min10 min以后，以后，以后，以后，放电响应会有些变化。放电响应会有些变化。放电响应会
94、有些变化。放电响应会有些变化。第66页/共97页第六十七页，共98页。 图（图（图（图（e e）干扰源为针尖对平板或大地的液体介质。较低电压下产生电晕放）干扰源为针尖对平板或大地的液体介质。较低电压下产生电晕放）干扰源为针尖对平板或大地的液体介质。较低电压下产生电晕放）干扰源为针尖对平板或大地的液体介质。较低电压下产生电晕放电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位于负峰值处电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位于负峰值处电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位于负峰值处电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位于负峰值处. .放电源处于高电位；放电源处于高电位；放电源处于高电位；放电源处于高电
95、位；如位于正峰处放电源处于低电位。这可帮助如位于正峰处放电源处于低电位。这可帮助如位于正峰处放电源处于低电位。这可帮助如位于正峰处放电源处于低电位。这可帮助(bngzh)(bngzh)判断电压的零位，一对判断电压的零位，一对判断电压的零位，一对判断电压的零位，一对脉冲对称的出现在电压正或负峰处、每一簇的放电脉冲时间间隔均各自相等。脉冲对称的出现在电压正或负峰处、每一簇的放电脉冲时间间隔均各自相等。脉冲对称的出现在电压正或负峰处、每一簇的放电脉冲时间间隔均各自相等。脉冲对称的出现在电压正或负峰处、每一簇的放电脉冲时间间隔均各自相等。但两簇的幅值及时间间隔不等，幅值较小的一簇幅值相等、较密。一簇较
96、大但两簇的幅值及时间间隔不等，幅值较小的一簇幅值相等、较密。一簇较大但两簇的幅值及时间间隔不等，幅值较小的一簇幅值相等、较密。一簇较大但两簇的幅值及时间间隔不等，幅值较小的一簇幅值相等、较密。一簇较大的脉冲起始电压较低，放电量随电压上升增加；一簇较小的脉冲起始电压较的脉冲起始电压较低，放电量随电压上升增加；一簇较小的脉冲起始电压较的脉冲起始电压较低，放电量随电压上升增加；一簇较小的脉冲起始电压较的脉冲起始电压较低，放电量随电压上升增加；一簇较小的脉冲起始电压较高，放电量与电压无关，保持不变；电压上升，脉冲频率密度增加，但尚能高，放电量与电压无关，保持不变；电压上升，脉冲频率密度增加，但尚能高，
97、放电量与电压无关，保持不变；电压上升，脉冲频率密度增加，但尚能高，放电量与电压无关，保持不变；电压上升，脉冲频率密度增加，但尚能分辨；电压再升高，逐渐变得不可分辨。分辨；电压再升高，逐渐变得不可分辨。分辨；电压再升高，逐渐变得不可分辨。分辨；电压再升高，逐渐变得不可分辨。第67页/共97页第六十八页，共98页。 图（图（图（图（f f），针尖对平板或大地），针尖对平板或大地），针尖对平板或大地），针尖对平板或大地(dd)(dd)的气体介质。较低电压下产生电晕放的气体介质。较低电压下产生电晕放的气体介质。较低电压下产生电晕放的气体介质。较低电压下产生电晕放电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位
98、于负峰处，放电源处于高电电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位于负峰处，放电源处于高电电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位于负峰处，放电源处于高电电，放电脉冲总叠加于电压的峰值位置。如位于负峰处，放电源处于高电位；如位于正峰处，放电源处于低电位。这可帮助判断电压的零位。起始位；如位于正峰处，放电源处于低电位。这可帮助判断电压的零位。起始位；如位于正峰处，放电源处于低电位。这可帮助判断电压的零位。起始位；如位于正峰处，放电源处于低电位。这可帮助判断电压的零位。起始放电后电压上升，放电量保持不变，惟脉冲密度向两边扩散、放电频率增放电后电压上升，放电量保持不变，惟脉冲密度向两边扩散、放电频率增
99、放电后电压上升，放电量保持不变，惟脉冲密度向两边扩散、放电频率增放电后电压上升，放电量保持不变，惟脉冲密度向两边扩散、放电频率增加，但尚能分辨；电压再升高，放电脉冲频率增至逐渐不可分辨。加，但尚能分辨；电压再升高，放电脉冲频率增至逐渐不可分辨。加，但尚能分辨；电压再升高，放电脉冲频率增至逐渐不可分辨。加，但尚能分辨；电压再升高，放电脉冲频率增至逐渐不可分辨。第68页/共97页第六十九页，共98页。 图（图（图（图（g g），悬浮电位放电。在电场中两悬浮金属物体间，或金属物与大），悬浮电位放电。在电场中两悬浮金属物体间，或金属物与大），悬浮电位放电。在电场中两悬浮金属物体间，或金属物与大），悬浮
100、电位放电。在电场中两悬浮金属物体间，或金属物与大地间产生的放电。地间产生的放电。地间产生的放电。地间产生的放电。 波形有两种情况：波形有两种情况：波形有两种情况：波形有两种情况：(1) (1) 正负两边脉冲等幅、等间隔及频率相同；正负两边脉冲等幅、等间隔及频率相同；正负两边脉冲等幅、等间隔及频率相同；正负两边脉冲等幅、等间隔及频率相同；(2 )(2 )两两两两边脉冲成对出现，对与对间隔相同，有时会在基线往复移动。起始放电后边脉冲成对出现，对与对间隔相同，有时会在基线往复移动。起始放电后边脉冲成对出现，对与对间隔相同，有时会在基线往复移动。起始放电后边脉冲成对出现，对与对间隔相同，有时会在基线往
101、复移动。起始放电后有有有有3 3种类型：种类型：种类型：种类型：1)1)放电量保持不变，与电压无关，熄灭电压与起始电压完全放电量保持不变，与电压无关，熄灭电压与起始电压完全放电量保持不变，与电压无关，熄灭电压与起始电压完全放电量保持不变，与电压无关，熄灭电压与起始电压完全相等。（相等。（相等。（相等。（2 2）电压继续上升）电压继续上升）电压继续上升）电压继续上升(shngshng)(shngshng)，在某一电压下，放电突然消失。，在某一电压下，放电突然消失。，在某一电压下，放电突然消失。，在某一电压下，放电突然消失。电压继续上升电压继续上升电压继续上升电压继续上升(shngshng)(sh
102、ngshng)后再下降，会在前一消失电压下再次出现放电。后再下降，会在前一消失电压下再次出现放电。后再下降，会在前一消失电压下再次出现放电。后再下降，会在前一消失电压下再次出现放电。(3)(3)随电压上升随电压上升随电压上升随电压上升(shngshng)(shngshng)，放电量逐渐减小，放电脉冲随之增加。，放电量逐渐减小，放电脉冲随之增加。，放电量逐渐减小，放电脉冲随之增加。，放电量逐渐减小，放电脉冲随之增加。第69页/共97页第七十页，共98页。第四节第四节第四节第四节 局部放电测试中的干扰局部放电测试中的干扰局部放电测试中的干扰局部放电测试中的干扰(gnro)(gnro)(gnro)(
103、gnro)及抗干及抗干及抗干及抗干扰扰扰扰(gnro)(gnro)(gnro)(gnro)措施措施措施措施一、局放干扰的来源一、局放干扰的来源一、局放干扰的来源一、局放干扰的来源 广义的局放干扰是指除了与局放信号一起通过电流传感器进入监测系广义的局放干扰是指除了与局放信号一起通过电流传感器进入监测系广义的局放干扰是指除了与局放信号一起通过电流传感器进入监测系广义的局放干扰是指除了与局放信号一起通过电流传感器进入监测系统的干扰以外，还包括影响监测系统本身的干扰，诸如接地、屏蔽、以及电统的干扰以外，还包括影响监测系统本身的干扰，诸如接地、屏蔽、以及电统的干扰以外，还包括影响监测系统本身的干扰，诸如
