高電壓工程絕緣診斷篇第六講課件

1、秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講1復(fù)習(xí)、作業(yè)與預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)、作業(yè)與預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)第第5 5章章 絕緣診斷與絕緣試驗(yàn)絕緣診斷與絕緣試驗(yàn)作業(yè)作業(yè)5-15-1，5-45-4預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)第第6 6章章 穩(wěn)態(tài)高電壓的產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)高電壓的產(chǎn)生第第7 7章章 穩(wěn)態(tài)高電壓的測(cè)量穩(wěn)態(tài)高電壓的測(cè)量秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講2高電壓工程第5章 監(jiān)測(cè)診斷篇清華大學(xué)電機(jī)系周遠(yuǎn)翔秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講3第5章 絕緣診斷與絕緣試驗(yàn)5.1 絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的基本概念5.2 絕緣電阻和泄漏電流的測(cè)量5.3 介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量5.4 局部放電的測(cè)量5.5 耐壓試驗(yàn)與預(yù)防性試驗(yàn)方法的特點(diǎn)總結(jié)5.7 絕緣的在線監(jiān)測(cè) 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六

2、講45.1 5.1 絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的基本概念絕緣監(jiān)測(cè)和診斷的基本概念 絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)概念：電力設(shè)備絕緣電力設(shè)備絕緣在運(yùn)行中受到電、熱、機(jī)械、不良環(huán)境等各種因在運(yùn)行中受到電、熱、機(jī)械、不良環(huán)境等各種因素的作用，其性能將逐漸劣化，以致出現(xiàn)缺陷，素的作用，其性能將逐漸劣化，以致出現(xiàn)缺陷，造成故障，引起供電中斷。通過(guò)對(duì)絕緣的試驗(yàn)和造成故障，引起供電中斷。通過(guò)對(duì)絕緣的試驗(yàn)和各種特性的測(cè)量，了解并評(píng)估絕緣在運(yùn)行過(guò)程中各種特性的測(cè)量，了解并評(píng)估絕緣在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)稱為絕緣的的狀態(tài)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)稱為絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù) 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講5

3、絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)分類：1. 按照對(duì)設(shè)備造成的影響程度分類（兩類）非破壞性試驗(yàn)，亦稱絕緣特性試驗(yàn)：在較低電壓下在較低電壓下或用其它不會(huì)損傷絕緣的方法測(cè)量絕緣的各種情況，從而或用其它不會(huì)損傷絕緣的方法測(cè)量絕緣的各種情況，從而判斷絕緣內(nèi)部的缺陷判斷絕緣內(nèi)部的缺陷包含的種類：絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)、絕緣油的氣相色譜分析等局部放電試驗(yàn)、絕緣油的氣相色譜分析等 破壞性試驗(yàn)，即耐壓試驗(yàn)：以高于設(shè)備的正常運(yùn)行電以高于設(shè)備的正常運(yùn)行電壓來(lái)考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗(yàn)對(duì)絕壓來(lái)考核設(shè)備的電壓耐受能力和絕緣水平。耐壓試驗(yàn)對(duì)絕緣的考驗(yàn)嚴(yán)格，能保

4、證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；緣的考驗(yàn)嚴(yán)格，能保證絕緣具有一定的絕緣水平或裕度；缺點(diǎn)并可能在試驗(yàn)時(shí)給絕緣造成一定的損傷缺點(diǎn)并可能在試驗(yàn)時(shí)給絕緣造成一定的損傷 包含的種類：交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、雷電沖交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、雷電沖擊耐壓試驗(yàn)及操作沖擊耐壓試驗(yàn)擊耐壓試驗(yàn)及操作沖擊耐壓試驗(yàn) 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講62. 按照設(shè)備是否帶電的方式分類（兩類）離線：在離線的監(jiān)測(cè)和診斷時(shí)，要求被試設(shè)備退出運(yùn)行在離線的監(jiān)測(cè)和診斷時(shí)，要求被試設(shè)備退出運(yùn)行狀態(tài)，通常是周期性間斷地施行，試驗(yàn)周期由狀態(tài)，通常是周期性間斷地施行，試驗(yàn)周期由電力設(shè)備預(yù)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)防性試驗(yàn)規(guī)程（規(guī)程（dl/t 59

5、6dl/t 596）規(guī)定）規(guī)定特點(diǎn)：可采用破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)兩種方式，可采用破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)兩種方式，兩種方式是相輔相成的。耐壓試驗(yàn)往往是在非破壞性試驗(yàn)兩種方式是相輔相成的。耐壓試驗(yàn)往往是在非破壞性試驗(yàn)之后才進(jìn)行。缺點(diǎn)是對(duì)絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤之后才進(jìn)行。缺點(diǎn)是對(duì)絕緣耐壓水平的判斷比較間接，尤其對(duì)于周期性的離線試驗(yàn)更不易判斷準(zhǔn)確其對(duì)于周期性的離線試驗(yàn)更不易判斷準(zhǔn)確 在線：在線監(jiān)測(cè)則是在被試設(shè)備處于帶電運(yùn)行的條件下，在線監(jiān)測(cè)則是在被試設(shè)備處于帶電運(yùn)行的條件下，對(duì)設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)的監(jiān)測(cè)，通常是自動(dòng)進(jìn)對(duì)設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行連續(xù)或定時(shí)的監(jiān)測(cè)，通常是自動(dòng)進(jìn)行的行的特點(diǎn)：只

6、能采用非破壞性試驗(yàn)方式。由于可連續(xù)監(jiān)只能采用非破壞性試驗(yàn)方式。由于可連續(xù)監(jiān)測(cè)，除測(cè)定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析特性隨時(shí)間的變測(cè)，除測(cè)定絕緣特性的數(shù)值外，還可分析特性隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，從而顯著提高了其判斷的準(zhǔn)確性化趨勢(shì)，從而顯著提高了其判斷的準(zhǔn)確性 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講7絕緣預(yù)防性試驗(yàn)概念：為了對(duì)絕緣狀態(tài)作出判為了對(duì)絕緣狀態(tài)作出判斷，需對(duì)絕緣進(jìn)行各種試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，通稱為絕緣斷，需對(duì)絕緣進(jìn)行各種試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，通稱為絕緣預(yù)防性試驗(yàn)。預(yù)防性試驗(yàn)。 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講8絕緣的監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)的三個(gè)基本環(huán)節(jié)：傳感器與測(cè)量方法：正確選用各種傳感器及測(cè)量正確選用各種傳感器及測(cè)量手段，檢測(cè)或監(jiān)測(cè)被試

7、對(duì)象的種種特性，采集各手段，檢測(cè)或監(jiān)測(cè)被試對(duì)象的種種特性，采集各種特性參數(shù)；種特性參數(shù)；數(shù)據(jù)處理：對(duì)原始的雜亂信息加以分析處理對(duì)原始的雜亂信息加以分析處理( (數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理處理) )，去除干擾，提取反映被試對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)最，去除干擾，提取反映被試對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)最敏感、有效的特征參數(shù)；敏感、有效的特征參數(shù)；絕緣診斷：根據(jù)提取的特征參數(shù)和對(duì)絕緣老化過(guò)根據(jù)提取的特征參數(shù)和對(duì)絕緣老化過(guò)程的知識(shí)以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，參照有關(guān)規(guī)程對(duì)絕緣運(yùn)程的知識(shí)以及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，參照有關(guān)規(guī)程對(duì)絕緣運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別、判斷，即完成診斷過(guò)程。并對(duì)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別、判斷，即完成診斷過(guò)程。并對(duì)絕緣的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)故障提供預(yù)警，絕緣的發(fā)展趨

