局部放電檢測(cè)器系統(tǒng)工程原理簡(jiǎn)介

若試品Ca在試驗(yàn)電壓下產(chǎn)生局部放電時(shí)，經(jīng)耦合電容Ck產(chǎn)生脈沖電流，由輸入單元拾取得脈沖訊號(hào)，經(jīng)低噪聲前置放大、濾波放大器選擇所需頻帶及主放放大后，在示波屏的橢圓掃描基線上顯示出放電脈沖，同時(shí)也送到脈沖峰值表（對(duì)數(shù)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)脈沖峰值表的工作時(shí)間，并在這段時(shí)間內(nèi)將顯示屏的顯示加亮，寬度與位置可以改變，進(jìn)一步加強(qiáng)了抗干擾能力。

1．可測(cè)試品的電容范圍：6pF~250uF

2．檢測(cè)靈敏度及允許電流(見(jiàn)表1)。

3．橢圓掃描時(shí)基

(1) 頻率：50、100、150、200、400Hz

(2) 旋轉(zhuǎn)：以30度為一檔，可旋轉(zhuǎn)120度。

(3) 工作方式：標(biāo)準(zhǔn)－擴(kuò)展－直線。

(4) 高頻時(shí)基橢圓的輸入電壓范圍：13~275V。

4．顯示單元

采用100×80mm矩形示波管，有亮度與聚焦調(diào)節(jié)旋鈕。

5．放大器

(1) 3dB低頻端頻fL：20、40KHz任選。

(2) 3dB高頻端頻率fH：200、300KHz任選。

(3) 增益調(diào)節(jié)：粗調(diào)6檔，檔間增益差10倍±5%。

(4) 細(xì)調(diào)范圍：>10倍。

(5) 正、負(fù)脈沖響應(yīng)不對(duì)稱性：<5%。

6．時(shí)間窗

(1) 窗寬：5度~150度(50Hz) 連續(xù)可調(diào)。

(2) 窗位置：每一窗可旋轉(zhuǎn)0度~170度。

(3) 兩個(gè)時(shí)間窗可分別或同時(shí)控制。

7、脈沖峰值表

(1) 線性指示：0~100誤差不大于5%。

（2）指示：1~100誤差不大于5%。

表1 檢測(cè)靈敏度及輸入單元允許電流值

8、具有輔助識(shí)別放電脈沖相位的零標(biāo)志系統(tǒng)。

9、工作電源 220V±10% 工頻

1． 局部放電

局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它并不構(gòu)成整個(gè)絕緣的貫通性擊穿。它包含三種放電形式：內(nèi)部放電（在介質(zhì)內(nèi)部）、沿面放電（在介質(zhì)表面）、電暈放電（在電極尖端）。

2．電荷量

在試品兩端瞬時(shí)注入一定電荷量，使試品端電壓的變化和由局部放電本身引起的端電壓的變化相同，此注入量即為局部放電的視在電荷量。

3． 視在放電量校準(zhǔn)器

視在放電量校準(zhǔn)器是一標(biāo)準(zhǔn)電量發(fā)生器，試驗(yàn)前它以輸出某固定電量加之試品兩端，模擬該試品在此電量下放電時(shí)局部放電測(cè)試儀的響應(yīng)，此時(shí)調(diào)整刻度系數(shù)，確定局部放電檢測(cè)儀的量程，以便在試驗(yàn)時(shí)測(cè)量該試品在額定電壓下的視在放電量。因該放電量時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)電量發(fā)生器比較后間接測(cè)出，而非直接測(cè)出，故此放電量稱為“視在放電量”。

校正電量發(fā)生器是測(cè)量局部放電時(shí)必備的儀器，它的性能參數(shù)直接關(guān)系到測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

視在放電量校準(zhǔn)器由校準(zhǔn)脈沖電壓發(fā)生器和校準(zhǔn)電容串聯(lián)組成，其參數(shù)主要包括：脈沖波形上升時(shí)間、衰減時(shí)間、內(nèi)阻、脈沖峰值、校準(zhǔn)電容值等。