104、接地、屏蔽、以及电统的干扰以外，还包括影响监测系统本身的干扰，诸如接地、屏蔽、以及电路处理不当所造成的干扰等。现场局放干扰特指前者，它可分为连续的周期路处理不当所造成的干扰等。现场局放干扰特指前者，它可分为连续的周期路处理不当所造成的干扰等。现场局放干扰特指前者，它可分为连续的周期路处理不当所造成的干扰等。现场局放干扰特指前者，它可分为连续的周期型干扰、脉冲型干扰和白噪声。周期型干扰包括系统高次谐波、载波通讯以型干扰、脉冲型干扰和白噪声。周期型干扰包括系统高次谐波、载波通讯以型干扰、脉冲型干扰和白噪声。周期型干扰包括系统高次谐波、载波通讯以型干扰、脉冲型干扰和白噪声。周期型干扰包括系统高次谐波
105、、载波通讯以及无线电通讯等。脉冲型干扰分为周期脉冲型干扰和随机脉冲型干扰。周期及无线电通讯等。脉冲型干扰分为周期脉冲型干扰和随机脉冲型干扰。周期及无线电通讯等。脉冲型干扰分为周期脉冲型干扰和随机脉冲型干扰。周期及无线电通讯等。脉冲型干扰分为周期脉冲型干扰和随机脉冲型干扰。周期脉冲型干扰主要由电力电子器件动作产生的高频涌流引起。随机脉冲型干扰脉冲型干扰主要由电力电子器件动作产生的高频涌流引起。随机脉冲型干扰脉冲型干扰主要由电力电子器件动作产生的高频涌流引起。随机脉冲型干扰脉冲型干扰主要由电力电子器件动作产生的高频涌流引起。随机脉冲型干扰包括高压线路上包括高压线路上包括高压线路上包括高压线路上(l
106、 shng)(l shng)的电晕放电、其他电气设备产生的局部放电、分的电晕放电、其他电气设备产生的局部放电、分的电晕放电、其他电气设备产生的局部放电、分的电晕放电、其他电气设备产生的局部放电、分接开关动作产生的放电、电机工作产生的电弧放电、接触不良产生的悬浮电接开关动作产生的放电、电机工作产生的电弧放电、接触不良产生的悬浮电接开关动作产生的放电、电机工作产生的电弧放电、接触不良产生的悬浮电接开关动作产生的放电、电机工作产生的电弧放电、接触不良产生的悬浮电位放电器继电保护信号线路中耦合进入的各种噪声等。位放电器继电保护信号线路中耦合进入的各种噪声等。位放电器继电保护信号线路中耦合进入的各种噪声
107、等。位放电器继电保护信号线路中耦合进入的各种噪声等。 电磁干扰一般通过空间直接耦合和线路传导两种方式进入测量点。测量电磁干扰一般通过空间直接耦合和线路传导两种方式进入测量点。测量电磁干扰一般通过空间直接耦合和线路传导两种方式进入测量点。测量电磁干扰一般通过空间直接耦合和线路传导两种方式进入测量点。测量点不同，干扰耦合路径会不同，对测量的影响也不同；测量点不同，干扰种点不同，干扰耦合路径会不同，对测量的影响也不同；测量点不同，干扰种点不同，干扰耦合路径会不同，对测量的影响也不同；测量点不同，干扰种点不同，干扰耦合路径会不同，对测量的影响也不同；测量点不同，干扰种类、强度也不相同。类、强度也不相同
108、。类、强度也不相同。类、强度也不相同。第70页/共97页第七十一页，共98页。二、局放干扰的分类二、局放干扰的分类二、局放干扰的分类二、局放干扰的分类 由种种原因引起的干扰将严重地影响局部放电试验。假使由种种原因引起的干扰将严重地影响局部放电试验。假使由种种原因引起的干扰将严重地影响局部放电试验。假使由种种原因引起的干扰将严重地影响局部放电试验。假使这些干扰是连续的而且其幅值是基本相同的这些干扰是连续的而且其幅值是基本相同的这些干扰是连续的而且其幅值是基本相同的这些干扰是连续的而且其幅值是基本相同的( (背景噪声背景噪声背景噪声背景噪声) )，它们，它们，它们，它们将会降低检测仪的有效灵敏度，
109、即最小可见放电量比所用试验将会降低检测仪的有效灵敏度，即最小可见放电量比所用试验将会降低检测仪的有效灵敏度，即最小可见放电量比所用试验将会降低检测仪的有效灵敏度，即最小可见放电量比所用试验线路的理论最小值要大。这种形式的干扰会随电压而增大，因线路的理论最小值要大。这种形式的干扰会随电压而增大，因线路的理论最小值要大。这种形式的干扰会随电压而增大，因线路的理论最小值要大。这种形式的干扰会随电压而增大，因而而而而(yn r)(yn r)灵敏度是按比例下降的。在其他的一些情况中，随电灵敏度是按比例下降的。在其他的一些情况中，随电灵敏度是按比例下降的。在其他的一些情况中，随电灵敏度是按比例下降的。在其
110、他的一些情况中，随电压的升高而在试验线路中出现的放电，可以认为是发生在试验压的升高而在试验线路中出现的放电，可以认为是发生在试验压的升高而在试验线路中出现的放电，可以认为是发生在试验压的升高而在试验线路中出现的放电，可以认为是发生在试验样品的内部。因此，重要的是将干扰降低到最小值，以及使用样品的内部。因此，重要的是将干扰降低到最小值，以及使用样品的内部。因此，重要的是将干扰降低到最小值，以及使用样品的内部。因此，重要的是将干扰降低到最小值，以及使用带有放电实际波形显示的检测仪，以最大的可能从试样的干扰带有放电实际波形显示的检测仪，以最大的可能从试样的干扰带有放电实际波形显示的检测仪，以最大的可
111、能从试样的干扰带有放电实际波形显示的检测仪，以最大的可能从试样的干扰放电中鉴别出假的干扰放电响应。根据测量试验回路中可能的放电中鉴别出假的干扰放电响应。根据测量试验回路中可能的放电中鉴别出假的干扰放电响应。根据测量试验回路中可能的放电中鉴别出假的干扰放电响应。根据测量试验回路中可能的干扰源位置可将干扰源分为两类：第一类与外施高压大小无关干扰源位置可将干扰源分为两类：第一类与外施高压大小无关干扰源位置可将干扰源分为两类：第一类与外施高压大小无关干扰源位置可将干扰源分为两类：第一类与外施高压大小无关的干扰，第二类是仅在高压加于回路时才产生的干扰。的干扰，第二类是仅在高压加于回路时才产生的干扰。的干
112、扰，第二类是仅在高压加于回路时才产生的干扰。的干扰，第二类是仅在高压加于回路时才产生的干扰。第71页/共97页第七十二页，共98页。二、局放干扰的分类二、局放干扰的分类二、局放干扰的分类二、局放干扰的分类 干扰的主要形式如下：干扰的主要形式如下：干扰的主要形式如下：干扰的主要形式如下： (1) (1)来自电源的干扰，这类干扰只要控制、调压器与来自电源的干扰，这类干扰只要控制、调压器与来自电源的干扰，这类干扰只要控制、调压器与来自电源的干扰，这类干扰只要控制、调压器与变压器等是接通的（不必变压器等是接通的（不必变压器等是接通的（不必变压器等是接通的（不必(bb)(bb)升压）即可能影响测升压）即
113、可能影响测升压）即可能影响测升压）即可能影响测量；量；量；量； (2) (2)来自接地系统的干扰，通常指接地连接不好或多来自接地系统的干扰，通常指接地连接不好或多来自接地系统的干扰，通常指接地连接不好或多来自接地系统的干扰，通常指接地连接不好或多重接地时，不同接地点的电位差在测量仪器上造成的重接地时，不同接地点的电位差在测量仪器上造成的重接地时，不同接地点的电位差在测量仪器上造成的重接地时，不同接地点的电位差在测量仪器上造成的干扰偏转；干扰偏转；干扰偏转；干扰偏转；第72页/共97页第七十三页，共98页。 (3) (3)从别的高压试验或者电磁辐射检测到的干扰，它是从别的高压试验或者电磁辐射检测
114、到的干扰，它是从别的高压试验或者电磁辐射检测到的干扰，它是从别的高压试验或者电磁辐射检测到的干扰，它是由回路外部的电磁场对回路的电磁耦合引起的包括电台的由回路外部的电磁场对回路的电磁耦合引起的包括电台的由回路外部的电磁场对回路的电磁耦合引起的包括电台的由回路外部的电磁场对回路的电磁耦合引起的包括电台的射频干扰，邻近的高压设备射频干扰，邻近的高压设备射频干扰，邻近的高压设备射频干扰，邻近的高压设备(shbi)(shbi)，日光灯、电焊、电，日光灯、电焊、电，日光灯、电焊、电，日光灯、电焊、电弧或火花放电的干扰；弧或火花放电的干扰；弧或火花放电的干扰；弧或火花放电的干扰； (4) (4)试验线路的
