详细的局部放电测量技术方法

一、局部放电测量基础

第一节局部放电的特性

1.1.基本概念

1.1.1.局部放电的定义

在电气设备的绝缘系统中，各部位的电场强度往往是不相等的，当局部区域的电场强度达到该区域介质的击穿场强时，该区域就会出现放电，但这放电并没有贯穿施加电压的两导体之间，即整个绝缘系统并没有击穿，仍然保持绝缘性能，这种现象称为局部放电。发生在绝缘体内的称为内部局部放电；发生在绝缘体表面的称为表面局部放电；发生在导体边缘而周围都是气体的，可称为之为电晕。

1.1.

2.产生局部放电的原因

造成电场不均匀的因素很多。①电气设备的电极系统不对称，如针对板、圆柱体等。在电机线棒离开铁心的部位、变压器的高压出线端，电缆的末端等部位电场比较集中，不采取特殊的措施就容易在这些部位首先产生放电；②介质不均匀，如各种复合介质；气体—固体组合、不同固体组合等。在交变电场下，介质中的电场强度是反比于介电常数的，因此介电常数小的介质中电场强度就高于介电常数大的；绝缘体中含有气泡或其他杂质。气体的相对介电常数接近于1，各种固体、③液体介质的相对介电常数都要比它大1倍以上，而固体、液体介质的击穿场强一般要比气体介质的大几倍到几十倍，因此绝缘体中有气泡存在是产生局部放电的最普遍原因。绝缘体内的气泡可能是产品制造过程残留下的，也可能是在产品运行中由于热胀冷缩在不同材料的界面上出现了裂缝，或则因绝缘材料老化而分解出气体。此外，在高场强中若有电位悬浮的金属存在，也会在其边缘感应出很高的场强。在电气设备的各连接处，如果接触不好，也会在距离很微小的两个接点间产生高场强；这些都可能造成局部放电。

局部放电会逐渐腐蚀、损坏绝缘材料，使放电区域不断扩大，最终导致整个绝缘体击穿。因此，必需把局部放电限制在一定水平之下。高电压电工设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标，产品不但出厂时要做局部放电试验，而且在投入运行之后还要经常进行测量。

1.2.局部放电的类型

局部放电是一种复杂的物理过程，有电、声、光、热等效应，还会产生各种生成物。从电学特性方面分析，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。最引人注目的是反映到试品施加电压的两端，有微弱的脉冲电压出现。这个脉冲信号可以通过一个简单的模型和等效电路来说明，如图1-1所示。图1-1a是模拟一个含有一个小气泡的绝

缘体，图中c 是绝缘体中的小气泡；b 是与气泡串联的部分介质；a 是其他部分介质。从电路的观点来分析，可以用图1-1b 所示等效电路来表示；图中Cc 、Rc 并联代表气泡c 的阻抗；C b 、R b 并联代表部分的阻抗；Ca 、Ra 并联代表a 部分的阻抗。由于一次放电时间很短（10-9—10-7

s ），在分析放电过程中这种高频信号的传递时，可以把电阻都忽略，只考虑Cc 、Cb 、Ca 组成的等效回路。

图1-1 局部放电的等效分析图

a)简单模型 b)等效电路

1.2.1.内部局部放电

如图1-1a 所示，当工频高压施加与这个绝缘体的两端时，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c u 就随外加电压的变化而变化。若外加电压足够高， 则当c u 上升到气泡的击穿电压CB u 时，气泡发生放电，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，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电压c u -D

，如图1-2所示，这时气泡上的剩余电压r u 应是两者的叠加结果

r CB c CB u u u u =-D < (1-1)

即气泡上的实际电压小于气泡的击穿电压，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CB u 时，又出现第二次放电。第二次放电过程产生的空间电

荷，同样又建立起反向电压c u D

，假定第一次的放电累积的电荷都没有泄漏掉，这时气泡中反向电压为2c u -D

；又使气泡上实际的电压下降到r u ，于是放电又暂停。之后气泡上的电压又随外加电压上升而上升，当它达到CB u 时又产生放电。这样在外加电压达到峰值前，若

放电n 次，则放电产生的空间电荷所建立的内部电压为c n u -D 。在外加电压过峰值后，c u 开

始下降，当气泡上的电压达到CB u -时，即

c c CB n u u u -D +=- (1-2)

