1、 HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 使 用 说 明 书 武汉华新仪电力科技有限公司 WuHan HuaXinyi Power Technology Co.,Ltd HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 目 录 一、技术参数 . 3 二、功能说 明 . 3 三、操作步骤 . 4 第一章 局放理论概述 . 4 一、局部放电的定义及产生原因 . 4 二 、局部放电的模拟电路及放电过程简介 . 5 三、局部放电的测量原理： . 7 四、局部放电的表征参数 . 8 第二章 局放测试的试验系统接线。 .
2、9 局部放电测试电路的三种基本接法及优缺点。 . 9 一、采用并联法的整个系统的接线原理图。 . 9 二、几种典型试品的接线原理图。 . 10 第三章 概述 . 13 第四章 主要技术指标： . 13 一、系统工作原理： . 15 三、结构说明 . 15 第五章 操作说明 . 18 第六章 抗干扰措施和局部放电图谱简介 . 22 （一）测量的干扰分类 . 22 （二）抗干扰方法 . 22 （三）初做实验者对波形辨认还是有一定困难的，下面就简单介绍一 . 22 （四）下面介绍一些主要视为干扰或非正常放电的情况： . 24 第七章 局部放电测试当中应该注意的问题 . 29 第八章 附件 . 30
3、HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 一、技术参数 输入电压： 380V 输出电压： 0-450V 输入电流： 90A 输出电流： 77.7A 频 率： 50HZ 相 数：单 相 二、功能说明 控制台 (包括调压器柜 )内设有过电流、耐压计时、回零位启动等保护功能。控制面板上配有调压器输出电压表，调压器输出电流表压器输出电流表；高压测量表，并配有功能按钮开关，具体说明如下： 1电源开关：为控制台内中间继电器和接触器提供动作电源。 2“启动”，“停止”按钮：为控制台主电源开关，按下“启动”按钮后调压器进入工作状态。 3“ 降压”按钮：为调压器内调压电机提供电源，按下
4、“降压”按钮调压器处于降压状态。 4“升压”按钮：为调压器内调压电机提供电源，按下“升压”按钮调压器处于升压状态。 5“警铃”按钮：为警铃提供电源，按下“警铃”按钮警铃声响。 6“耐压”按钮：按下“耐压”按钮计时器进入计时状态。 7计时器：时间可以根据需要设定，分别为时分秒。 8 调压器输出电压表：为调压器输出电压指示。 9 调压器输出电流表：为调压器输出电流指示。 10 控制柜背面有电源“输入 1 2”红色和“电源输出 3 4”黑色四个接线柱，“输入 1 2”为控制 柜接入 380V 控制电源。“输入 3 4”接试验变压器。 11 “过流”指示：如果在试验过程中发生过电流（如被试品击穿）控制
5、台内的过流继电器动作，切断主电源面板过流指示亮起。调压器自动回零位。如果在试验过程中发生过电压，控制台内的过电压继电器动作，切断主电源面板过流指示亮起。调压器自动回零位 12“零位”指示：如果在试验过程中突然切断主电源，要重新启动，必须待HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 调压器自动复零位后才能重新启动。调压器复零后“零位”指示亮起。 13 在与试验变压器连接之前，先单独调试控制台。 三、操作步骤 按技术要求接好成套试验设备 之间的連线，控制台接通 220V电源，控制柜接通 380V 电源，打开控制台电源开关，此时控制面板上数字表和有关指示灯亮。按下：“警铃”按
6、钮提醒工作人员离开试验区域；按下“启动”按钮主电源合闸，此时调压器发出电流声；按下 “升压”按钮 试验变压器开始升压并升到所需电压，按下耐压计时按钮，到时自动降压调压器回零位，切断电源一次试验完成。在试验过程中，如发生被试品过电流或过电压控制台内的保护开关将自动切断主电源，调压器自动回零位。调压器不在零位，主电源无法启动。 在试验设备使用过程中如发生异常请快速切断电源停机检查， 如自己不能解决请与我们联系 第一章 局放理论概述 在开始我们的实验以前，我们首先应该对局部放电有个初步的了解，为什么要测量局部放电？局部放电有什么危害？怎样准确测量局部放电？有了上述理论基础可以帮助我们理解测量过程中的
7、正确操作。 一、局部放电的定义及产生原因 在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，但尚未击穿，（即在施加电压的导体之间没有击穿）。这种现象称之为局部放电。局部放电可能发生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面上和内部，发生在表面的称为表面局部放电。发生在内部的称为内部局部放 电。而对于被气体包围的导体附近发生的局部放电，称之为电晕。由此 总结一下局部放电的定义，指部分的桥接导体间绝缘的一种电气放电，局部放电产生原因主要有以下几种： 1、 电场不均匀。 2、 电介质不均匀。 3、 制造过程的气泡或杂质。最经常发生放电的原因是绝缘体内部或表面存在气泡；其次是有些设备的运行过程中会发生热胀冷缩