115、放电；试验线路的放电；试验线路的放电；试验线路的放电； (5) (5)由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声。由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声。由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声。由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声。第73页/共97页第七十四页，共98页。三、常用的抑制干扰方法三、常用的抑制干扰方法 局部放电产生的检测信号十分微局部放电产生的检测信号十分微弱，仅为微伏量级，就数值大小而弱，仅为微伏量级，就数值大小而言，很容易被外界干扰信号所淹没，言，很容易被外界干扰信号所淹没，因此必须考虑抑制干扰信号的影响，因此必须考虑抑制干扰信号的影响，采取有效的抗干扰
116、措施。采取有效的抗干扰措施。 干扰的抑制方法如下：干扰的抑制方法如下： (1)来自电源的干扰可以在电源来自电源的干扰可以在电源中用滤波器加以抑制。这种滤波器中用滤波器加以抑制。这种滤波器应能抑制处于检测仪的频宽的所有应能抑制处于检测仪的频宽的所有频率，但能让低频率试验电压频率，但能让低频率试验电压(diny)通过。通过。第74页/共97页第七十五页，共98页。 (2) (2)来自接地系统的干扰，可以通过单独的连接，把试来自接地系统的干扰，可以通过单独的连接，把试来自接地系统的干扰，可以通过单独的连接，把试来自接地系统的干扰，可以通过单独的连接，把试验电路接到适当的接地点来消除。所有附近的接地金
117、属验电路接到适当的接地点来消除。所有附近的接地金属验电路接到适当的接地点来消除。所有附近的接地金属验电路接到适当的接地点来消除。所有附近的接地金属均应接地良好，不能产生电位的浮动。均应接地良好，不能产生电位的浮动。均应接地良好，不能产生电位的浮动。均应接地良好，不能产生电位的浮动。 (3) (3)来自外部的干扰源，如高压试验、附近的开关操作、来自外部的干扰源，如高压试验、附近的开关操作、来自外部的干扰源，如高压试验、附近的开关操作、来自外部的干扰源，如高压试验、附近的开关操作、无线电发射等引起的静电或磁感应及电磁辐射，均能被无线电发射等引起的静电或磁感应及电磁辐射，均能被无线电发射等引起的静电
118、或磁感应及电磁辐射，均能被无线电发射等引起的静电或磁感应及电磁辐射，均能被放电试验线路耦合引入，并误认为是放电脉冲。如果这放电试验线路耦合引入，并误认为是放电脉冲。如果这放电试验线路耦合引入，并误认为是放电脉冲。如果这放电试验线路耦合引入，并误认为是放电脉冲。如果这些干扰信号源不能被消除，就要对试验线路的表面应光些干扰信号源不能被消除，就要对试验线路的表面应光些干扰信号源不能被消除，就要对试验线路的表面应光些干扰信号源不能被消除，就要对试验线路的表面应光洁度好，曲率洁度好，曲率洁度好，曲率洁度好，曲率(ql)(ql)半径大，并加以屏蔽。需要有一个半径大，并加以屏蔽。需要有一个半径大，并加以屏蔽
119、。需要有一个半径大，并加以屏蔽。需要有一个设计良好的薄金属皮、金属板或铁丝钢的屏蔽。有时样设计良好的薄金属皮、金属板或铁丝钢的屏蔽。有时样设计良好的薄金属皮、金属板或铁丝钢的屏蔽。有时样设计良好的薄金属皮、金属板或铁丝钢的屏蔽。有时样品的金属外壳要用作屏蔽。有条件的可修建屏蔽试验室。品的金属外壳要用作屏蔽。有条件的可修建屏蔽试验室。品的金属外壳要用作屏蔽。有条件的可修建屏蔽试验室。品的金属外壳要用作屏蔽。有条件的可修建屏蔽试验室。第75页/共97页第七十六页，共98页。 (4) (4)试验电压会引起的外部放电。假使试区内接地不良或试验电压会引起的外部放电。假使试区内接地不良或试验电压会引起的外
120、部放电。假使试区内接地不良或试验电压会引起的外部放电。假使试区内接地不良或悬浮的部分被试验电压充电，就能发生放电，这可通过悬浮的部分被试验电压充电，就能发生放电，这可通过悬浮的部分被试验电压充电，就能发生放电，这可通过悬浮的部分被试验电压充电，就能发生放电，这可通过(tnggu)(tnggu)波形判断与内部放电区别开。超声波检测仪可用波形判断与内部放电区别开。超声波检测仪可用波形判断与内部放电区别开。超声波检测仪可用波形判断与内部放电区别开。超声波检测仪可用来对这种放电定位。试验时应保证所有试品及仪器接地可来对这种放电定位。试验时应保证所有试品及仪器接地可来对这种放电定位。试验时应保证所有试品
121、及仪器接地可来对这种放电定位。试验时应保证所有试品及仪器接地可靠，设备接地点不能有生锈或漆膜，接地连接应用螺钉压靠，设备接地点不能有生锈或漆膜，接地连接应用螺钉压靠，设备接地点不能有生锈或漆膜，接地连接应用螺钉压靠，设备接地点不能有生锈或漆膜，接地连接应用螺钉压紧。紧。紧。紧。第76页/共97页第七十七页，共98页。 干扰的抑制总是从干扰源、干扰途径、信号后处理三方面考虑。找出干扰源直接消干扰的抑制总是从干扰源、干扰途径、信号后处理三方面考虑。找出干扰源直接消干扰的抑制总是从干扰源、干扰途径、信号后处理三方面考虑。找出干扰源直接消干扰的抑制总是从干扰源、干扰途径、信号后处理三方面考虑。找出干扰
122、源直接消除或切断相应的干扰路径，是解决干扰最有效最根本的方法，但要求详细分析干扰源和除或切断相应的干扰路径，是解决干扰最有效最根本的方法，但要求详细分析干扰源和除或切断相应的干扰路径，是解决干扰最有效最根本的方法，但要求详细分析干扰源和除或切断相应的干扰路径，是解决干扰最有效最根本的方法，但要求详细分析干扰源和干扰途径，且一般不允许改变原有的变压器运行方式，因此在这两方面所能采取的措施干扰途径，且一般不允许改变原有的变压器运行方式，因此在这两方面所能采取的措施干扰途径，且一般不允许改变原有的变压器运行方式，因此在这两方面所能采取的措施干扰途径，且一般不允许改变原有的变压器运行方式，因此在这两方
123、面所能采取的措施总是很有限。对于经电流传感器耦合进入监测系统的各种干扰，采取各种信号处理技术总是很有限。对于经电流传感器耦合进入监测系统的各种干扰，采取各种信号处理技术总是很有限。对于经电流传感器耦合进入监测系统的各种干扰，采取各种信号处理技术总是很有限。对于经电流传感器耦合进入监测系统的各种干扰，采取各种信号处理技术加以抑制。一般从以下几方面区分局放信号和干扰信号；工频相位、频谱、脉冲幅度和加以抑制。一般从以下几方面区分局放信号和干扰信号；工频相位、频谱、脉冲幅度和加以抑制。一般从以下几方面区分局放信号和干扰信号；工频相位、频谱、脉冲幅度和加以抑制。一般从以下几方面区分局放信号和干扰信号；工
124、频相位、频谱、脉冲幅度和幅度分布、信号极性、重复率和物理位置等。在抗干扰技术中有两种不同的思路：一种幅度分布、信号极性、重复率和物理位置等。在抗干扰技术中有两种不同的思路：一种幅度分布、信号极性、重复率和物理位置等。在抗干扰技术中有两种不同的思路：一种幅度分布、信号极性、重复率和物理位置等。在抗干扰技术中有两种不同的思路：一种是基于窄带是基于窄带是基于窄带是基于窄带( (频带一般为频带一般为频带一般为频带一般为10kHz10kHz至数至数至数至数10kHz)10kHz)信号的。它通过合适频带的窄带电流传感器信号的。它通过合适频带的窄带电流传感器信号的。它通过合适频带的窄带电流传感器信号的。它通