8、勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而對(duì)故障提供預(yù)警，并能為下一步的維修決策提供技術(shù)根據(jù)。并能為下一步的維修決策提供技術(shù)根據(jù)。秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講9絕緣診斷規(guī)則：規(guī)則分類：邏輯診斷，模糊診斷，統(tǒng)計(jì)診斷邏輯診斷：邏輯診斷中將特征只歸結(jié)為邏輯診斷中將特征只歸結(jié)為“有有”和和“無(wú)無(wú)”兩種兩種( (或特征參數(shù)大于某給定的閾值則為或特征參數(shù)大于某給定的閾值則為“有有”該特征，否則為該特征，否則為“無(wú)無(wú)”) )，診斷對(duì)象的狀態(tài)，診斷對(duì)象的狀態(tài)同樣只歸結(jié)為同樣只歸結(jié)為“有有”和和“無(wú)無(wú)”，或，或“好好”和和“壞壞”兩種，即特征和狀態(tài)均采用二值邏輯量來(lái)描述。兩種，即特征和狀態(tài)均采用二值邏輯量來(lái)描述。邏輯診斷簡(jiǎn)單明了，應(yīng)用較

9、廣，但把問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)邏輯診斷簡(jiǎn)單明了，應(yīng)用較廣，但把問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)化，診斷準(zhǔn)確度較低化，診斷準(zhǔn)確度較低 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講10模糊診斷：考慮到被試對(duì)象的特征及狀態(tài)評(píng)考慮到被試對(duì)象的特征及狀態(tài)評(píng)價(jià)的主觀不確定性，即模糊性，許多情況不能價(jià)的主觀不確定性，即模糊性，許多情況不能簡(jiǎn)單地用簡(jiǎn)單地用“有有”、“無(wú)無(wú)”和和“好好”、“壞壞”來(lái)來(lái)評(píng)定。模糊診斷中被試對(duì)象的特征和狀態(tài)不用評(píng)定。模糊診斷中被試對(duì)象的特征和狀態(tài)不用二值邏輯量描述，而用多值邏輯的特征函數(shù)來(lái)二值邏輯量描述，而用多值邏輯的特征函數(shù)來(lái)描述，如某特征描述，如某特征“很強(qiáng)很強(qiáng)”、“強(qiáng)強(qiáng)”、“一般一般”、“弱弱”、“很弱很弱”，某故障，某故障

10、“嚴(yán)重嚴(yán)重”、“較嚴(yán)較嚴(yán)重重”、“一般一般”、“輕微輕微”、“無(wú)無(wú)”等，然后等，然后按特征或狀態(tài)參數(shù)的取值量確定歸入某一類別。按特征或狀態(tài)參數(shù)的取值量確定歸入某一類別。如采用連續(xù)變化的特征函數(shù)，判斷可更加準(zhǔn)確。如采用連續(xù)變化的特征函數(shù)，判斷可更加準(zhǔn)確。 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講11統(tǒng)計(jì)診斷：考慮到被試對(duì)象特征參數(shù)分布的不考慮到被試對(duì)象特征參數(shù)分布的不確定性，即統(tǒng)計(jì)性。對(duì)于處于同樣狀態(tài)的同類設(shè)確定性，即統(tǒng)計(jì)性。對(duì)于處于同樣狀態(tài)的同類設(shè)備，其特征參數(shù)并不相同，而按一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律備，其特征參數(shù)并不相同，而按一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布。利用這些規(guī)律進(jìn)行絕緣診斷分布。利用這些規(guī)律進(jìn)行絕緣診斷(a) (a)

11、絕緣完好和損壞時(shí)絕緣完好和損壞時(shí) (b)(b)兩者重疊圖兩者重疊圖 概率密度曲線不重疊概率密度曲線不重疊 某特征參數(shù)的概率密度 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講125.2 絕緣電阻和泄漏電流的測(cè)量 5.2.1 測(cè)量絕緣電阻與吸收比的工作原理5.2.2 測(cè)量絕緣電阻與吸收比的方法5.2.3 泄漏電流的測(cè)量秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講135.2.1 測(cè)量絕緣電阻與吸收比的工作原理雙層介質(zhì)模型的電流時(shí)間特性i（t）=u/( r1+r2)+u(r1 c1r1 c2)2/ (c1+c2)2( r1+r2) r1r2 exp(-t/) r1r2(c1+c2)/ ( r1+r2) 雙層介質(zhì)等值電路圖 吸收和泄漏

12、電流及絕緣電阻的變化曲線秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講14i（t）=kexp(-t/) r1r2(c1+c2)/ ( r1+r2) 在工程應(yīng)用上的表達(dá)方便，把介質(zhì)處在吸收過(guò)程在工程應(yīng)用上的表達(dá)方便，把介質(zhì)處在吸收過(guò)程時(shí)的時(shí)的u/iu/i也稱呼為絕緣電阻也稱呼為絕緣電阻r r 雙層介質(zhì)等值電路圖 吸收和泄漏電流及絕緣電阻的變化曲線秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講15定義吸收比k：為加壓為加壓6060秒時(shí)的絕緣電阻秒時(shí)的絕緣電阻r r 6060與與1515秒秒時(shí)電阻時(shí)電阻r r 1515之比值之比值k = rk = r6060/ r/ r1515 定義極化指數(shù)p：為加壓為加壓1010分鐘時(shí)的絕緣電阻分鐘

13、時(shí)的絕緣電阻r r1010與與1 1分分鐘時(shí)電阻鐘時(shí)電阻r r11之比值之比值 p= rp= r1010/ r/ r11我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t596dl/t59619961996即電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)即電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程等規(guī)定：規(guī)程等規(guī)定：電力變壓器及大型發(fā)電機(jī)凡采用瀝青浸膠及烘卷云母絕緣電力變壓器及大型發(fā)電機(jī)凡采用瀝青浸膠及烘卷云母絕緣者：者：k k值應(yīng)不小于值應(yīng)不小于1.31.3，p p值應(yīng)不小于值應(yīng)不小于1.51.5大發(fā)電機(jī)當(dāng)采用環(huán)氧粉云母者：大發(fā)電機(jī)當(dāng)采用環(huán)氧粉云母者：k k值應(yīng)不小于值應(yīng)不小于1.61.6，p p應(yīng)不應(yīng)不小于小于2.02.0。發(fā)電機(jī)容量在發(fā)電機(jī)容量

14、在200mw200mw及以上者推薦測(cè)量及以上者推薦測(cè)量 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講16絕緣狀態(tài)的判定若絕緣內(nèi)部有集中性導(dǎo)電通道，或絕緣嚴(yán)重受潮，則電阻若絕緣內(nèi)部有集中性導(dǎo)電通道，或絕緣嚴(yán)重受潮，則電阻r1 r1 、r2r2會(huì)顯著降低，泄漏電流大大增加，時(shí)間常數(shù)會(huì)顯著降低，泄漏電流大大增加，時(shí)間常數(shù)大大為減小，吸收電流迅速衰減。即使絕緣部分受潮，只要為減小，吸收電流迅速衰減。即使絕緣部分受潮，只要r1r1與與r2r2中的一個(gè)數(shù)值降低，中的一個(gè)數(shù)值降低，值也會(huì)大為減小，吸收電流仍值也會(huì)大為減小，吸收電流仍會(huì)迅速衰減，仍可造成吸收比會(huì)迅速衰減，仍可造成吸收比k k（及極化指數(shù)（及極化指數(shù)p p，下