时，气泡又发生放电，但这时放电产生的空间电荷的移动方向，决定于内部空间电荷所建立

的电场方向，于是中和掉一部分原来累积的电荷，使内部电压减少了一个c u D

。气隙上的电压降达到r u -时，放电又暂停。之后气隙上的电压又随外加电压下降向负值升高，直到重新

达到CB u -时，放电又重新发生。假定每次放电产生的c u D 都一样，并且CB CB u u =-，则

当外加电压（瞬时值）过零时放电产生的电荷都消失，于是在外加电压的下半周期，重新开始一个新的放电周期。

通常介质内部气泡的放电，在正负两个半周内基本上是相同的，在示波屏上可以看到正负半周放电脉冲基本上是对称的图形，如图1-3所示。

图1-2 放电过程示意图

u c －气泡上的电压，us －放电产生的反向电压，up －放电产生的脉冲信号

图1-3 介质内部气泡的放电图形

从实际测得的放电图可以看出，放电没有出现在试验电压的过峰值的一段相位上，这与上述放电过程的解释是相符的，但每次放电的大小，即脉冲的高度并不相等，而且放电多是出现在试验电压副值绝对值的上升部分的相位上，只有在放电很剧烈时，才会扩展到电压绝对值下降部分的相位上，这可能是由于实际试品中往往存在多个气泡同时放电，或者是只有一个大气泡，但每次放电不是整个气泡表面上都放电，而只有其中的一部分， 显然每次放电的电荷不一定相同，何况还可能在反向放电时，不一定会中和掉原来累积的电荷，而是正负电荷都累积在气泡壁的附近，由此产生沿气泡壁的表面放电。另外气泡壁的表面电阻也不是无限大，放电时气泡中又会产生窄小的导电通道，这都使得一部分放电产生的空间电荷泄

漏掉，累积的反向电压要比n △u 小得多，如果 ||||CB n u u -D

<-，则在电压的下降部分的相位上就不会出现放电。这些实际情况就使得实际的放电图形与理论上分析的不完全一样。

1.2.2.表面局部放电

绝缘体表面的局部放电过程与内部放电过程是基本相似的，如图1-4所示。只要把电极与介质表面之间发生放电的区域所构成的电容记为Cc ，与此放电区域串联部分介质的电容记为Cb ，其他部分介质的电容记为Ca ，则上述的等效电路及放电过程同样适用于表面局部放电。不同的是现在的气隙只有一边是介质，而另一边是导体，放电产生的电荷只能累积在介质的一边，因此累积的电荷少了，更不容易在外加电压绝对值的下降相位上出现放电。另外，如果电极系统是不对称的，放电只发生在其中的一个电极的边缘，则出现在放电图形是不对称的. 当放电的电极是接高压、不放电的电极是接地时，在施加电压的负半周是放电量少，放电次数多；而正半周是放电量大，而次数少，如图1-4b 所示。这是因为导体在负极性时容易发射电子， 同时正离子撞击阴极产生二次电子发射，使得电极周围气体的起始放电电压低，因而放电次数多而放电量小。如果将放电的电极接地，不放电的电极接高压，

则放电的图形也反过来，即正半周放电脉冲是小而多，负半周放电脉冲是大而少。若电极是对称的，即两个电极边缘场强是一样的，那么放电的图形也是对称的，即正负两半周的放电基本上相同。

图4-4 表面局部放电图

a)放电模型 b)放电图形

1.2.3.电晕放电

电晕放电是发生在导体周围全是气体的情况下，气体中的分子是自由移动的，放电产生的带电质点也不会固定在空间的某一位置上，因此放电过程与上述固体或液体绝缘中含有气泡的放电过程不同。以针对板的电极系统为例，如图1-5a所示，在针尖附近就发生放电，由于在负极性时容易发射电子，同时正离子撞击阴极发生二次电子发射，使得放电总是在针尖为负极性时先出现，这时正离子很快移向针尖电极而复合，电子在移向平板电极过程中，附着于中性分子而成为负离子，负离子迁移的速度较慢，众多的负离子移向平板电极，或外加电压上升，针尖附近的电场又升高到气体的击穿场强，于是又出现第二次放电。这样，电晕的放电脉冲就出现在外加电压负半周的90°相位的附近，几乎是对称于90°，出现的放电脉冲几乎是等幅值、等间隔的，如图1-5b所示。随着电压的提高，放电的大小几乎不变，而次数增加。当电压足够高时，在正半周也会出现少量幅值大的放电。正负半周波形是极不对称的，如图1-5c所示。

