局部放電試驗(yàn)中的局放和干擾圖例

局部放電的波形和識(shí)別圖譜 

A1前言 

局部放電電氣檢測的基本原理是在一定的電壓下測定試品絕緣結(jié)構(gòu)中局部放電所產(chǎn)生的高頻電流脈沖。在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)區(qū)分并剔除由外界干擾引起的高頻脈沖信號(hào)，否則，這種假信號(hào)將導(dǎo)致檢測靈敏度下降和最小可測水平的增加，甚至造成誤判斷的嚴(yán)重后果。 

在某一既定的試驗(yàn)環(huán)境下，如何區(qū)別干擾信號(hào)，采取若干必要的措施，以保證測試的正確性，就成為一個(gè)較重要的問題。目前行之有效的辦法是提高試驗(yàn)人員識(shí)別干擾波形的能力，正確掌握試品放電的特征、與施加電壓及時(shí)間的規(guī)律。經(jīng)驗(yàn)表明：判斷正確與否在很大程度上取決于測試者的經(jīng)驗(yàn)。掌握的波形圖譜越多，則識(shí)別和解決的方法也越快越正確。目前，有用計(jì)算機(jī)進(jìn)行頻譜分析幫助識(shí)別，但應(yīng)用計(jì)算機(jī)的先決條件同樣需要預(yù)知各種干擾波和試品放電波形的特征?，F(xiàn)根據(jù)我國多年來的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和國外曾經(jīng)發(fā)表過的一些圖譜，匯編成文，供參考。應(yīng)該指出，所介紹的放電波形，多屬處理成典型化的圖形，不可能包含全部可能發(fā)生的內(nèi)容。 

A2局部放電的干擾、抑制及識(shí)別的方法 

圖A1  干擾及其進(jìn)入試驗(yàn)回路的途徑 

T_r—試驗(yàn)變壓器；C_x—被試品；C_k—耦合電容器；Z_m—測量阻抗； 

DD—檢測儀；M—鄰近試驗(yàn)回路的金屬物件；U_A—電源干擾； 

U_B—接地干擾；U_C—經(jīng)試驗(yàn)回路雜散電容C耦合產(chǎn)生的干擾； 

U_D—懸浮電位放電產(chǎn)生的干擾；U_E—高壓各端部電暈放電的干擾； 

I_A—試驗(yàn)變壓器的放電干擾；I_B—經(jīng)試驗(yàn)回路雜散電感M耦合產(chǎn)生的輻 

射干擾；I_C—耦合電容器放電的干擾 

A2.1干擾類型和途徑 

干擾將會(huì)降低局部放電試驗(yàn)的檢測靈敏度，試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使干擾水平抑制到zui低水平。干擾類型通常有：電源干擾、接地系統(tǒng)干擾、電磁輻射干擾、試驗(yàn)設(shè)備各元件的放電干擾及各類接觸干擾。這些干擾及其進(jìn)入試驗(yàn)回路的途徑見圖A1。 

a.電源干擾。檢測儀及試驗(yàn)變壓器所用的電源是與低壓配電網(wǎng)相連的，配電網(wǎng)內(nèi)的各種高頻信號(hào)均能直接產(chǎn)生干擾。因此，通常采用屏蔽式電源隔離變壓器及低通濾波器抑制，效果甚好。 

b.接地干擾。試驗(yàn)回路接地方式不當(dāng)，例如兩點(diǎn)及以上接地的接地網(wǎng)系統(tǒng)中，各種高頻信號(hào)會(huì)經(jīng)接地線耦合到試驗(yàn)回路產(chǎn)生干擾。這種干擾一般與試驗(yàn)電壓高低無關(guān)。試驗(yàn)回路采用一點(diǎn)接地，可降低這種干擾。 

c.電磁輻射干擾。鄰近高壓帶電設(shè)備或高壓輸電線路，無線電發(fā)射器及其它諸如可控硅、電刷等試驗(yàn)回路以外的高頻信號(hào)，均會(huì)以電磁感應(yīng)、電磁輻射的形式經(jīng)雜散電容或雜散電感耦合到試驗(yàn)回路，它的波形往往與試品內(nèi)部放電不易區(qū)分，對(duì)現(xiàn)場測量影響較大。其特點(diǎn)是與試驗(yàn)電壓無關(guān)。消除這種干擾的根本對(duì)策是將試品置于屏蔽良好的試驗(yàn)室。采用平衡法、對(duì)稱法和模擬天線法的測試回路，也能抑制輻射干擾。 