15、同）的，下同）的下降。當(dāng)下降。當(dāng)k k1 1或接近于或接近于1 1，則設(shè)備基本喪失絕緣能力。，則設(shè)備基本喪失絕緣能力。不同絕緣狀態(tài)下的絕緣電阻的變化曲線 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講175.2.2 測(cè)量絕緣電阻與吸收比的方法測(cè)量?jī)x表：測(cè)量?jī)x表：一般用兆歐表進(jìn)行一般用兆歐表進(jìn)行絕緣電阻與吸收比的測(cè)量絕緣電阻與吸收比的測(cè)量搖表：搖表：為了測(cè)準(zhǔn)吸收比，需用為了測(cè)準(zhǔn)吸收比，需用靈敏度足夠高的兆歐表?，F(xiàn)場(chǎng)靈敏度足夠高的兆歐表。現(xiàn)場(chǎng)仍較多采用帶有手搖直流發(fā)電仍較多采用帶有手搖直流發(fā)電機(jī)的兆歐表，俗稱搖表機(jī)的兆歐表，俗稱搖表晶體管兆歐表：晶體管兆歐表：采用電池供電，采用電池供電，晶體管振蕩器產(chǎn)生交變電壓，晶

16、體管振蕩器產(chǎn)生交變電壓，經(jīng)變壓器升壓及倍壓整流后輸經(jīng)變壓器升壓及倍壓整流后輸出直流電壓出直流電壓兆歐表的電壓：兆歐表的電壓：500500、10001000、25002500、5000v5000v等等兆歐表選擇：兆歐表選擇：根據(jù)設(shè)備電壓等根據(jù)設(shè)備電壓等級(jí)的不同，選用不同電壓的兆級(jí)的不同，選用不同電壓的兆歐表。歐表。例：例：額定電壓額定電壓1kv1kv及以及以下者使用下者使用1000v1000v兆歐表；兆歐表；1kv1kv以以上者使用上者使用2500v2500v兆歐表兆歐表 兆歐表的原理結(jié)構(gòu)圖 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講18例：用兆歐表測(cè)量電纜絕緣電阻用兆歐表測(cè)量電纜絕緣電阻用兆歐表測(cè)電纜絕緣電

17、阻的接線圖1鉛鎧外皮 2絕緣 3導(dǎo)芯 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講19微安表直讀法（兩種接法）測(cè)量電力變壓器主絕緣泄漏電流的接線 t1調(diào)壓器； t2高壓試驗(yàn)變壓器； d高壓硅堆 r保護(hù)電阻； c濾波電容； t被試變壓器 5.2.3 泄漏電流的測(cè)量秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講20光電法光電法測(cè)泄漏電流的測(cè)量裝置的原理方塊圖 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講215.3 介質(zhì)損耗角正切的測(cè)量 5.3.1 西林電橋的基本原理5.3.2 反接法的西林電橋5.3.3 存在外界電磁場(chǎng)干擾時(shí)的測(cè)量5.3.4 電流比較式電橋秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講22測(cè)試無(wú)線電材料：常采用高頻施壓法，所加的常采用高頻施壓法，所

18、加的電壓不高電壓不高在電工界：測(cè)量測(cè)量tgtg的儀器和方法有多種，西的儀器和方法有多種，西 林電橋測(cè)法和電流比較式電橋測(cè)法林電橋測(cè)法和電流比較式電橋測(cè)法在線監(jiān)測(cè)：采用微計(jì)算機(jī)對(duì)采用微計(jì)算機(jī)對(duì)tgtg的測(cè)量的測(cè)量秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講235.3.1 西林電橋的基本原理西林電橋電橋：高壓臂：高壓臂：一個(gè)是代表試一個(gè)是代表試品的品的z1z1；另一個(gè)是無(wú)損；另一個(gè)是無(wú)損耗的標(biāo)準(zhǔn)電容耗的標(biāo)準(zhǔn)電容c0c0，它以，它以阻抗阻抗z2z2作為代表。作為代表。低壓臂：低壓臂：一個(gè)處在橋箱一個(gè)處在橋箱體內(nèi)，一個(gè)是可調(diào)無(wú)感體內(nèi)，一個(gè)是可調(diào)無(wú)感電阻電阻r3r3；另一個(gè)是無(wú)感；另一個(gè)是無(wú)感電阻電阻r4r4和可調(diào)電容

19、和可調(diào)電容c4c4的的并聯(lián)回路。前者以并聯(lián)回路。前者以z3z3來(lái)來(lái)代表，后者以代表，后者以z4z4來(lái)代表來(lái)代表 保護(hù)：保護(hù)：放電管放電管p p電橋平衡：電橋平衡：檢流計(jì)檢流計(jì)g g檢零檢零屏蔽：屏蔽：消除雜散電容的消除雜散電容的影響影響西林電橋的基本回路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講24電橋的平衡條件：z1/z3 = z2/z4串聯(lián)等值回路tg=r4 c4cx = r4c0/r3并聯(lián)等值回路tg=r4 c4cx = r4c0/r3 (1+tg2) cx：因?yàn)橐驗(yàn)閠gtg2極小，極小，故兩種等值電路的故兩種等值電路的 cxcx相等相等西林電橋的基本回路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講25屏蔽：雜散

20、電容：雜散電容：高壓引線與高壓引線與低壓臂之間會(huì)有電場(chǎng)的低壓臂之間會(huì)有電場(chǎng)的影響，可以看作其間有影響，可以看作其間有雜散電容雜散電容由于低壓臂的電位很低，由于低壓臂的電位很低，cxcx和和c0c0的電容量很小，的電容量很小，如如c0c0一般只有一般只有5050100pf100pf。所以雜散電容所以雜散電容cscs的引入，的引入，會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差若附近另有高壓源，其若附近另有高壓源，其間的雜散電容間的雜散電容cs1cs1會(huì)引入會(huì)引入干擾電流干擾電流isis，也會(huì)造成，也會(huì)造成測(cè)量誤差測(cè)量誤差 所以需要屏蔽，消除雜所以需要屏蔽，消除雜散電容的影響散電容的影響西林電橋的基本回路 秋高電壓

21、工程絕緣診斷篇第六講26反接法的西林電橋在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)：在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)：通常測(cè)通常測(cè)試材料及小設(shè)備，被試材料及小設(shè)備，被試品是對(duì)地絕緣的試品是對(duì)地絕緣的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中：有許多有許多一端接地的試品，如一端接地的試品，如敷設(shè)在地下的電纜及敷設(shè)在地下的電纜及擺在地面的重大電氣擺在地面的重大電氣設(shè)備，要改成對(duì)地絕設(shè)備，要改成對(duì)地絕緣是不可能的，只能緣是不可能的，只能改變電橋回路的接地改變電橋回路的接地點(diǎn)。這樣就產(chǎn)生了一點(diǎn)。這樣就產(chǎn)生了一種反接法的西林電橋種反接法的西林電橋 反接法西林電橋的接線 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講275.3.3 存在外界電磁場(chǎng)干擾時(shí)的測(cè)量外界電場(chǎng)干擾下的測(cè)量 現(xiàn)場(chǎng)的試品：現(xiàn)場(chǎng)

22、的試品：難以實(shí)現(xiàn)屏蔽，難以實(shí)現(xiàn)屏蔽，故干擾較嚴(yán)重故干擾較嚴(yán)重兩次測(cè)量法：兩次測(cè)量法：消除或減小外界消除或減小外界電場(chǎng)影響的測(cè)試方法，是采用電場(chǎng)影響的測(cè)試方法，是采用兩次測(cè)量。第一次先調(diào)電橋到兩次測(cè)量。第一次先調(diào)電橋到平衡，測(cè)得平衡，測(cè)得tgtg1 1和和cxcx，然，然后倒換試驗(yàn)變壓器原邊電源線后倒換試驗(yàn)變壓器原邊電源線的兩頭，即把試驗(yàn)電壓的兩頭，即把試驗(yàn)電壓u u的相的相位轉(zhuǎn)一個(gè)位轉(zhuǎn)一個(gè)180180，然后再測(cè)得，然后再測(cè)得第二次的數(shù)值第二次的數(shù)值tgtg2 2和和cxcx，可用下式計(jì)算得準(zhǔn)確的可用下式計(jì)算得準(zhǔn)確的tgtg和和c cx x值值。tg=（cxxtg1 1+cxxtg2 2）/(c

