局部放电试验.ppt

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1、第三章局部放电试验第一节局部放电特征及原理（1）特性：局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电。（2）原因：它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。（3）现象：它表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿或金属表面的边缘及尖角部位场强集中引起局部击穿放电等。一、局部放电的特征（4）危害：这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电，这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介

2、电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿。局部放电是一种复杂的物理过程，除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声波、光、热以及新的生成物等。从电性方面分析，产生放电时，在放电处有电荷交换、有电磁波辐射、有能量损耗。最明显的是反映到试品施加电压的两端，有微弱的脉冲电压出现。局部放电产生过程：（1）如果绝缘中存在有气泡，当工频高压施加于绝缘体的两端时，如果气泡上承受的电压没有达到气泡的击穿电压，则气泡上的电压就随外加电压的变化而变化。（外加电压不够高，不足以产生局部放电）（2）若外加电压

3、足够高，即上升到气泡的击穿电压时，气泡发生放电。（3）产生空间电荷：放电过程使大量中性气体分子电离，变成正离子和电子或负离子，形成了大量的空间电荷。（4）空间电荷作用：这些空间电荷，在外加电场作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反的内部电压，这时气泡上剩余电压应是两者叠加的结果。（5）局部放电重复发生：当气泡上的实际电压小于气泡的击穿电压时，于是气泡的放电暂停，气泡上的电压又随外加电压的上升而上升，直到重新到达其击穿电压时，又出现第二次放电，如此出现多次放电。（6）视在放电量：当试品中的气隙放电时，相当于试

4、品失去电荷q，并使其端电压突然下降△U，这个一般只有微伏级的电源脉冲叠加在千伏级的外施电压上。所有局部放电测试设备的工作原理，就是将这种电压脉冲检测出来。其中电荷q称为视在放电量。二局部放电机理气隙放电等值电路局部放电产生的几种情况1、气隙放电2、油隙放电3、极不均匀电场放电局部放电过程：局部放电第一次放电第二次放电第n次放电局部放电发生与否？间隙放电电荷和电压随时间的变化局部放电脉冲的形成时间，除了极不均匀电场和油隙放电的情况外，一般在0.01us以下。表征局部放电的参数1、实际放电量qr2、视在放电量qa视在放

5、电电荷是指产生局部放电时，一次放电在试样两端出现的瞬变电荷。条件：（1）介质电阻Ra、Rb以及气隙电阻Rc都很大；（2）放电时间极短（10-8s）。假定：在放电过程中，（1）电源来不及供给补充电荷；（2）各个电容上的电荷没有泄漏掉。关于实际放电量qr和视在放电量qa的讨论（1），因此；（2）真正代表放电量大小的是qr，而非qa；（3）两个视在放电量qa相同的试品，不能直接通过qa的大小比较实际放电量的大小，而要具体分析Cb、Cc的差别，即具体问题、具体分析。3、局部放电起始电压Ui局部放电起始电压：是指试样产生局部

6、放电时，在试样两端施加的电压值。在实际测量中，施加电压必须从低于起始放电的电压开始，按一定速度上升。同时，为了能在灵敏度不同的测试装置上所测的起始电压进行比较，一般是以视在放电电荷超过某一规定值时的最小电压值为起始放电电压。4、局部放电熄灭电压Ue当加于试品上的电压从已测到局部放电的较高值逐渐降低时，直至在试验测量回路中观察不到这个放电值的最低电压。实际上，熄灭电压是局部放电量值等于或小于某一规定值时的最低电压。5、放电发生重复率：每秒放电重复的次数。各类局部放电的特点1、绝缘介质内部局部放电内部局部放电：（1）在

7、绝缘介质内部；（2）介质与电极之间的气隙放电。放电的特性与介质的特性和气隙的形状、大小、位置以及气隙中气体的性质有关。绝缘介质内部气泡放电波形外加电压较低外加电压较高特点：（1）正负半周放电脉冲的图形基本上对称；（2）90°和270°之后的一段相位内不会出现放电脉冲。绝缘介质内部气泡放电波形电极与绝缘介质之间气隙放电波形特点：（1）正负半周放电脉冲不对称；（2）高压端，正半周放电大而疏，后半周放电小而密；（3）低压端，反之。2、介质表面局部放电2、介质表面局部放电放电波形特点：（1）正负半周放电脉冲不对称；（2）高

8、压端，正半周放电大而疏，后半周放电小而密；（3）低压端，反之。3、电晕放电电晕放电是在电场极不均匀的情况下，导体附近的电场强度达到气体的击穿场强时发生的。这时在距电极间其它地方的电场强度仍然低于击穿场强，因此放电只是发生在局部区域而没有贯穿整个电极之间。典型不均匀电场：尖-板电极3、电晕放电放电波形电压较低电压较高特点：（1）正负半周放电脉冲不对称；（2）局