125、过合适频带的窄带电流传感器和带通滤波电路拾取信号，躲过各种连续的周期型干扰，提高了测量信号的信噪比。这和带通滤波电路拾取信号，躲过各种连续的周期型干扰，提高了测量信号的信噪比。这和带通滤波电路拾取信号，躲过各种连续的周期型干扰，提高了测量信号的信噪比。这和带通滤波电路拾取信号，躲过各种连续的周期型干扰，提高了测量信号的信噪比。这种方法只适合某一具体的变电站，使用种方法只适合某一具体的变电站，使用种方法只适合某一具体的变电站，使用种方法只适合某一具体的变电站，使用(shyng)(shyng)上不方便。此外，由于局部放电信号是上不方便。此外，由于局部放电信号是上不方便。此外，由于局部放电信号是上不
126、方便。此外，由于局部放电信号是一种宽频带脉冲，窄带测量会造成信号波形的失真，不利于后面的数字处理。另一种是一种宽频带脉冲，窄带测量会造成信号波形的失真，不利于后面的数字处理。另一种是一种宽频带脉冲，窄带测量会造成信号波形的失真，不利于后面的数字处理。另一种是一种宽频带脉冲，窄带测量会造成信号波形的失真，不利于后面的数字处理。另一种是基于宽频基于宽频基于宽频基于宽频( (频带一般为频带一般为频带一般为频带一般为1010至至至至1000kHz)1000kHz)信号的处理方法。检测信号中包含局放的大部分能信号的处理方法。检测信号中包含局放的大部分能信号的处理方法。检测信号中包含局放的大部分能信号的处
127、理方法。检测信号中包含局放的大部分能量和大量的干扰，但信噪比较低。量和大量的干扰，但信噪比较低。量和大量的干扰，但信噪比较低。量和大量的干扰，但信噪比较低。第77页/共97页第七十八页，共98页。 对于这些干扰的处理步骤一般是：对于这些干扰的处理步骤一般是：对于这些干扰的处理步骤一般是：对于这些干扰的处理步骤一般是：a. a.抑制连续周期型干扰；抑制连续周期型干扰；抑制连续周期型干扰；抑制连续周期型干扰；b.b.抑制周期型脉冲抑制周期型脉冲抑制周期型脉冲抑制周期型脉冲干扰；干扰；干扰；干扰；c. c.抑制随机型脉冲干扰。随着数字技术的发展及模式识别方法在局放中的抑制随机型脉冲干扰。随着数字技术
128、的发展及模式识别方法在局放中的抑制随机型脉冲干扰。随着数字技术的发展及模式识别方法在局放中的抑制随机型脉冲干扰。随着数字技术的发展及模式识别方法在局放中的应用，这种处理方法往往能取得较好的效果。在后级处理中，很多处理方法是一应用，这种处理方法往往能取得较好的效果。在后级处理中，很多处理方法是一应用，这种处理方法往往能取得较好的效果。在后级处理中，很多处理方法是一应用，这种处理方法往往能取得较好的效果。在后级处理中，很多处理方法是一致的。可归纳为频域处理和时域处理方法。频域方法是利用致的。可归纳为频域处理和时域处理方法。频域方法是利用致的。可归纳为频域处理和时域处理方法。频域方法是利用致的。可归
129、纳为频域处理和时域处理方法。频域方法是利用(lyng)(lyng)周期型干扰周期型干扰周期型干扰周期型干扰在频域上离散的特点处理之；而时域处理方法是根据脉冲型干扰在时域上离散的在频域上离散的特点处理之；而时域处理方法是根据脉冲型干扰在时域上离散的在频域上离散的特点处理之；而时域处理方法是根据脉冲型干扰在时域上离散的在频域上离散的特点处理之；而时域处理方法是根据脉冲型干扰在时域上离散的特点处理。有硬件和软件两种实现方式。特点处理。有硬件和软件两种实现方式。特点处理。有硬件和软件两种实现方式。特点处理。有硬件和软件两种实现方式。 第78页/共97页第七十九页，共98页。 由于局部放电脉冲信号是很微
130、弱的信号，现场由于局部放电脉冲信号是很微弱的信号，现场由于局部放电脉冲信号是很微弱的信号，现场由于局部放电脉冲信号是很微弱的信号，现场(xinchng)(xinchng)的电的电的电的电磁干扰都将对测量结果产生较大误差。为了提高测量精度，除了采磁干扰都将对测量结果产生较大误差。为了提高测量精度，除了采磁干扰都将对测量结果产生较大误差。为了提高测量精度，除了采磁干扰都将对测量结果产生较大误差。为了提高测量精度，除了采取上述介绍的抗干扰措施外，在测量中还应可采取如下措施：取上述介绍的抗干扰措施外，在测量中还应可采取如下措施：取上述介绍的抗干扰措施外，在测量中还应可采取如下措施：取上述介绍的抗干扰措
131、施外，在测量中还应可采取如下措施： （1 1）试验中所使用的设备应尽量采用无晕设备，特别是试验变）试验中所使用的设备应尽量采用无晕设备，特别是试验变）试验中所使用的设备应尽量采用无晕设备，特别是试验变）试验中所使用的设备应尽量采用无晕设备，特别是试验变压器和耦合电容压器和耦合电容压器和耦合电容压器和耦合电容CkCk。 （2 2）滤波器的性能要好要做到电源与测量回路的高频隔离。）滤波器的性能要好要做到电源与测量回路的高频隔离。）滤波器的性能要好要做到电源与测量回路的高频隔离。）滤波器的性能要好要做到电源与测量回路的高频隔离。 （3 3）试验时间应尽量选择在干扰较小的时段，如夜间等。）试验时间应尽
132、量选择在干扰较小的时段，如夜间等。）试验时间应尽量选择在干扰较小的时段，如夜间等。）试验时间应尽量选择在干扰较小的时段，如夜间等。 （4 4）测量回路的参数配合要适当，）测量回路的参数配合要适当，）测量回路的参数配合要适当，）测量回路的参数配合要适当， 耦合电容要尽量小于试品电耦合电容要尽量小于试品电耦合电容要尽量小于试品电耦合电容要尽量小于试品电容容容容CxCx，使得在局部放电时，使得在局部放电时，使得在局部放电时，使得在局部放电时CxCx与与与与CkCk间能很快地转换电荷。间能很快地转换电荷。间能很快地转换电荷。间能很快地转换电荷。 （5 5）必须对测量设备进行校准。）必须对测量设备进行校
133、准。）必须对测量设备进行校准。）必须对测量设备进行校准。第79页/共97页第八十页，共98页。四、局放抗干扰措施目前存在的问四、局放抗干扰措施目前存在的问题题 目前抑制干扰的方法和思路虽很目前抑制干扰的方法和思路虽很多，但真正成功地用于监测系统的多，但真正成功地用于监测系统的不多，有的效果并不理想。需要在不多，有的效果并不理想。需要在理论和应用方面理论和应用方面(fngmin)作进一作进一步的研究，如噪声干扰的特性，特步的研究，如噪声干扰的特性，特别是对排除了载波干扰和无线电干别是对排除了载波干扰和无线电干扰等已知的且较易排除的强大干扰扰等已知的且较易排除的强大干扰后的其它干扰的特性、局部放电
134、脉后的其它干扰的特性、局部放电脉冲在电力设备中的传播规律等。冲在电力设备中的传播规律等。 近年来，局部放电监测已广泛用于近年来，局部放电监测已广泛用于评定电力设备的绝缘状态，但由于评定电力设备的绝缘状态，但由于现场存在大量干扰信号，在线监测现场存在大量干扰信号，在线监测系统的灵敏度和监测的可靠性受到系统的灵敏度和监测的可靠性受到了严重的影响。因此干扰的消除和了严重的影响。因此干扰的消除和抑制是电力设备局部放电在线监测抑制是电力设备局部放电在线监测的一个关键技术问题。的一个关键技术问题。第80页/共97页第八十一页，共98页。第五节第五节第五节第五节 局部局部局部局部(jb)(jb)(jb)(j
135、b)放电信号特征分析放电信号特征分析放电信号特征分析放电信号特征分析一、局部放电严重程度判别一、局部放电严重程度判别一、局部放电严重程度判别一、局部放电严重程度判别 有关局部放电标准和规程中对局部放电的描述参数是局部有关局部放电标准和规程中对局部放电的描述参数是局部有关局部放电标准和规程中对局部放电的描述参数是局部有关局部放电标准和规程中对局部放电的描述参数是局部放电量放电量放电量放电量q q（视在放电量）、放电相位和每个周波的放电次数（视在放电量）、放电相位和每个周波的放电次数（视在放电量）、放电相位和每个周波的放电次数（视在放电量）、放电相位和每个周波的放电次数n n。人们习惯于根据这些参