d.懸浮電位放電干擾。鄰近試驗(yàn)回路的不接地金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)懸浮電位放電，也是常見的一種干擾。其特點(diǎn)是隨試驗(yàn)電壓升高而增大，但其波形一般較易識(shí)別。消除的對(duì)策一是搬離，二是接地。 

e.電暈放電和各連接處接觸放電的干擾。電暈放電產(chǎn)生于試驗(yàn)回路處于高電位的導(dǎo)電部分，例如試品的法蘭、金屬蓋帽、試驗(yàn)變壓器、耦合電容器端部及高壓引線等jian端部分。試驗(yàn)回路中由于各連接處接觸不良也會(huì)產(chǎn)生接觸放電干擾。這兩種干擾的特性是隨試驗(yàn)電壓的升高而增大。消除這種干擾是在高壓端部采用防暈措施(如防暈環(huán)等)，高壓引線采用無暈的導(dǎo)電圓管，以及保證各連接部位的良 好接觸等。 

f.試驗(yàn)變壓器和耦合電容器內(nèi)部放電干擾。這種放電容易和試品內(nèi)部放電相混淆。因此，使用的試驗(yàn)變壓器和耦合電容器的局部放電水平應(yīng)控制在一定的允許量以下。 

A2.2識(shí)別干擾的基本依據(jù)局部放電試驗(yàn)的干擾是隨機(jī)而雜亂無章的，因此難以建立全面的識(shí)別方法，但掌握各類放電時(shí)的時(shí)間、位置、掃描方向以及電壓與時(shí)間關(guān)系曲線等特性，有助于提高識(shí)別能力。 

a.掌握局部放電的電壓效應(yīng)和時(shí)間效應(yīng)。局部放電脈沖波形與各種干擾信號(hào)隨電壓高低、加壓時(shí)間的變化具有某種固有的特性，有些放電源(干擾源)隨電壓高低(或時(shí)間的延長)突變、緩變，而有些放電源卻是不變的，觀察和分析這類固有特性是識(shí)別干擾的主要依據(jù)。 

b.掌握試驗(yàn)電壓的零位。試品內(nèi)部局部放電的典型波形，通常是對(duì)稱的位于正弦波的正向上升段，對(duì)稱地疊加于橢圓基線上，而有些干擾(如高電位、地電位的jian 端電暈放電)信號(hào)是處于正弦波的峰值，認(rèn)定橢圓基線上試驗(yàn)電壓的零位。也有助于波形識(shí)別。但須指出，試驗(yàn)電壓的零位是指施加于試品兩端電壓的零位，而不是指低壓勵(lì)磁側(cè)電壓的零位。目前所采用的檢測儀中，零位指示是根據(jù)高壓電阻分壓器的低壓輸出來定的，電阻分壓器的電壓等級(jí)一般最高為50kV。根據(jù)高電位、地電位jian端電暈放電發(fā)生在電壓峰值的特性，也可推算到試驗(yàn)電壓 的零位，只要人為在高壓端設(shè)置一個(gè)jian 端電暈放電即可認(rèn)定。高壓端jian端電暈放電的脈沖都嚴(yán)格地疊加于正弦波的負(fù)峰值。 

圖A2  橢圓基線掃描方向識(shí)別

c.根據(jù)橢圓基線掃描方向。放電脈沖與各種干擾信號(hào)均在時(shí)基上占有相應(yīng)的位置(即反映正弦波的電角度)，如前所述，試品內(nèi)部放電脈沖總是疊加于正向(或反向)的上升段，根據(jù)橢圓基線的掃描方向，可確定放電脈沖和干擾信號(hào)的位置。方法是注入一脈沖(可用機(jī)內(nèi)方波)，觀察橢圓基線上顯示的脈沖振蕩方向(必要時(shí)可用X軸擴(kuò)展)即為橢圓基線的掃描方向，從而就能確定橢圓基線的相應(yīng)電角度，如圖A2所示。 

d.整個(gè)橢圓波形的識(shí)別。局部放電測試，特別是現(xiàn)場測試，將各種干擾抑制到很低的水平通常較困難。經(jīng)驗(yàn)表明，在示波屏上所顯示的波形，即使有各種干擾信號(hào)，只要不影響識(shí)別與判斷，就不必花很大的精力將干擾信號(hào)全部抑制。 

A3局部放電的基本圖譜 

A3.1基本圖譜，見表A1。 

表A1  局部放電的基本圖譜

續(xù)表

A3.2基本圖譜說明，見表A2。 

表A2  局部放電的基本圖譜說明