校準(zhǔn)脈沖電壓發(fā)生器電壓波形上升時(shí)間為從0.1U0到0.9U0的時(shí)間，衰減時(shí)間定義為從峰值下降到0.1U0的時(shí)間。

4．檢測(cè)阻抗

檢測(cè)阻抗是拾取檢測(cè)信號(hào)的裝置，在使用中，應(yīng)根據(jù)不同的測(cè)試目的，被試品的種類來(lái)選擇合適的檢測(cè)阻抗，以提高局部放電測(cè)量的靈敏度、分辨能力、波形特性及信噪比。

檢測(cè)阻抗按調(diào)諧電容范圍分1～12號(hào)。（見(jiàn)表1）

5．時(shí)間窗(門單元)

時(shí)間窗是為防止大于局部放電的干擾信號(hào)進(jìn)入峰值檢波電路而設(shè)計(jì)的一種電路裝置。因在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，尤其是在現(xiàn)場(chǎng)做試驗(yàn)時(shí)，不可避免地會(huì)引入一些干擾，所以，時(shí)間窗的使用更顯得重要。

時(shí)間窗的工作原理是把橢圓掃描時(shí)基分成導(dǎo)通(加亮區(qū)域)和截止(未加亮區(qū)域)兩部分,通過(guò)改變時(shí)間窗的位置和寬度將放電脈沖置于導(dǎo)通(加亮區(qū)域)，干擾脈沖置于截止(未加亮區(qū)域)，此時(shí)儀表讀數(shù)即為放電脈沖數(shù)值，而干擾則不論大小，皆不會(huì)影響放電脈沖數(shù)值。若此時(shí)兩個(gè)時(shí)間窗同時(shí)關(guān)閉，則儀表讀數(shù)為整個(gè)橢圓上脈沖之峰值。

(一)試驗(yàn)?zāi)康?

(1) 證實(shí)試品在規(guī)定電壓下沒(méi)有高于規(guī)定值之局部放電；

(2) 測(cè)定電壓上升時(shí)出現(xiàn)放電超過(guò)某一規(guī)定值時(shí)的最低電壓(起始放電電壓)和電壓下降時(shí)放電低于規(guī)定值時(shí)最高電壓(終止放電電壓)。

(3) 測(cè)定在某一規(guī)定電壓下的放電強(qiáng)度。

(二)試驗(yàn)條件

(1) 交流電源電壓應(yīng)為正弦波，不應(yīng)有過(guò)大的高次諧波。

(2) 試品的電氣、機(jī)械、溫度條件應(yīng)良好且穩(wěn)定。

(3) 由于電壓回滯現(xiàn)象的影響，在試驗(yàn)前至少幾小時(shí)以上的時(shí)間內(nèi)，不要承受超過(guò)規(guī)定的局部放電試驗(yàn)電壓最高值以上的電壓。

(4) 經(jīng)過(guò)搬運(yùn)后的試品，必須靜放一段時(shí)間后再做局部放電試驗(yàn)(油浸)。

(三)試驗(yàn)程序

1. 將試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的雜物盡量移到試區(qū)以外，各種金屬物體應(yīng)牢固接地，檢查和改善試區(qū)內(nèi)一切可能放電的部位，應(yīng)特別注意各種地線是否已接地。

2. 根據(jù)不同的試品和試驗(yàn)條件，選擇正確的接線方式。

3. 對(duì)所選擇的測(cè)試回路用視在放電量校準(zhǔn)器對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行刻度系數(shù)校正，校正時(shí)對(duì)所規(guī)定的刻度系數(shù)K值調(diào)節(jié)儀器的增益旋鈕，把分刻度系數(shù)H調(diào)到H=U0C0/K值。校正完畢后，測(cè)試儀器的細(xì)調(diào)（連續(xù)調(diào)節(jié)）增益旋鈕不得隨意變動(dòng)，同時(shí)應(yīng)將視在放電量校準(zhǔn)器從高壓線路上取下，以免在加壓試驗(yàn)時(shí)將視在放電量校準(zhǔn)器擊穿而使高壓線路短路。