136、数来判断局部放电的严重程度，尤其是人们习惯于根据这些参数来判断局部放电的严重程度，尤其是人们习惯于根据这些参数来判断局部放电的严重程度，尤其是人们习惯于根据这些参数来判断局部放电的严重程度，尤其是局部放电量。局部放电量。局部放电量。局部放电量。 在在在在GISGIS局部放电特高频在线检测技术中，人们也期望得到有局部放电特高频在线检测技术中，人们也期望得到有局部放电特高频在线检测技术中，人们也期望得到有局部放电特高频在线检测技术中，人们也期望得到有关放电量的数据。然而，就特高频传感而言，检测信号的大小关放电量的数据。然而，就特高频传感而言，检测信号的大小关放电量的数据。然而，就特高频传感而言，检
137、测信号的大小关放电量的数据。然而，就特高频传感而言，检测信号的大小不仅与局部放电的真实放电量有关，还与放电源的类型和形状、不仅与局部放电的真实放电量有关，还与放电源的类型和形状、不仅与局部放电的真实放电量有关，还与放电源的类型和形状、不仅与局部放电的真实放电量有关，还与放电源的类型和形状、特高频信号的传播路径等因素有关，因此特高频信号的传播路径等因素有关，因此特高频信号的传播路径等因素有关，因此特高频信号的传播路径等因素有关，因此(ync)(ync)，简单的对，简单的对，简单的对，简单的对监测信号的大小进行防电量标定是无意义的。监测信号的大小进行防电量标定是无意义的。监测信号的大小进行防电量标
138、定是无意义的。监测信号的大小进行防电量标定是无意义的。第81页/共97页第八十二页，共98页。一、局部放电严重程度判别一、局部放电严重程度判别一、局部放电严重程度判别一、局部放电严重程度判别 目前，对特高频传感下目前，对特高频传感下目前，对特高频传感下目前，对特高频传感下GISGIS局部放电的标定及严重程局部放电的标定及严重程局部放电的标定及严重程局部放电的标定及严重程度的判断仍没有成熟的方法和规程，有待于进一步研究。度的判断仍没有成熟的方法和规程，有待于进一步研究。度的判断仍没有成熟的方法和规程，有待于进一步研究。度的判断仍没有成熟的方法和规程，有待于进一步研究。以下是可能的途径：以下是可能
139、的途径：以下是可能的途径：以下是可能的途径： （1 1）建立基于放电信号幅值测量、放电定位和放电）建立基于放电信号幅值测量、放电定位和放电）建立基于放电信号幅值测量、放电定位和放电）建立基于放电信号幅值测量、放电定位和放电类型判别的综合判断方法；类型判别的综合判断方法；类型判别的综合判断方法；类型判别的综合判断方法； （2 2）根据局部放电发展的历史数据）根据局部放电发展的历史数据）根据局部放电发展的历史数据）根据局部放电发展的历史数据(shj)(shj)和趋势进和趋势进和趋势进和趋势进行判断。行判断。行判断。行判断。 为了实现这些目标，需要积累大量的实验室试验数据为了实现这些目标，需要积累大
140、量的实验室试验数据为了实现这些目标，需要积累大量的实验室试验数据为了实现这些目标，需要积累大量的实验室试验数据(shj)(shj)和现场数据和现场数据和现场数据和现场数据(shj)(shj)。这方面有待于进一步的工。这方面有待于进一步的工。这方面有待于进一步的工。这方面有待于进一步的工作。作。作。作。第82页/共97页第八十三页，共98页。 二、故障信号特征二、故障信号特征二、故障信号特征二、故障信号特征 以发电机为例，当采用端部以发电机为例，当采用端部以发电机为例，当采用端部以发电机为例，当采用端部( (便携式便携式便携式便携式) )电容传感器进电容传感器进电容传感器进电容传感器进行局放测量
141、时，对于正常的发电机，测试数据一般为行局放测量时，对于正常的发电机，测试数据一般为行局放测量时，对于正常的发电机，测试数据一般为行局放测量时，对于正常的发电机，测试数据一般为101020mV20mV；而有故障的发电机为；而有故障的发电机为；而有故障的发电机为；而有故障的发电机为5050500mV500mV。通常。通常。通常。通常6kV6kV以上的发电机其局部放电量超过以上的发电机其局部放电量超过以上的发电机其局部放电量超过以上的发电机其局部放电量超过100pC100pC，甚至可，甚至可，甚至可，甚至可以达到以达到以达到以达到1000000pC1000000pC；内部放电脉冲的持续时间很短，；内
142、部放电脉冲的持续时间很短，；内部放电脉冲的持续时间很短，；内部放电脉冲的持续时间很短，只有几个纳秒只有几个纳秒只有几个纳秒只有几个纳秒(ns)(ns)；故障放电脉冲频谱从几；故障放电脉冲频谱从几；故障放电脉冲频谱从几；故障放电脉冲频谱从几kHzkHz到到到到1GHz1GHz；通常出现在外施电压；通常出现在外施电压；通常出现在外施电压；通常出现在外施电压(diny)(diny)的的的的009090，180180270270，脉冲幅值中心分别为，脉冲幅值中心分别为，脉冲幅值中心分别为，脉冲幅值中心分别为4545和和和和225225。第83页/共97页第八十四页，共98页。 如果放电发生在两相绕组或
143、线圈之间，则可能产生如果放电发生在两相绕组或线圈之间，则可能产生如果放电发生在两相绕组或线圈之间，则可能产生如果放电发生在两相绕组或线圈之间，则可能产生3030的相移。的相移。的相移。的相移。 内部放电正、负放电脉冲次数内部放电正、负放电脉冲次数内部放电正、负放电脉冲次数内部放电正、负放电脉冲次数(csh)(csh)和幅值基本相和幅值基本相和幅值基本相和幅值基本相同，正负半周对称性好；槽放电正放电脉冲比负放电脉同，正负半周对称性好；槽放电正放电脉冲比负放电脉同，正负半周对称性好；槽放电正放电脉冲比负放电脉同，正负半周对称性好；槽放电正放电脉冲比负放电脉冲次数冲次数冲次数冲次数(csh)(csh
144、)多幅值大，均为负放电脉冲的多幅值大，均为负放电脉冲的多幅值大，均为负放电脉冲的多幅值大，均为负放电脉冲的2 2倍以上；倍以上；倍以上；倍以上；端部放电正负放电脉冲极不对称，正放电脉冲幅值大、端部放电正负放电脉冲极不对称，正放电脉冲幅值大、端部放电正负放电脉冲极不对称，正放电脉冲幅值大、端部放电正负放电脉冲极不对称，正放电脉冲幅值大、数量少，负放电脉冲幅值小、数量多；数量少，负放电脉冲幅值小、数量多；数量少，负放电脉冲幅值小、数量多；数量少，负放电脉冲幅值小、数量多； 断股电弧放电幅断股电弧放电幅断股电弧放电幅断股电弧放电幅值高值高值高值高( (放电强烈放电强烈放电强烈放电强烈) )，但电弧放
145、电不存在固定的间隙，无固，但电弧放电不存在固定的间隙，无固，但电弧放电不存在固定的间隙，无固，但电弧放电不存在固定的间隙，无固定的放电相位定的放电相位定的放电相位定的放电相位( (外施电压为交流电压外施电压为交流电压外施电压为交流电压外施电压为交流电压) )，重复性差，且受，重复性差，且受，重复性差，且受，重复性差，且受负荷的影响。电弧放电与前三类故障放电相比有较大差负荷的影响。电弧放电与前三类故障放电相比有较大差负荷的影响。电弧放电与前三类故障放电相比有较大差负荷的影响。电弧放电与前三类故障放电相比有较大差异，一般采用频域识别。异，一般采用频域识别。异，一般采用频域识别。异，一般采用频域识别