8、,不同材料特别是HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 导体与介质的膨胀系数不同，也会逐渐出现裂缝；再有一些是在运行过程中有机高分子的老化，分解出各种挥发物，在高场强的作用下，电荷不断地由导体进入介质中， 在注入点上就会使介质气化。 二 、局部放电的模 拟电路及放电过程简介 介质内部含有气泡，在交流电压下产生的内部放电特性可由图 1 1的模拟电路(a b c 等值电路 )予以表示；其中 Cc是模拟介质中产生放电间隙 (如气泡 )的电容； Cb代表与 Cc串联部分介质的合成电容； Ca表示其余部分介质的电容。 (a) 实际介质 (b) 模拟电路 错误！未找到引用源。
9、介质有缺陷 (气泡 )的部份 (虚线表示 ) 错误！未找到引用源。 介质无缺陷部份 图 1 1 表示具有内部放电的模拟电路 图 1 1 中以并联有 对火花间隙的电容 Cc 来模拟产生局部放电的内部气泡。图 1 2表示了在交流电压下局部放电的发生过程。 HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 图 1-2 介质内单个气泡在交流电压下的局部放电过程 U(t)一一外施交流电压 Uc(t)一一气泡不击穿时在气泡上的电压 Uc(t) 一一有局部放电时气泡上的实际电压 Vc 一一气泡的击穿电压 Y r 一一气泡的残余电压 Us 局部放电起始电压 (瞬时值 ) Ur 一一与气泡残余
10、电压 v r 对应的外施电压 Ir 一一气泡中的放电电流 电极间总电容 Cx=Ca (Cb Cc)/(Cb Cc)=Ca 电极间施加交流电压 u(t)时，气泡电容 Cc上对应的电压为 Uc(t)。如图 2 1所示，此时的 Uc(t)所代表的是气泡理想状态下的电压（既气泡不发生击穿）。 Uc(t)=U(t) Cb/Cc Cb 外施电压 U(t)上升时，气泡上电压 Uc(t)也上升，当 U(t)上升到 Us时，气泡上电压 Uc 达到气泡击穿电压 ,气泡击穿，产生大量的正、负离子，在电场作用下各自迁移到气泡上下壁，形成空间 电菏，建立反电场，削弱了气泡内的总电场强度，使放电熄灭，气泡又恢复绝缘性能。
11、这样的一次放电持续时间是极短暂的，对一般的空气气泡来说，大约只有几个毫微秒 (10 的负 8次方到 10 的负 9 次方HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 秒 )。所以电压 Uc(t)几乎瞬间地从 Vc降到 Vr， Vr 是残余电压；而气泡上电压Uc (t)将随 U(t)的增大而继续由 Vr升高到 Vc时，气泡再 次击穿，发生又 次局部放电，但此时相应的外施电压比 Us 小，为 (Us-Ur)，这是因为气泡上有残余电压 Vr的内电场作用的结果。 Vr 是与气泡残余电压 Yr 相应的外施电压，如此反复上述过程，即外施 电压每增加 (Us-Ur)，就产生一次局部放电
12、直到前 次放电熄灭后， Uc(t) 上升到峰值时共增量不足以达 Vc(相当于外施电压的增量比 (Us-Ur)小 )为止。 此后，随着外施电压 U(t)经过峰值 Um 后减小，外施电压在气泡中建立反方向电场，由于气泡中残存的内电场电压方向与外电场方向相反，故外施电压须经 (Us+Ur)的电压变化，才能使气泡上的电压达到击穿电压 Vc， (假定正、负方向击穿电压 Vc相等 )，产生一次局部放电。放电很快熄灭，气泡中电压瞬时降到残余电压 Vr(也假定正、负方向相同 )。外施电压继续下降，当再 下降 (Us-Ur)时，气泡电压就又达到 Vc从而又产生一次局部放电。如此重复上述过程，直到外施电压升到反向
13、蜂值一 Um的增量不足以达到 (Us-Ur)为止。外施电压经过一 Um峰值后，气泡上的外电场方向又变为正方向，与气泡残余电压方向相反，故外施电压又须上升 (Us+Ur)产生第 次放电，熄灭后，每经过 Us Ur的电压上升就产生一次放电，重复前面所介绍的过程。如图 1 2所示。 由以上局部放电过程分析，同时根据局部放电的特点（同种试品，同样的环境下，电压越高局部放电量越大）可以知道：一般情况下，同一试品在一、三象限的 局部放电量大于二、四象限的局部放电量。那是因为它们是电压的上升沿。（第三象限是电压负的上升沿）。这就是我们测量中为什么把时间窗刻意摆在一、三象限的原因。 三、局部放电的测量原理：