23、xx+cxx)cx x = (cxx+cxx)/2 西林電橋的基本回路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講28兩次測(cè)量法原理矢量圖中矢量圖中i id d：外界電場(chǎng)引起的干擾電流外界電場(chǎng)引起的干擾電流i ix x：無(wú)干擾時(shí)流經(jīng)試品的電流無(wú)干擾時(shí)流經(jīng)試品的電流i in n：流經(jīng)：流經(jīng)c c0 0的電容電流的電容電流第一次測(cè)量：第一次測(cè)量：i ix x：i ix x與與i id d的合成電流的合成電流第二次測(cè)量（第二次測(cè)量（u u轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)了180180）i ix x：i ix x與與i id d的合成電流的合成電流：i ix x與與i in n之夾角之夾角第二次測(cè)量時(shí)第二次測(cè)量時(shí)u u轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)了180180，

24、相當(dāng)，相當(dāng)于于u u和和i ix x的相角不變，而的相角不變，而i id d的相角的相角反轉(zhuǎn)了反轉(zhuǎn)了 存在電場(chǎng)干擾時(shí)電橋的電流矢量圖tgtg=i=ix xr/ ir/ ix xc c=0.5(i=0.5(ix xr+ir+ix xr)/0.5(ir)/0.5(ix xc+ic+ix xc) c) =(c=(cx xtgtg1 1+c+cx xtgtg2 2)/(c)/(cx x+c+cx x)ccx xu =(cu =(cx xu+cu+cx xu) /2u) /2因此：因此：c cx x =(c =(cx x+c+cx x)/2)/2秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講29因電場(chǎng)干擾而出現(xiàn)時(shí)的矢量圖

25、 西林電橋的基本回路 強(qiáng)電場(chǎng)干擾時(shí)tg的測(cè)量當(dāng)外界電場(chǎng)很強(qiáng)烈時(shí)，當(dāng)外界電場(chǎng)很強(qiáng)烈時(shí)，i id d很大，有可能在一種電源極性時(shí)很大，有可能在一種電源極性時(shí)合成電流在第一象限，如圖中的合成電流在第一象限，如圖中的i ix x和和1 1；而在另一種極；而在另一種極性時(shí)，合成電流在第二象限，如圖中的性時(shí)，合成電流在第二象限，如圖中的i ix x及及2 2。于是出。于是出現(xiàn)了現(xiàn)了，要使電橋獲得平衡，必須使，要使電橋獲得平衡，必須使c c4 4與與r r4 4脫開(kāi)而改為與脫開(kāi)而改為與r r3 3并聯(lián)。并聯(lián)。秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講30磁場(chǎng)干擾時(shí)介損的測(cè)量檢流計(jì)正反接抗磁場(chǎng)干擾的原理：先設(shè)想當(dāng)無(wú)磁干擾時(shí)

26、，先設(shè)想當(dāng)無(wú)磁干擾時(shí)，調(diào)電橋到平衡，兩個(gè)測(cè)量臂的數(shù)值分別為調(diào)電橋到平衡，兩個(gè)測(cè)量臂的數(shù)值分別為r r3 3和和c c4 4。如存在磁干擾時(shí)，。如存在磁干擾時(shí)，調(diào)節(jié)電橋到平衡，兩個(gè)測(cè)量臂的數(shù)值分別為（調(diào)節(jié)電橋到平衡，兩個(gè)測(cè)量臂的數(shù)值分別為（r r3 3+ +r r3 3）和）和（c c4 4+ +c c4 4），此時(shí)電橋兩臂實(shí)際上是有電位差的，由于它克服了磁），此時(shí)電橋兩臂實(shí)際上是有電位差的，由于它克服了磁干擾電勢(shì)，才使檢流計(jì)指零。假若把檢流計(jì)和電橋兩臂相接的兩端倒干擾電勢(shì)，才使檢流計(jì)指零。假若把檢流計(jì)和電橋兩臂相接的兩端倒換一下，由于其他條件不變，此時(shí)如又調(diào)電橋到平衡，兩個(gè)測(cè)量臂的換一下，由于

27、其他條件不變，此時(shí)如又調(diào)電橋到平衡，兩個(gè)測(cè)量臂的數(shù)值將分別為數(shù)值將分別為 (r(r3 3r r3 3) )和和(c(c4 4c c4 4) ) 當(dāng)檢流計(jì)正接時(shí)測(cè)得：tgtg1 1=(c=(c4 4+ +c c4 4)r)r4 4 c cx1x1=c=c0 0r r4 4/ /（r r3 3+ +r r3 3）當(dāng)檢流計(jì)反接時(shí)測(cè)得：tgtg2 2 = (c = (c4 4c c4 4)r)r4 4 c cx2x2= c= c0 0r r4 4/ /（r r3 3r r3 3) )因無(wú)磁場(chǎng)干擾時(shí)： tg= ctg= c4 4r r4 4 c cx x = c = c0 0r r4 4/r/r3 3，

28、故可得：tg= (tgtg= (tg1 1+tg+tg2 2)/2)/2c cx x = 2 = 2x1x1c cx2x2/ /（c cx1x1+c+cx2x2 ）秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講31電流比較式電橋測(cè)量介損電橋的下臂主要是兩個(gè)繞在電橋的下臂主要是兩個(gè)繞在同一環(huán)形鐵心上的線圈同一環(huán)形鐵心上的線圈1 1和和2 2，其匝數(shù)分別為其匝數(shù)分別為n n1 1和和n n2 2，兩者繞，兩者繞向相同，流過(guò)經(jīng)試品絕緣及向相同，流過(guò)經(jīng)試品絕緣及標(biāo)準(zhǔn)電容標(biāo)準(zhǔn)電容c c0 0過(guò)來(lái)的電流過(guò)來(lái)的電流i i1 1及及i i2 2后，分別會(huì)產(chǎn)生磁勢(shì)。環(huán)形后，分別會(huì)產(chǎn)生磁勢(shì)。環(huán)形鐵心上還繞有一個(gè)匝數(shù)為鐵心上還繞有一

29、個(gè)匝數(shù)為n n3 3的第的第3 3線圈，在該線圈上接有線圈，在該線圈上接有指零儀表指零儀表g g。調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)n n1 1、n n2 2及及r r，當(dāng)，當(dāng)n n1 1i i1 1=n=n2 2i i2 2時(shí)，儀表時(shí)，儀表g g指零。調(diào)節(jié)指零。調(diào)節(jié)r r是為是為了實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)i i1 1與與i i2 2達(dá)到同相位達(dá)到同相位電流比較式電橋原理接線 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講32介損值線圈線圈1 1及及2 2在電橋平衡時(shí)在電橋平衡時(shí)cx x=c0 0n2 2/n1 1 tg=r(c0 0+c) 平衡時(shí)線圈上基本無(wú)壓降，平衡時(shí)線圈上基本無(wú)壓降，低壓臂的雜散電容基本上低壓臂的雜散電容基本上不起作用。電橋工作