146、。第84页/共97页第八十五页，共98页。 通过对大型发电机通过对大型发电机通过对大型发电机通过对大型发电机(600MW(600MW850MW)850MW)绕组传输特性绕组传输特性绕组传输特性绕组传输特性的分析，得出了监测电弧信号的分析，得出了监测电弧信号的分析，得出了监测电弧信号的分析，得出了监测电弧信号(xnho)(xnho)的谐振频率为的谐振频率为的谐振频率为的谐振频率为1MHz1MHz数量级，在线监测的数据统计分析表明，数量级，在线监测的数据统计分析表明，数量级，在线监测的数据统计分析表明，数量级，在线监测的数据统计分析表明，FCT(Radio Frequency Current Tr
147、ansformer)FCT(Radio Frequency Current Transformer)监测断股监测断股监测断股监测断股电弧放电读数受负载变化的影响，但对无断股电弧发电弧放电读数受负载变化的影响，但对无断股电弧发电弧放电读数受负载变化的影响，但对无断股电弧发电弧放电读数受负载变化的影响，但对无断股电弧发电机电机电机电机(600MVA(600MVA850MVA)850MVA)，电压表读数在，电压表读数在，电压表读数在，电压表读数在300V300V以下；以下；以下；以下；如果电压表读数上升到如果电压表读数上升到如果电压表读数上升到如果电压表读数上升到500V500V1000V1000V
148、表示电机中有表示电机中有表示电机中有表示电机中有低水平断股电弧放电；若读数在低水平断股电弧放电；若读数在低水平断股电弧放电；若读数在低水平断股电弧放电；若读数在3000V3000V以上表示发生以上表示发生以上表示发生以上表示发生多股线断股放电故障。多股线断股放电故障。多股线断股放电故障。多股线断股放电故障。第85页/共97页第八十六页，共98页。 三、局放超声波信号的频谱分析三、局放超声波信号的频谱分析三、局放超声波信号的频谱分析三、局放超声波信号的频谱分析 变压器的局放超声信号的频谱分布很广，且各频率的超变压器的局放超声信号的频谱分布很广，且各频率的超变压器的局放超声信号的频谱分布很广，且各
149、频率的超变压器的局放超声信号的频谱分布很广，且各频率的超声信号所占的分量也各不相同；超声波在线检测中的噪声主声信号所占的分量也各不相同；超声波在线检测中的噪声主声信号所占的分量也各不相同；超声波在线检测中的噪声主声信号所占的分量也各不相同；超声波在线检测中的噪声主要有励磁噪声、散热器风扇和油循环油泵噪声、磁滞噪声等。要有励磁噪声、散热器风扇和油循环油泵噪声、磁滞噪声等。要有励磁噪声、散热器风扇和油循环油泵噪声、磁滞噪声等。要有励磁噪声、散热器风扇和油循环油泵噪声、磁滞噪声等。这些噪声的强度超过局放超声信号。因此，要有效的检测局这些噪声的强度超过局放超声信号。因此，要有效的检测局这些噪声的强度超
150、过局放超声信号。因此，要有效的检测局这些噪声的强度超过局放超声信号。因此，要有效的检测局部放电超声信号，就应对局部放电超声信号，就应对局部放电超声信号，就应对局部放电超声信号，就应对局(duj)(duj)放超声波信号进行频谱分放超声波信号进行频谱分放超声波信号进行频谱分放超声波信号进行频谱分析，以了解噪声与超声波信号的特征。析，以了解噪声与超声波信号的特征。析，以了解噪声与超声波信号的特征。析，以了解噪声与超声波信号的特征。第86页/共97页第八十七页，共98页。1 1噪声频谱分析噪声频谱分析噪声频谱分析噪声频谱分析 根据某根据某根据某根据某500kV500kV开关站变压器的噪声频谱分析结果，
151、变压器开关站变压器的噪声频谱分析结果，变压器开关站变压器的噪声频谱分析结果，变压器开关站变压器的噪声频谱分析结果，变压器两侧面的最强噪声频率为两侧面的最强噪声频率为两侧面的最强噪声频率为两侧面的最强噪声频率为1.5kHz1.5kHz，强度较次的噪声频率为，强度较次的噪声频率为，强度较次的噪声频率为，强度较次的噪声频率为4.68kHz4.68kHz；散热器侧的噪声强度高与非散热器侧，两侧面的；散热器侧的噪声强度高与非散热器侧，两侧面的；散热器侧的噪声强度高与非散热器侧，两侧面的；散热器侧的噪声强度高与非散热器侧，两侧面的噪声频率均低于噪声频率均低于噪声频率均低于噪声频率均低于15kHz15kHz
152、范围内，属于低频可听噪声。变压器范围内，属于低频可听噪声。变压器范围内，属于低频可听噪声。变压器范围内，属于低频可听噪声。变压器铁芯磁噪声频率分布在铁芯磁噪声频率分布在铁芯磁噪声频率分布在铁芯磁噪声频率分布在10-65 kHz10-65 kHz范围内。用截止频率为范围内。用截止频率为范围内。用截止频率为范围内。用截止频率为70 70 kHzkHz的高通滤波器对这种低频噪声进行滤波，滤波后的噪声的高通滤波器对这种低频噪声进行滤波，滤波后的噪声的高通滤波器对这种低频噪声进行滤波，滤波后的噪声的高通滤波器对这种低频噪声进行滤波，滤波后的噪声强度已相当弱。经滤波后的噪声频率分布范围很宽，且各种强度已相
153、当弱。经滤波后的噪声频率分布范围很宽，且各种强度已相当弱。经滤波后的噪声频率分布范围很宽，且各种强度已相当弱。经滤波后的噪声频率分布范围很宽，且各种频率噪声的频谱幅值基本相当，类似频率噪声的频谱幅值基本相当，类似频率噪声的频谱幅值基本相当，类似频率噪声的频谱幅值基本相当，类似(li s)(li s)于白噪声频谱。于白噪声频谱。于白噪声频谱。于白噪声频谱。对其他电压等级变压器的噪声频谱分布于上述对其他电压等级变压器的噪声频谱分布于上述对其他电压等级变压器的噪声频谱分布于上述对其他电压等级变压器的噪声频谱分布于上述500 kV500 kV变压器变压器变压器变压器大致相同，即分布在低于大致相同，即分
154、布在低于大致相同，即分布在低于大致相同，即分布在低于65kHz65kHz频率范围内。频率范围内。频率范围内。频率范围内。第87页/共97页第八十八页，共98页。 2 2变压器局部放电超声波信号频谱分析变压器局部放电超声波信号频谱分析变压器局部放电超声波信号频谱分析变压器局部放电超声波信号频谱分析 由于局部放电以及其产生的超声波信号都具有一定程度的随由于局部放电以及其产生的超声波信号都具有一定程度的随由于局部放电以及其产生的超声波信号都具有一定程度的随由于局部放电以及其产生的超声波信号都具有一定程度的随机性，使得每次局部放电超声波信号的频谱都有所不同，主要机性，使得每次局部放电超声波信号的频谱都
155、有所不同，主要机性，使得每次局部放电超声波信号的频谱都有所不同，主要机性，使得每次局部放电超声波信号的频谱都有所不同，主要表现为频谱峰值频率的变化；但整个局部放电超声波信号的频表现为频谱峰值频率的变化；但整个局部放电超声波信号的频表现为频谱峰值频率的变化；但整个局部放电超声波信号的频表现为频谱峰值频率的变化；但整个局部放电超声波信号的频率分布范围却变化不大。局放产生的超声波，从声学角度率分布范围却变化不大。局放产生的超声波，从声学角度率分布范围却变化不大。局放产生的超声波，从声学角度率分布范围却变化不大。局放产生的超声波，从声学角度(jiod)(jiod)上分析有两类。其一是气泡或气隙放电，由
156、于气泡的尺上分析有两类。其一是气泡或气隙放电，由于气泡的尺上分析有两类。其一是气泡或气隙放电，由于气泡的尺上分析有两类。其一是气泡或气隙放电，由于气泡的尺度为几个微米至几百个微米，其击穿时声发射频率可从几度为几个微米至几百个微米，其击穿时声发射频率可从几度为几个微米至几百个微米，其击穿时声发射频率可从几度为几个微米至几百个微米，其击穿时声发射频率可从几kHzkHz至几百至几百至几百至几百kHzkHz。另一类是介质在高场强下游离击穿，其声发射的。另一类是介质在高场强下游离击穿，其声发射的。另一类是介质在高场强下游离击穿，其声发射的。另一类是介质在高场强下游离击穿，其声发射的频谱将更宽、声谱将更高
