mlfj-局部放电资料

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时间:2018-07-24

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1、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

2、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,不同材料特别是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33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(abc

3、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。——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。33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’(

4、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Yr一一气泡的残余电压Us—局部放电起始电压(瞬时值)Ur一一与气泡残余电压vr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+Cb33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

5、,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。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

6、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.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Δ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

7、)。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蜂值一Um的增量Δ不足以达到(Us-Ur)33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

8、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: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

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