30、時(shí)不不起作用。電橋工作時(shí)不須多次反復(fù)平衡，一次儀須多次反復(fù)平衡，一次儀表指零即可讀數(shù)，使用起表指零即可讀數(shù)，使用起來(lái)比較方便。來(lái)比較方便。三個(gè)繞組的互感器為防止三個(gè)繞組的互感器為防止雜散磁場(chǎng)的影響，是精心雜散磁場(chǎng)的影響，是精心屏蔽的。總的說(shuō)來(lái)，它的屏蔽的?？偟恼f(shuō)來(lái)，它的靈敏度和準(zhǔn)確度均高于普靈敏度和準(zhǔn)確度均高于普通西林電橋通西林電橋電流比較式電橋原理接線 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講335.4 局部放電的測(cè)量 5.4.1 測(cè)量局部放電的幾種方法5.4.2 局部放電的脈沖電流測(cè)量法5.4.3 脈沖電流法測(cè)pd的基本回路和檢測(cè)阻抗5.4.4 脈沖電流法的測(cè)量?jī)x器及其校正5.4.5 實(shí)施pd測(cè)量的其

31、它技術(shù)問(wèn)題秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講34局部放電的概念：簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為pd-partial dischargepd-partial discharge，指由于電氣設(shè)備，指由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣里面存在的弱點(diǎn)，在一定外施電壓下發(fā)內(nèi)部絕緣里面存在的弱點(diǎn)，在一定外施電壓下發(fā)生的局部的重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象生的局部的重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象局部放電的危害：這種局部放電發(fā)生在一個(gè)或幾個(gè)絕緣內(nèi)部的氣隙這種局部放電發(fā)生在一個(gè)或幾個(gè)絕緣內(nèi)部的氣隙或氣泡之中，因?yàn)樵谶@個(gè)很小的空間內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度或氣泡之中，因?yàn)樵谶@個(gè)很小的空間內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度很大。它的放電能量很小，所以它的存在并不影很大。它的放電能量很小，所以它的存在并不影響電氣設(shè)備

32、的短時(shí)絕緣強(qiáng)度。但如一個(gè)電氣設(shè)備響電氣設(shè)備的短時(shí)絕緣強(qiáng)度。但如一個(gè)電氣設(shè)備在運(yùn)行電壓下長(zhǎng)期存在局部放電現(xiàn)象，這些微弱在運(yùn)行電壓下長(zhǎng)期存在局部放電現(xiàn)象，這些微弱的放電能量和由此產(chǎn)生的一些不良效應(yīng)，如不良的放電能量和由此產(chǎn)生的一些不良效應(yīng)，如不良化合物的產(chǎn)生，就可以慢慢地?fù)p壞絕緣，日積月化合物的產(chǎn)生，就可以慢慢地?fù)p壞絕緣，日積月累，最后可導(dǎo)致整個(gè)絕緣被擊穿，發(fā)生電氣設(shè)備累，最后可導(dǎo)致整個(gè)絕緣被擊穿，發(fā)生電氣設(shè)備的突發(fā)性故障的突發(fā)性故障秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講35局部放電的特點(diǎn)：當(dāng)介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，伴隨著發(fā)生許多現(xiàn)當(dāng)介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，伴隨著發(fā)生許多現(xiàn)象。有些屬于電的：如電脈沖的產(chǎn)生，

33、介質(zhì)損耗象。有些屬于電的：如電脈沖的產(chǎn)生，介質(zhì)損耗的增大和電磁波放射；有些屬于非電的：如光、的增大和電磁波放射；有些屬于非電的：如光、熱、噪音、氣體壓力的變化和化學(xué)變化。熱、噪音、氣體壓力的變化和化學(xué)變化。局部放電的檢測(cè)：這些現(xiàn)象都可以用來(lái)判斷局部放電是否存在，因這些現(xiàn)象都可以用來(lái)判斷局部放電是否存在，因此檢測(cè)的方法也可以分為電的和非電的兩類此檢測(cè)的方法也可以分為電的和非電的兩類 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講365.4.1 測(cè)量局部放電的幾種方法絕緣油的氣相色譜分析法：這項(xiàng)試驗(yàn)是通過(guò)檢查這項(xiàng)試驗(yàn)是通過(guò)檢查電氣設(shè)備油樣內(nèi)所含的氣體組成的含量來(lái)判斷設(shè)電氣設(shè)備油樣內(nèi)所含的氣體組成的含量來(lái)判斷設(shè)備內(nèi)部

34、的隱藏缺陷備內(nèi)部的隱藏缺陷超聲波探測(cè)法：在電氣設(shè)備外壁放上由壓電元件在電氣設(shè)備外壁放上由壓電元件和前置放大器組成的超聲波探測(cè)器，用以探測(cè)局和前置放大器組成的超聲波探測(cè)器，用以探測(cè)局部放電所造成的超聲波，從而了解有無(wú)局部放電部放電所造成的超聲波，從而了解有無(wú)局部放電的發(fā)生，粗測(cè)其強(qiáng)度和發(fā)生的部位的發(fā)生，粗測(cè)其強(qiáng)度和發(fā)生的部位脈沖電流法：測(cè)測(cè)pdpd所形成的脈沖電流大小以判斷所形成的脈沖電流大小以判斷絕緣絕緣pdpd的強(qiáng)弱程度，這種方法可以給出定量的結(jié)的強(qiáng)弱程度，這種方法可以給出定量的結(jié)果，目前規(guī)程中已規(guī)定了定量的指標(biāo)果，目前規(guī)程中已規(guī)定了定量的指標(biāo) 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講375.4.2 局

35、部放電的脈沖電流測(cè)量法局部放電的三電容模型以三個(gè)電容來(lái)表征介質(zhì)內(nèi)部存在缺陷時(shí)的局部放電的機(jī)理以三個(gè)電容來(lái)表征介質(zhì)內(nèi)部存在缺陷時(shí)的局部放電的機(jī)理cgcg：氣泡的電容；氣泡的電容；cbcb：和和cgcg相串聯(lián)部分的介質(zhì)電容；相串聯(lián)部分的介質(zhì)電容；cmcm：其余大部分絕緣的電容其余大部分絕緣的電容 介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型 (a)具有氣泡的介質(zhì)剖面 (b)等值電路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講38氣泡很小，氣泡很小，cgcg比比cbcb大，大，cmcm比比cgcg大很多大很多電極間加上交流電壓電極間加上交流電壓u u，則，則cgcg上的電壓為上的電壓為ugug， ug = ucb/(cg+cb)

36、ug = ucb/(cg+cb) 介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型 (a)具有氣泡的介質(zhì)剖面 (b)等值電路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講39局部放電機(jī)理 ug = ucb/(cg+cb) ug = ucb/(cg+cb) ugug隨外加電壓隨外加電壓u u升高，當(dāng)升高，當(dāng)u u上升到上升到usus瞬時(shí)值，瞬時(shí)值，ugug到達(dá)到達(dá)cgcg的放的放電電壓電電壓ugug時(shí)，時(shí)，cgcg氣隙放電。于是氣隙放電。于是cgcg上的電壓一下子從上的電壓一下子從ug ug 下降到下降到urur，然后放電熄滅。，然后放電熄滅。urur叫做殘余電壓，它可以接近叫做殘余電壓，它可以接近為零值，也可以為小于為零值，也可