157、。第二类放电特征是间断、大脉冲，频谱将更宽、声谱将更高。第二类放电特征是间断、大脉冲，频谱将更宽、声谱将更高。第二类放电特征是间断、大脉冲，频谱将更宽、声谱将更高。第二类放电特征是间断、大脉冲，如针对板放电。通过模拟局放的针、板放电试验，可以发现超如针对板放电。通过模拟局放的针、板放电试验，可以发现超如针对板放电。通过模拟局放的针、板放电试验，可以发现超如针对板放电。通过模拟局放的针、板放电试验，可以发现超声波频谱有一定的随机统计规律。频谱能量大都集中在声波频谱有一定的随机统计规律。频谱能量大都集中在声波频谱有一定的随机统计规律。频谱能量大都集中在声波频谱有一定的随机统计规律。频谱能量大都集中
158、在50 kHz-50 kHz-300 kHz-300 kHz频段。频段。频段。频段。第88页/共97页第八十九页，共98页。 综上所述，变压器的噪声频率分布在低于综上所述，变压器的噪声频率分布在低于综上所述，变压器的噪声频率分布在低于综上所述，变压器的噪声频率分布在低于65 kHz65 kHz的范围内，的范围内，的范围内，的范围内，局放超声信号的频率分布于扰动噪声频率分布有明显局放超声信号的频率分布于扰动噪声频率分布有明显局放超声信号的频率分布于扰动噪声频率分布有明显局放超声信号的频率分布于扰动噪声频率分布有明显(mngxin)(mngxin)差别。差别。差别。差别。 实验和理论分析表明，传播
159、媒质对超声吸收系数随频率的平实验和理论分析表明，传播媒质对超声吸收系数随频率的平实验和理论分析表明，传播媒质对超声吸收系数随频率的平实验和理论分析表明，传播媒质对超声吸收系数随频率的平方增长，即频率越高，吸收系数越大，声波在传播途中的衰减方增长，即频率越高，吸收系数越大，声波在传播途中的衰减方增长，即频率越高，吸收系数越大，声波在传播途中的衰减方增长，即频率越高，吸收系数越大，声波在传播途中的衰减越厉害。因此系统必须利用低频段的超声信号，以保证系统具越厉害。因此系统必须利用低频段的超声信号，以保证系统具越厉害。因此系统必须利用低频段的超声信号，以保证系统具越厉害。因此系统必须利用低频段的超声信
160、号，以保证系统具有较高的检测灵敏度，但又要尽量避开变压器铁芯自身振动、有较高的检测灵敏度，但又要尽量避开变压器铁芯自身振动、有较高的检测灵敏度，但又要尽量避开变压器铁芯自身振动、有较高的检测灵敏度，但又要尽量避开变压器铁芯自身振动、噪声等干扰（小于噪声等干扰（小于噪声等干扰（小于噪声等干扰（小于60 kHz60 kHz）和其他电磁噪声干扰。故超声定位）和其他电磁噪声干扰。故超声定位）和其他电磁噪声干扰。故超声定位）和其他电磁噪声干扰。故超声定位系统通带取系统通带取系统通带取系统通带取70 kHz-180 kHz70 kHz-180 kHz频段较为合理。频段较为合理。频段较为合理。频段较为合理。
161、第89页/共97页第九十页，共98页。 3 3声压幅度与放电量的关系声压幅度与放电量的关系声压幅度与放电量的关系声压幅度与放电量的关系(gun x)(gun x) 当放电量较大时，声压幅度正比与放电量，可认为是线当放电量较大时，声压幅度正比与放电量，可认为是线当放电量较大时，声压幅度正比与放电量，可认为是线当放电量较大时，声压幅度正比与放电量，可认为是线性规律。因此，根据检测到的超声信号幅值变化，可估计局性规律。因此，根据检测到的超声信号幅值变化，可估计局性规律。因此，根据检测到的超声信号幅值变化，可估计局性规律。因此，根据检测到的超声信号幅值变化，可估计局放的大小和绝缘劣化进程。放的大小和绝
162、缘劣化进程。放的大小和绝缘劣化进程。放的大小和绝缘劣化进程。 电力变压器内绝缘结构十分复杂，但经由浸泡后的绝缘电力变压器内绝缘结构十分复杂，但经由浸泡后的绝缘电力变压器内绝缘结构十分复杂，但经由浸泡后的绝缘电力变压器内绝缘结构十分复杂，但经由浸泡后的绝缘介质与变压器有的声阻抗十分相近，它们构成许多间隙声信介质与变压器有的声阻抗十分相近，它们构成许多间隙声信介质与变压器有的声阻抗十分相近，它们构成许多间隙声信介质与变压器有的声阻抗十分相近，它们构成许多间隙声信道。当变压器油中或较外围的电力变压器局部放电故障时，道。当变压器油中或较外围的电力变压器局部放电故障时，道。当变压器油中或较外围的电力变压
163、器局部放电故障时，道。当变压器油中或较外围的电力变压器局部放电故障时，其声信号总能较强的传输到油箱外壳耦合良好的传感器上。其声信号总能较强的传输到油箱外壳耦合良好的传感器上。其声信号总能较强的传输到油箱外壳耦合良好的传感器上。其声信号总能较强的传输到油箱外壳耦合良好的传感器上。这使得绝大多数局放超声信号能被检测到，只有发生在绕组这使得绝大多数局放超声信号能被检测到，只有发生在绕组这使得绝大多数局放超声信号能被检测到，只有发生在绕组这使得绝大多数局放超声信号能被检测到，只有发生在绕组内部的较小的局放（数百内部的较小的局放（数百内部的较小的局放（数百内部的较小的局放（数百PCPC），因绕组的衰减而
164、难以检测到。），因绕组的衰减而难以检测到。），因绕组的衰减而难以检测到。），因绕组的衰减而难以检测到。 第90页/共97页第九十一页，共98页。 变压器、发电机等运行时出现内部故障的原因往往不是变压器、发电机等运行时出现内部故障的原因往往不是变压器、发电机等运行时出现内部故障的原因往往不是变压器、发电机等运行时出现内部故障的原因往往不是单一的，一般存在局部放电的同时还有热点，还可用油色谱单一的，一般存在局部放电的同时还有热点，还可用油色谱单一的，一般存在局部放电的同时还有热点，还可用油色谱单一的，一般存在局部放电的同时还有热点，还可用油色谱分析来进行检测，而且故障是在不断发展和转化的，因此在分
165、析来进行检测，而且故障是在不断发展和转化的，因此在分析来进行检测，而且故障是在不断发展和转化的，因此在分析来进行检测，而且故障是在不断发展和转化的，因此在判断原因是应注意综合分析。在判断设备是否有无故障极其判断原因是应注意综合分析。在判断设备是否有无故障极其判断原因是应注意综合分析。在判断设备是否有无故障极其判断原因是应注意综合分析。在判断设备是否有无故障极其严重程度时，要根据设备运行的历史状况和设备特点及外部严重程度时，要根据设备运行的历史状况和设备特点及外部严重程度时，要根据设备运行的历史状况和设备特点及外部严重程度时，要根据设备运行的历史状况和设备特点及外部环境等因素进行综合判断，如负荷
166、、温度、油中含水量、油环境等因素进行综合判断，如负荷、温度、油中含水量、油环境等因素进行综合判断，如负荷、温度、油中含水量、油环境等因素进行综合判断，如负荷、温度、油中含水量、油的保护系统和循环系统，油中绝缘纸类别等，以及与取样和的保护系统和循环系统，油中绝缘纸类别等，以及与取样和的保护系统和循环系统，油中绝缘纸类别等，以及与取样和的保护系统和循环系统，油中绝缘纸类别等，以及与取样和测试的许多可变因素有关测试的许多可变因素有关测试的许多可变因素有关测试的许多可变因素有关(yugun)(yugun)。对变压器故障部位的。对变压器故障部位的。对变压器故障部位的。对变压器故障部位的准确判断，有赖于对
167、其内部结构和运行状态的全面掌握，并准确判断，有赖于对其内部结构和运行状态的全面掌握，并准确判断，有赖于对其内部结构和运行状态的全面掌握，并准确判断，有赖于对其内部结构和运行状态的全面掌握，并结合历年数据和其他试验（如直流电阻、绝缘、变比、泄漏、结合历年数据和其他试验（如直流电阻、绝缘、变比、泄漏、结合历年数据和其他试验（如直流电阻、绝缘、变比、泄漏、结合历年数据和其他试验（如直流电阻、绝缘、变比、泄漏、空载）等进行比较，局部放电的判别技术应借鉴新方法和技空载）等进行比较，局部放电的判别技术应借鉴新方法和技空载）等进行比较，局部放电的判别技术应借鉴新方法和技空载）等进行比较，局部放电的判别技术应