(四) 注意事項(xiàng)

1. 在試驗(yàn)開(kāi)始加壓以前，試驗(yàn)人員必須詳細(xì)而全面地檢查一遍線路，以免線路接錯(cuò)。測(cè)試儀器處的接地線是否與接地體牢固連接，若連接不牢或在準(zhǔn)備工作時(shí)掐頭去尾線被腳踢斷，這將可能引起人身和設(shè)備事故。

2．對(duì)于連接線應(yīng)避免將尖端暴露在外，防止尖端電暈放電，尤其對(duì)于電壓等級(jí)較高的局部放電試驗(yàn)，必要時(shí)要加粗高壓連接線及加裝防電暈罩，減小因場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高引起的電暈放電。屏蔽罩不能與試品的瓷裙相接觸。

3. 一般情況下，在試驗(yàn)過(guò)程中，被試品在耐壓、預(yù)升壓時(shí)局部放電量都比正常值大很多，此時(shí)儀器的儀表必然會(huì)超出滿刻度。為防止儀器損壞，應(yīng)將儀器的增益粗調(diào)旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以不超出滿刻度為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)電壓降至測(cè)量電壓時(shí)，再將增益粗調(diào)開(kāi)關(guān)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一檔或更多檔，以便記錄測(cè)量值。

4. 校正電量發(fā)生器校正完畢后，一定要從高壓端脫離，并關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，且儀器的增益細(xì)調(diào)旋鈕不可再調(diào)。因增益粗調(diào)開(kāi)關(guān)每相鄰兩檔之間的關(guān)系是十倍，且檔位有指示，故升壓后根據(jù)放電量大小，可選擇合適量程。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，每降一檔量程擴(kuò)大十倍；反之，順時(shí)針時(shí)，量程縮小十倍。

5. 試驗(yàn)完畢后，應(yīng)對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)再進(jìn)行一次復(fù)查校正，驗(yàn)證是否與試驗(yàn)前所校正出的刻度系數(shù)相等，以免測(cè)試儀器或其它環(huán)節(jié)在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生故障而使測(cè)試結(jié)果不對(duì)。2100433B

局部放電分析是指檢測(cè)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部是否存在局部放電的一種試驗(yàn)方法，高壓電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部若存在空隙、氣泡、雜質(zhì)、外傷等，或在絕緣的沿面上具有缺陷，在電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，就會(huì)發(fā)生局部放電。這種局部放電產(chǎn)生的熱和活性氣體，會(huì)腐蝕局部絕緣，造成絕緣介質(zhì)性能的逐步老化，由于累積效應(yīng)，最終可能使整個(gè)絕緣擊穿和閃絡(luò)。電氣設(shè)備局部放電試驗(yàn)，可分析區(qū)別局部放電的特征，測(cè)出它的放電強(qiáng)度。其測(cè)量試驗(yàn)方法有噪聲檢測(cè)法、光測(cè)法、熱檢測(cè)法、放電產(chǎn)物分析法、無(wú)線電干擾測(cè)量法、脈沖電流測(cè)量法，再根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行分析判斷 。

質(zhì)量型檢測(cè)器是流量敏感型檢測(cè)器，不隨流動(dòng)相流速而變化。還有濃度檢測(cè)器，檢測(cè)信號(hào)與待測(cè)組分濃度成正比。

因此峰面積不隨流動(dòng)相流速而變化。靈敏度表示為單位時(shí)間內(nèi)單位物質(zhì)量通過(guò)檢測(cè)器所產(chǎn)生的信號(hào)。氫火焰離子化檢測(cè)器FID和火焰光度檢測(cè)器FPD等等是質(zhì)量型檢測(cè)器；相對(duì)的TCD.ECD是濃度型檢測(cè)器。

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