37、以為小于ugug（均絕對(duì)值）的其它值（均絕對(duì)值）的其它值 局部放電時(shí)氣隙中的電壓和電流的變化 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講40局部放電時(shí)氣隙中的電壓和電流的變化 ug = ucb/(cg+cb)ug = ucb/(cg+cb)放電火花一熄滅，放電火花一熄滅，cgcg上的電壓將再次上升，由于此時(shí)上的電壓將再次上升，由于此時(shí)cgcg及及cbcb已經(jīng)有了一個(gè)初始的直流電壓，所以此后的已經(jīng)有了一個(gè)初始的直流電壓，所以此后的ug ug 值不能值不能直接用上式來(lái)表達(dá)，直接用上式來(lái)表達(dá)，ug ug 值與上式表達(dá)的值在絕對(duì)值上要值與上式表達(dá)的值在絕對(duì)值上要小一個(gè)（小一個(gè)（ugugurur）值。外加電壓仍在上升

38、，）值。外加電壓仍在上升，cgcg上的電壓也上的電壓也順勢(shì)而上升，當(dāng)它再次升到順勢(shì)而上升，當(dāng)它再次升到ugug時(shí)，時(shí)，cgcg再次放電，電壓再次再次放電，電壓再次降到降到urur，放電再次熄滅，放電再次熄滅 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講41cgcg上的電壓從上的電壓從ugug突變?yōu)橥蛔優(yōu)閡rur（均絕對(duì)值）的一瞬間，（均絕對(duì)值）的一瞬間，就是局部放電脈沖的形成的時(shí)刻，此時(shí)通過(guò)就是局部放電脈沖的形成的時(shí)刻，此時(shí)通過(guò)cgcg有有一脈沖電流，局部放電時(shí)氣泡中的電壓和電流的一脈沖電流，局部放電時(shí)氣泡中的電壓和電流的變化如圖所示變化如圖所示局部放電時(shí)氣隙中的電壓和電流的變化 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講

39、42介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型 (a)具有氣泡的介質(zhì)剖面 (b)等值電路 當(dāng)當(dāng)cgcg放電時(shí)，放電時(shí)，放電總電容放電總電容cgcg應(yīng)為應(yīng)為 cg= cg+cmcb/(cm+cb)cg= cg+cmcb/(cm+cb) cgcg上的電壓變化為上的電壓變化為(ug(ugur)ur)，故，故一次脈沖放出一次脈沖放出的電荷的電荷qrqr應(yīng)為應(yīng)為 qr = (ugqr = (ugur)cg+cmcb/(cm+cb)ur)cg+cmcb/(cm+cb) 當(dāng)當(dāng)cm cbcm cb，cg cbcg cb，ur = 0ur = 0時(shí)，時(shí)，qrugcgqrugcg秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講43qr = (ug

40、qr = (ugur)cg+cmcb/(cm+cb) ur)cg+cmcb/(cm+cb) 在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，式中所表達(dá)的各個(gè)量，都是無(wú)法在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，式中所表達(dá)的各個(gè)量，都是無(wú)法實(shí)測(cè)得到的。所以要尋求其它能反映局部放電的實(shí)測(cè)得到的。所以要尋求其它能反映局部放電的量來(lái)測(cè)量。外施電壓是作用在量來(lái)測(cè)量。外施電壓是作用在cmcm上的，當(dāng)上的，當(dāng)cgcg上的上的電壓變動(dòng)電壓變動(dòng)(ug-ur)(ug-ur)時(shí)，會(huì)造成外施電壓的變化量時(shí)，會(huì)造成外施電壓的變化量u u應(yīng)為應(yīng)為 u = cbu = cb（ug-ur) /ug-ur) /（cm+cb) cm+cb) 介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型 (a)具有氣泡的介

41、質(zhì)剖面 (b)等值電路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講44qr = (ugqr = (ugur)cg+cmcb/(cm+cb)ur)cg+cmcb/(cm+cb)u = cbu = cb（ug-ur) /ug-ur) /（cm+cb) cm+cb) 由此兩式得由此兩式得u=cbu=cbqr/qr/（cgcm+cgcb+cmcbcgcm+cgcb+cmcb）u u是總電容上的電壓變化量，與它相應(yīng)的電荷變化量為是總電容上的電壓變化量，與它相應(yīng)的電荷變化量為q q，即，即 q qucm+cbcg/(cb+cg) ucm+cbcg/(cb+cg) 把把u u 式代入上式式代入上式q q ，可得，可得 q

42、 qqrcb/qrcb/（cg+ cbcg+ cb） 介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型 (a)具有氣泡的介質(zhì)剖面 (b)等值電路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講45 q qqrcb/qrcb/（cg+ cbcg+ cb） 真實(shí)放電量：qrqr，是無(wú)法測(cè)量的；，是無(wú)法測(cè)量的； 而而q qucm+cbcg/(cb+cg)ucm+cbcg/(cb+cg)式中所表達(dá)的式中所表達(dá)的u u及及cm+cbcg/(cb+cg)cm+cbcg/(cb+cg)量都是可以測(cè)得的，量都是可以測(cè)得的，q q也也是可以測(cè)得的是可以測(cè)得的視在放電量：q q，它是局部放電試驗(yàn)中的重要參量，國(guó)際和國(guó)，它是局部放電試驗(yàn)中的重要參量，國(guó)

43、際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于各類高壓設(shè)備的視在放電量家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于各類高壓設(shè)備的視在放電量q q的允許值均有所規(guī)定的允許值均有所規(guī)定從從q qqrcb/qrcb/（cg+ cbcg+ cb）式可見(jiàn)，）式可見(jiàn)，q q比真實(shí)放電量比真實(shí)放電量qr qr 小得多，小得多，它以它以pcpc作為計(jì)量單位。其中作為計(jì)量單位。其中c c代表電荷量庫(kù)侖代表電荷量庫(kù)侖介質(zhì)內(nèi)部氣隙放電的三電容模型 (a)具有氣泡的介質(zhì)剖面 (b)等值電路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講46放電能量表征局部放電的基本參數(shù)，除了視在放電量表征局部放電的基本參數(shù)，除了視在放電量q q外，外，還有一次脈沖放電能量還有一次脈沖放電能量w w w =

44、w =qr(ug - ur) /2qr(ug - ur) /2 = =q(cg+cb)(ug - ur)/(2 cb) q(cg+cb)(ug - ur)/(2 cb) 當(dāng)外施電壓由零上升到當(dāng)外施電壓由零上升到usus時(shí)，時(shí)，cgcg上的電壓為上的電壓為ugug，即即ug=uscb/(cg+cb)ug=uscb/(cg+cb)可得可得 w =w =qus(ug - ur) /(2 ug ) qus(ug - ur) /(2 ug ) 如如ur0ur0，則，則 wwqus/2qus/2 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講47放電重復(fù)率放電重復(fù)率放電重復(fù)率n n：是表征是表征pdpd的另一個(gè)基本參數(shù)。因

45、為在加壓的另一個(gè)基本參數(shù)。因?yàn)樵诩訅喊胫芷趦?nèi)能發(fā)生好幾個(gè)脈沖。所以定義一秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的脈半周期內(nèi)能發(fā)生好幾個(gè)脈沖。所以定義一秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的脈沖數(shù)叫做放電重復(fù)率沖數(shù)叫做放電重復(fù)率n n，n n也是一個(gè)重要參量。可以通過(guò)實(shí)也是一個(gè)重要參量?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)求得驗(yàn)求得如果如果每半周內(nèi)的放電次數(shù)為每半周內(nèi)的放電次數(shù)為n n，則，則n=2fn=100nn=2fn=100n 局部放電時(shí)氣隙中的電壓和電流的變化 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講48局部放電的其它表示方法為了表征局部放電在一定期間內(nèi)的平均綜合效應(yīng)，為了表征局部放電在一定期間內(nèi)的平均綜合效應(yīng)，還提出了各種累積參數(shù)，如還提出了各種累積參數(shù)，如平均放電電流平均