168、借鉴新方法和技术，将有很大帮助。术，将有很大帮助。术，将有很大帮助。术，将有很大帮助。第91页/共97页第九十二页，共98页。 四、局部放电检测分析四、局部放电检测分析四、局部放电检测分析四、局部放电检测分析 在对电力设备的局部放电检测中，按设备是否含有在对电力设备的局部放电检测中，按设备是否含有在对电力设备的局部放电检测中，按设备是否含有在对电力设备的局部放电检测中，按设备是否含有(hn yu)(hn yu)绝缘油分为充油设备和干式设备。对充油设备进绝缘油分为充油设备和干式设备。对充油设备进绝缘油分为充油设备和干式设备。对充油设备进绝缘油分为充油设备和干式设备。对充油设备进行试验检测时，首先
169、要对充油设备进行油中溶解气体的色行试验检测时，首先要对充油设备进行油中溶解气体的色行试验检测时，首先要对充油设备进行油中溶解气体的色行试验检测时，首先要对充油设备进行油中溶解气体的色谱分析，色谱分析法是检测绝缘材料谱分析，色谱分析法是检测绝缘材料谱分析，色谱分析法是检测绝缘材料谱分析，色谱分析法是检测绝缘材料 ( (主要是固体绝缘材主要是固体绝缘材主要是固体绝缘材主要是固体绝缘材料、液体绝缘材料料、液体绝缘材料料、液体绝缘材料料、液体绝缘材料) )在局部放电作用下发生分解产生的各在局部放电作用下发生分解产生的各在局部放电作用下发生分解产生的各在局部放电作用下发生分解产生的各种生成物，可以通过测
170、定这些生成物的组成与浓度，来表种生成物，可以通过测定这些生成物的组成与浓度，来表种生成物，可以通过测定这些生成物的组成与浓度，来表种生成物，可以通过测定这些生成物的组成与浓度，来表征局部放电的程度。着重检测乙炔气体的含量，因为在温征局部放电的程度。着重检测乙炔气体的含量，因为在温征局部放电的程度。着重检测乙炔气体的含量，因为在温征局部放电的程度。着重检测乙炔气体的含量，因为在温度高于度高于度高于度高于10001000时，例如在电弧弧道温度时，例如在电弧弧道温度时，例如在电弧弧道温度时，例如在电弧弧道温度(3000(3000以上以上以上以上) )的作的作的作的作用下，油裂解产生的气体中含有用下，
171、油裂解产生的气体中含有用下，油裂解产生的气体中含有用下，油裂解产生的气体中含有(hn yu)(hn yu)较多的乙炔。当较多的乙炔。当较多的乙炔。当较多的乙炔。当乙炔气体含量超过乙炔气体含量超过乙炔气体含量超过乙炔气体含量超过5ppm5ppm（每升油中含有（每升油中含有（每升油中含有（每升油中含有(hn yu)(hn yu)乙炔气乙炔气乙炔气乙炔气体的体的体的体的5 5微升）时，应引起注意，并结合产气速率来判断有微升）时，应引起注意，并结合产气速率来判断有微升）时，应引起注意，并结合产气速率来判断有微升）时，应引起注意，并结合产气速率来判断有无内部故障。无内部故障。无内部故障。无内部故障。第9
172、2页/共97页第九十三页，共98页。 产气速率是与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的产气速率是与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的产气速率是与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的产气速率是与故障消耗能量大小、故障部位、故障点的温度等情况直接有关的。当乙炔含量超过应注意值时，并温度等情况直接有关的。当乙炔含量超过应注意值时，并温度等情况直接有关的。当乙炔含量超过应注意值时，并温度等情况直接有关的。当乙炔含量超过应注意值时，并烃类气体总的产气速率在烃类气体总的产气速率在烃类气体总的产气速率在烃类气体总的产气速率在0.25ml/h(0.25ml/h(开放式开放式开放式开放式) )和和和和0.5m
173、l/h(0.5ml/h(密封密封密封密封式式式式) )或相对产气速率大于或相对产气速率大于或相对产气速率大于或相对产气速率大于10%/10%/月可判断为设备内部存在异月可判断为设备内部存在异月可判断为设备内部存在异月可判断为设备内部存在异常常常常(ychng)(ychng)(总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进行判断行判断行判断行判断) )。第93页/共97页第九十四页，共98页。 当判断变压器内部可能存在潜伏性故障时，变压器等当判断变压器内部可能存在潜伏性故障时，变压器等当判断
174、变压器内部可能存在潜伏性故障时，变压器等当判断变压器内部可能存在潜伏性故障时，变压器等设备涉及产气的内部故障一般可分为过热和放电。过热按设备涉及产气的内部故障一般可分为过热和放电。过热按设备涉及产气的内部故障一般可分为过热和放电。过热按设备涉及产气的内部故障一般可分为过热和放电。过热按温度高低分为低温、中温和高温过热温度高低分为低温、中温和高温过热温度高低分为低温、中温和高温过热温度高低分为低温、中温和高温过热3 3种，此类故障的特种，此类故障的特种，此类故障的特种，此类故障的特征气体主要是征气体主要是征气体主要是征气体主要是CH4CH4与与与与C2H4C2H4，一般二者之和常占总烃的，一般二
175、者之和常占总烃的，一般二者之和常占总烃的，一般二者之和常占总烃的80%80%以上，并随着以上，并随着以上，并随着以上，并随着(su zhe)(su zhe)故障点温度的升高，故障点温度的升高，故障点温度的升高，故障点温度的升高，CH4CH4、C2H4C2H4和和和和H2H2的比例依次增大；放电又可分为局部放电、火的比例依次增大；放电又可分为局部放电、火的比例依次增大；放电又可分为局部放电、火的比例依次增大；放电又可分为局部放电、火花放电和高能量放电花放电和高能量放电花放电和高能量放电花放电和高能量放电3 3种类型，此类故障的特征气体主要种类型，此类故障的特征气体主要种类型，此类故障的特征气体主
176、要种类型，此类故障的特征气体主要是是是是C2H2C2H2和和和和H2H2，其次是，其次是，其次是，其次是C2H4C2H4和和和和CH4CH4；另外，变压器内部；另外，变压器内部；另外，变压器内部；另外，变压器内部进水受潮也是一种内部潜伏性故障，它的特征是进水受潮也是一种内部潜伏性故障，它的特征是进水受潮也是一种内部潜伏性故障，它的特征是进水受潮也是一种内部潜伏性故障，它的特征是H2H2含量含量含量含量单纯较高。对于局部放电，低能量或高能量放电以及热故单纯较高。对于局部放电，低能量或高能量放电以及热故单纯较高。对于局部放电，低能量或高能量放电以及热故单纯较高。对于局部放电，低能量或高能量放电以及
177、热故障可以简单的用表障可以简单的用表障可以简单的用表障可以简单的用表3-13-1来解释。来解释。来解释。来解释。第94页/共97页第九十五页，共98页。表3-1 溶解(rngji)气体分析解释简表情况特征故障C2H2/ C2H4CH4/ H2C2H4/C2H6PDDT局部放电低能量或高能量放电热故障0.20.20.2第95页/共97页第九十六页，共98页。本章(bn zhn)结束第96页/共97页第九十七页，共98页。内容(nirng)总结会计学。（2）90和270之后的一段相位内不会出现放电脉冲。介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在的辉光或者亚辉光放电。优点：较之电检测法，非电量检测方法具有抗电磁干扰能力强、与试样(sh yn)电容无关等优点。水平扫描和椭圆扫描显示屏上波形示意图。频域方法是利用周期型干扰在频域上离散的特点处理之。本章结束第九十八页，共98页。