14、局放仪运用的原理是脉冲电流法原理，即产生一次局部放电时，试品 Cx两端产生一个瞬时电压变化 u，此时若经过电 Ck 耦合到一检测阻抗 Zd上，回路就会产生一脉冲电流 I，将脉冲电流经检测阻抗产生的脉冲电压信息，予以检测、放大和显示等处理，就可以测定局部放电的一些基本参量（主要是放电量 q）。在这里需要指出的是，试品内部实际的局部放电量是无法测 量的，因为试品内部的局部放电脉冲的传输路径和方向是极其复杂的，因此我们只有通过对比法来检HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 测试品的视在放电电荷，即在测试之前先在试品两端注入一定的电量，调节放大倍数来建立标尺，然后将在实际
15、电压下收到的试品内部的局部放电脉冲和标尺进行对比，以此来得到试品的视在放电电荷。 四、局部放电的表征参数 局部放电是比较复杂的物理现象，必须通过多种表征参数才能全面的描绘其状态，同时局部放电对绝缘破坏的机理也是很复杂的，也需要通过不同的参数来评定它对绝缘的损害，目前我们只关心两个基本参数。 1 视在放电电荷 在绝缘体 中发生局部放电时，绝缘体上施加电压的两端出现的脉动电荷称之为视在放电电荷，单位用皮库（ pc）表示，通常以稳定出现的最大视在放电电荷作为该试品的放电量。 2 放电重复率 在测量时间内每秒中出现的放电次数的平均值称为放电重复率，单位为次 /秒，放电重复率越高，对绝缘的损害越大。 H
16、DJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有限公司 第二章 局放测试的试验系统接线。 在了解了局部放电的基本理论之后，在本章我们的重点转向实际操作，我们先介绍局部放电测试中常用的三种接法，随后我们再介绍整个系统的接线电路，最后我们再分别介绍几种典型的试品的 试验线路。 局部放电测试电路的三种基本接法及优缺点。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eA4D a t e : 25 - J ul - 20 05 S h e e t of F i l e : E : 天音怒放 pr ot e l 系统电路 .D
17、 db D r a w n B y :CkCxZ c hZdMZ c hC x 2C x 1MZ d 1CkCxZ c hZdM Z d 1（一）并联法 （二）串联法 （三）平衡法 （ 1） 标准试验电路，又称并联法。适合于必须接地的试品。 其缺点是高压引线对地杂散电容并联在 CX 上，会降低测试灵敏度。 （ 2） 接法的串联法，其要求试品低压端对地浮置。 其优点是变压器入口电容、高压线对地杂散电容与耦合电容 CK并联，有利于提高试验灵敏度。缺点是试样损坏时会损坏输入单元。 （ 3） 平衡法试验电路：要求两个试品相接近，至少电容量为同一数量级其优点是外干扰强烈的情况下，可取得较好抑制干扰的 效
18、果，并可消除变压器杂散电容的影响，而且可做大电容试验。缺点是须要两个相似的试品，且当产生放电时，需设法判别是哪个试品放电。 值得提出的是：由于现场试验条件的限制（找到两个相似的试品且要保证一个试品无放电不太容易），所以在现场平衡法比较难实现，另外，由于采用串联法时，如果试品击穿，将会对设备造成比较大的损害，所以出于对设备保护的想法，在现场试验时一般采用并联法。 一、采用并联法的整个系统的接线原理图。 该系统采用脉冲电流法检测高压试品的局部放电量，由控制台控制调压器和变压器在试品的高压端产生测试 局放所需的预加电压和测试电压，通过无局放HDJF 无局部放电耐压试验成套装置 武汉华新仪电力科技有
19、限公司 藕合电容器和检测阻抗将局部放电信号取出并送至局部放电检测仪显示并判断和测量。系统中的高压电阻为了防止在测试过程中试品击穿而损坏其他设备，两个电源滤波器是将电源的干扰和整个测试系统分开，降低整个测试系统的背景干扰。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eA4D a t e : 9- A pr - 2003 S he e t of F i l e : F : 姚颖 2.ddb D r a w n B y : 220VCXCK 220V 局放仪隔离滤波器隔 220V调压器T R A N S 20 250V高压变压器
20、高压限流电阻检测阻抗GNDHVT R A N S 5控制台离滤波器根据上述原理图可以看出，局部放电测试的灵敏度和准确度和整个系统密切相关，要想顺利和准确的进行局部放电测试，就必须将整个系统考滤周到，包括系统的参数选取和连接方式。另外，在现场试验时，由于是验证性试验，高压限流电阻可以省掉。 二、几种典型试品的接线原理图。 （ 1）电流互感器的局放测试接线原理图 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eA4D a t e : 27 - A ug - 20 0 2 S h e e t of F i l e : C : M y D oc um e nt s dp d.d d b D r a w n B y :CkZm局放仪L1 L2K1 K2HVa 电流互感器接线