46、放電電流，放電放電功率功率等。等。有時(shí)還測(cè)量局部放電的有時(shí)還測(cè)量局部放電的起始放電電壓起始放電電壓和和熄滅電壓熄滅電壓影響局部放電特性的多種因素：影響局部放電特性的多種因素：主要有電壓的幅主要有電壓的幅值值 、電壓的波形和頻率、電壓的作用時(shí)間、環(huán)境、電壓的波形和頻率、電壓的作用時(shí)間、環(huán)境的溫度及濕度和氣壓等的溫度及濕度和氣壓等 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講495.4.3 脈沖電流法測(cè)pd的基本回路和檢測(cè)阻抗三種基本測(cè)量回路電橋平衡回路 試品通過(guò)ck后與檢測(cè)阻抗并聯(lián)的回路 試品與檢測(cè)阻抗相串聯(lián)的回路 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講50在測(cè)量?jī)x器上所測(cè)得的局部放電脈沖值是與試驗(yàn)的局部放在測(cè)量?jī)x器上所

47、測(cè)得的局部放電脈沖值是與試驗(yàn)的局部放電視在電荷量電視在電荷量q q成比例的，他們之間的具體比例關(guān)系與成比例的，他們之間的具體比例關(guān)系與測(cè)量回路和放大器等都有關(guān)，要從指示值來(lái)算得視在放電測(cè)量回路和放大器等都有關(guān)，要從指示值來(lái)算得視在放電電荷電荷q q是有困難的，只能通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定，亦即是有困難的，只能通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定，亦即pdpd的測(cè)的測(cè)量?jī)x器必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)校正量?jī)x器必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)校正q q uccq uccqpd試驗(yàn)的直接校準(zhǔn)回路 5.4.4 脈沖電流法的測(cè)量?jī)x器及其校正顯示器的視在放顯示器的視在放電量刻度系數(shù)電量刻度系數(shù)k = k = uccq/h uccq/h 單位：（單位：（pc/mmpc/m

48、m）秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講515.4.5 實(shí)施pd測(cè)量的其它技術(shù)問(wèn)題抗干擾措施 背景噪音決定最小可見(jiàn)視在放電量，亦即決定測(cè)背景噪音決定最小可見(jiàn)視在放電量，亦即決定測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度，嚴(yán)重噪音將使局部放電測(cè)量無(wú)量系統(tǒng)的靈敏度，嚴(yán)重噪音將使局部放電測(cè)量無(wú)法進(jìn)行?？垢蓴_措施在局部放電測(cè)量中是個(gè)嚴(yán)重法進(jìn)行?？垢蓴_措施在局部放電測(cè)量中是個(gè)嚴(yán)重任務(wù)。要消除干擾，必先找到干擾的來(lái)源。但干任務(wù)。要消除干擾，必先找到干擾的來(lái)源。但干擾的來(lái)源很多，如送電線路的電暈放電，無(wú)線電擾的來(lái)源很多，如送電線路的電暈放電，無(wú)線電廣播的電磁波，開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉，電焊機(jī)、起重機(jī)的廣播的電磁波，開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉，電焊機(jī)、起重機(jī)的操作，試區(qū)

49、高壓線放電，導(dǎo)體接觸不良，試驗(yàn)回操作，試區(qū)高壓線放電，導(dǎo)體接觸不良，試驗(yàn)回路接地不良，試驗(yàn)變壓器屏蔽不好，內(nèi)部有放電路接地不良，試驗(yàn)變壓器屏蔽不好，內(nèi)部有放電等等等等 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講52預(yù)加電壓測(cè)量 pdpd試驗(yàn)：國(guó)標(biāo)規(guī)定對(duì)試驗(yàn)：國(guó)標(biāo)規(guī)定對(duì)220kv220kv及以上的電力變壓器及以上的電力變壓器必須做必須做電力變壓器pd測(cè)試的加壓過(guò)程 圖中圖中u1u1為最高額定線電壓為最高額定線電壓umumu2u2為為1.3um / 1.3um / 或或1.5um / 1.5um / 要求在要求在1.3um / 1.3um / 的的u2u2值下，值下，q300pcq300pc或要求在或要求在1.

50、5um / 1.5um / 的的u2u2值下，值下，q500pcq500pc3333秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講535.5 耐壓試驗(yàn)與預(yù)防性試驗(yàn)方法的特點(diǎn)總結(jié)5.5.1 交流耐壓5.5.2 直流耐壓5.5.3 雷電沖擊耐壓5.5.4 操作沖擊耐壓5.5.5 各種預(yù)防性試驗(yàn)方法的特點(diǎn)總結(jié)秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講545.5.1 交流耐壓交流耐壓：是交流設(shè)備的基本耐壓方式。適用是交流設(shè)備的基本耐壓方式。適用于于220kv220kv以下的電力設(shè)備。以下的電力設(shè)備。 以變壓器為例如圖以變壓器為例如圖所示所示秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講55交流耐壓試驗(yàn)實(shí)施辦法：電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程

51、（規(guī)程（dl/t 596dl/t 596）已對(duì)各類設(shè)備的耐壓值作出了）已對(duì)各類設(shè)備的耐壓值作出了規(guī)定。以電力變壓器為例，當(dāng)大修而全部更換繞規(guī)定。以電力變壓器為例，當(dāng)大修而全部更換繞組后，按出廠試驗(yàn)電壓值進(jìn)行試驗(yàn)。在其它情況組后，按出廠試驗(yàn)電壓值進(jìn)行試驗(yàn)。在其它情況下，它們的耐壓值取出廠試驗(yàn)電壓的下，它們的耐壓值取出廠試驗(yàn)電壓的8585。規(guī)程。規(guī)程給出了電力變壓器的交流工頻耐壓值如表所示給出了電力變壓器的交流工頻耐壓值如表所示 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講56電力變壓器交流試驗(yàn)電壓值括號(hào)內(nèi)數(shù)值適用于不固定接地或經(jīng)小電抗接地系統(tǒng)括號(hào)內(nèi)數(shù)值適用于不固定接地或經(jīng)小電抗接地系統(tǒng) 額額定定電電壓壓kvkv

52、最高最高工作工作電壓電壓kvkv線端交流試驗(yàn)電壓值線端交流試驗(yàn)電壓值kvkv中性點(diǎn)交流試驗(yàn)電壓值中性點(diǎn)交流試驗(yàn)電壓值kvkv全部更換全部更換部分更換繞組部分更換繞組全部更換全部更換部分更換繞組部分更換繞組353540.540.58585727285857272666672.572.5140140120120140140120120110110126.0126.0200200170170（195195）95958080220220252.0252.03603603953953063063363368585（200200）7272（170170）330330363.0363.04604605105

53、103913914344348585（230230）7272（195195）500500550.0550.063063068068053653657857885851401407272120120秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講575.5.2 直流耐壓直流耐壓：是直流電力設(shè)備的基本耐壓方是直流電力設(shè)備的基本耐壓方式。對(duì)于交流電網(wǎng)中的長(zhǎng)電力電纜等，在式。對(duì)于交流電網(wǎng)中的長(zhǎng)電力電纜等，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)常出現(xiàn)困難，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)常出現(xiàn)困難，因?yàn)殚L(zhǎng)電纜的電容量較大。為了減小試驗(yàn)電源長(zhǎng)電纜的電容量較大。為了減小試驗(yàn)電源的試驗(yàn)容量，規(guī)程規(guī)定采用直流耐壓來(lái)檢的試驗(yàn)容量，規(guī)程規(guī)定采用直流耐壓來(lái)檢查

54、電纜絕緣的質(zhì)量。直流耐壓基本上不會(huì)查電纜絕緣的質(zhì)量。直流耐壓基本上不會(huì)對(duì)絕緣造成殘留性損傷對(duì)絕緣造成殘留性損傷秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講58直流耐壓特點(diǎn)：無(wú)局部放電損傷：無(wú)局部放電損傷：與交流耐壓不同，與交流耐壓不同，對(duì)于電纜等油紙絕緣，在交、直流電壓作用下，在油和紙對(duì)于電纜等油紙絕緣，在交、直流電壓作用下，在油和紙上的電壓分布不一樣上的電壓分布不一樣交流時(shí)電壓按介電常數(shù)交流時(shí)電壓按介電常數(shù)分布：分布：電壓較多作用在油層上電壓較多作用在油層上直流時(shí)電壓按電阻系數(shù)直流時(shí)電壓按電阻系數(shù)分布：分布：電壓較多作用在紙上電壓較多作用在紙上紙的耐壓強(qiáng)度較高，所以電纜能耐受較高的直流電壓紙的耐壓強(qiáng)度較高，

55、所以電纜能耐受較高的直流電壓為了加強(qiáng)絕緣的考驗(yàn)，電纜的直流耐壓值規(guī)定得較高。盡為了加強(qiáng)絕緣的考驗(yàn)，電纜的直流耐壓值規(guī)定得較高。盡管如此，對(duì)于使用在交流電網(wǎng)中的電纜，進(jìn)行直流耐壓對(duì)管如此，對(duì)于使用在交流電網(wǎng)中的電纜，進(jìn)行直流耐壓對(duì)絕緣的考驗(yàn)不如交流耐壓接近實(shí)際。絕緣的考驗(yàn)不如交流耐壓接近實(shí)際。對(duì)電力電纜的直流耐壓持續(xù)時(shí)間為對(duì)電力電纜的直流耐壓持續(xù)時(shí)間為5 5分鐘，可同時(shí)進(jìn)行泄分鐘，可同時(shí)進(jìn)行泄漏電流的測(cè)量，加壓極性為負(fù)漏電流的測(cè)量，加壓極性為負(fù)對(duì)電力變壓器絕緣的泄漏電流測(cè)試時(shí)所施加的直流電壓不對(duì)電力變壓器絕緣的泄漏電流測(cè)試時(shí)所施加的直流電壓不很高，可以認(rèn)為是非破壞性試驗(yàn)很高，可以認(rèn)為是非破壞性試

56、驗(yàn)對(duì)電機(jī)絕緣進(jìn)行直流耐壓，也是發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的重要方法對(duì)電機(jī)絕緣進(jìn)行直流耐壓，也是發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的重要方法秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講595.5.3 雷電沖擊耐壓雷電沖擊耐壓用作為考驗(yàn)電力設(shè)備承受雷電過(guò)電雷電沖擊耐壓用作為考驗(yàn)電力設(shè)備承受雷電過(guò)電壓的能力。對(duì)電力變壓器類試品不僅考驗(yàn)了主絕壓的能力。對(duì)電力變壓器類試品不僅考驗(yàn)了主絕緣，而且是考驗(yàn)縱絕緣的主要方法。只在制造廠緣，而且是考驗(yàn)縱絕緣的主要方法。只在制造廠進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)，因?yàn)檫M(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)，因?yàn)楸卷?xiàng)試驗(yàn)會(huì)造成絕緣的積累本項(xiàng)試驗(yàn)會(huì)造成絕緣的積累效應(yīng)效應(yīng)，所以在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下只施加，所以在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下只施加3 3次沖擊。次沖擊。對(duì)小變壓器是作為

57、型式試驗(yàn)進(jìn)行的。對(duì)小變壓器是作為型式試驗(yàn)進(jìn)行的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定額定電壓定額定電壓220kv 220kv ，容量，容量120mva120mva的變壓器出的變壓器出廠時(shí)應(yīng)進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)廠時(shí)應(yīng)進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。電力系統(tǒng)中的絕緣預(yù)防性。電力系統(tǒng)中的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，不進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)主絕緣的耐受雷電過(guò)試驗(yàn)，不進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)主絕緣的耐受雷電過(guò)電壓的能力，由交流耐壓試驗(yàn)等值地承擔(dān)電壓的能力，由交流耐壓試驗(yàn)等值地承擔(dān) 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講605.5.4 操作沖擊耐壓330kv330kv電力設(shè)備的出廠試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)電力設(shè)備的出廠試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)。對(duì)變壓器進(jìn)行出廠試驗(yàn)時(shí)，大多采用在高壓繞組上

58、變壓器進(jìn)行出廠試驗(yàn)時(shí)，大多采用在高壓繞組上直接加壓法。在電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各個(gè)電壓等級(jí)直接加壓法。在電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各個(gè)電壓等級(jí)變壓器的耐壓試驗(yàn)時(shí)，可采用操作沖擊感應(yīng)耐壓變壓器的耐壓試驗(yàn)時(shí)，可采用操作沖擊感應(yīng)耐壓方式來(lái)取代工頻耐壓試驗(yàn)。由于利用被試變壓器方式來(lái)取代工頻耐壓試驗(yàn)。由于利用被試變壓器自身的電磁感應(yīng)作用來(lái)升高電壓，所以沖擊電源自身的電磁感應(yīng)作用來(lái)升高電壓，所以沖擊電源裝置電壓較低，整個(gè)裝備比較簡(jiǎn)單。因?yàn)楣ゎl耐裝置電壓較低，整個(gè)裝備比較簡(jiǎn)單。因?yàn)楣ゎl耐壓試驗(yàn)本來(lái)是等值地代表雷電和操作過(guò)電壓的，壓試驗(yàn)本來(lái)是等值地代表雷電和操作過(guò)電壓的，所以從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，進(jìn)行操作沖擊耐壓試驗(yàn)所以從這個(gè)意

59、義上來(lái)說(shuō)，進(jìn)行操作沖擊耐壓試驗(yàn)是合理的。而且試驗(yàn)本身不會(huì)在絕緣中產(chǎn)生殘留是合理的。而且試驗(yàn)本身不會(huì)在絕緣中產(chǎn)生殘留性損傷性損傷 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講61iec 1980iec 1980年年76763 3刊物對(duì)電力變壓器內(nèi)絕緣操作刊物對(duì)電力變壓器內(nèi)絕緣操作波試驗(yàn)的波形，作出了下述規(guī)定，第一個(gè)半波極波試驗(yàn)的波形，作出了下述規(guī)定，第一個(gè)半波極性為負(fù)，視在波前時(shí)間性為負(fù)，視在波前時(shí)間tftf不小于不小于2020s s，通常小于，通常小于250250s s；視在波長(zhǎng)時(shí)間；視在波長(zhǎng)時(shí)間tztz不小于不小于500500s s，9090峰值峰值持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間td td 不小于不小于200200s s

60、 iec76-3和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作沖擊波形 秋高電壓工程絕緣診斷篇第六講62國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb7449gb74498787文件對(duì)波形的規(guī)定，基本上根據(jù)上述文件對(duì)波形的規(guī)定，基本上根據(jù)上述ieciec文件，但明確了文件，但明確了tftf應(yīng)為應(yīng)為2020s s250250s s，反極性的峰值，反極性的峰值u u2 2m0.5umm0.5um。電力工業(yè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。電力工業(yè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t 596dl/t 59619961996規(guī)規(guī)定的波形，基本上符合定的波形，基本上符合ieciec標(biāo)準(zhǔn)，唯標(biāo)準(zhǔn)，唯tftf規(guī)定為不小于規(guī)定為不小于2020s s，未作上限值的規(guī)定。因?yàn)楦袘?yīng)法產(chǎn)生的操作波，其未