图4-5 电晕放电图

a)放电模型 b)起始放电时 c)电压很高时

1.2.4 .放电树

放电树也是由于绝缘介质中的缺陷而产生的。当放电树产生了一段时间后，它的“茎”和大的枝杆就会变成中空，在这些中空的区域里会产生大量的局部放电进而形成内部放电并会在相当短的时间里就造成绝缘击穿。

以上几种放电是电工和电子设备中最基本的放电。实际的局部放电过程要复杂得多，往往是上述几种典型放电的综合表现。例如油纸绝缘结构中，气泡放电和油隙放电的内部放电可能同时存在；即使是单纯的气泡放电，气泡的大小、数量和位置也是经常变化的。试品的表面放电及导体尖端的电晕放电也可能同时出现。此外，在电工设备中有可能出现导体联接不好而产生的接触不良的放电，以及金属体没有点的联接，成为一个浮动电位体而产生的感应放电等。

1.3.表征局部放电的参数

1.3.1.视在放电电荷（q）

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为视在放电电荷。

视在放电电荷的大小是这样测定的：将模拟实际放电的已知瞬变电荷注入试品的两端（施加电压的两端），在此两端出现的脉冲电压与局部放电时产生的脉冲电压相同，则注入的电荷量即为视在放电电荷量。单位用皮库（pC）表示，在一个试品中可能出现大小不同的视在放电电荷，通常以稳定出现的最大的视在放电电荷作为该试品的放电量。

视在放电电荷q与放电处（如气泡内）实际放电电荷q c之间的关系，可以通过等效电

路图1-1b 推出。当气泡中产生放电时，气泡上的电压变化为uc D ，这时气泡两端电荷的变化即实际放电电荷

a b c c c a b C C q U C C C 骣琪=D +琪+桫

式中各符号见图1-1b ，通常 a b C C >>

所以 ()c c b qc u C C =D

+ （1-3） 由于一次放电过程时间很短，远小于电源回路的时间常数，即电源来不及补充电荷，因而

C a 、C b 上的电荷要重新分配，使Ca 两端电压变化为 ,a b U C D

上的电压变化为△U b ，显然 a b a c a b a

a b b

C C C U U U U U C C +

D =D +D =D 籇 试品两端瞬变的电荷即视在放电电荷 ()c b a a a a a c b c b

C C q U C U C U C C C =

D +

籇籇+ （1-4） 代入式（1-3）得 Cb qa qc Cb Cc

=+ （1-5） 由此可见，视在放电电荷总比实际放电电荷小。在实际产品测量中，有时放电电荷只有实际放电电荷的几分之一甚至几十分之一。

1.3.

2.放电重复率（放电次数）

在测量时间内，每秒钟出现放电次数的平均值称为放电重复率，单位为次/s ，实际上受到测试系统灵敏度和分辨能力的限制，测得的放电次数只能是视在放电电荷大于一定值、放电间隔足够大时的放电脉冲。

从图1-2可以看出，放电重复率可以大致估算如下：

4m r CB r

u u N f u u 骣-琪=琪-桫 （1-6） 式中 f----外加电压的频率（Hz ）。其他符号如图1-2所示。

1.3.3.放电能量（w ）

气泡中每一次放电发生的电荷交换所消耗的能量称为放电能量，通常以微焦耳（12

J

m ）为单位。气泡放电时，气泡上的电压由CB μ下降到u r ，相应的能量变化 ()()221212

CB r c b CB c CaCa W Cc u u Ca Cb

C C u u 骣琪=+-琪+桫?

D （1-7） 设外加电压上升到幅值为 u im 时，出现放电，将im b CB b c

u C u C C =+代入上式，可得

1()210.722

i im iq uim W Cc Cb Cb uc Cb Cc u q q U =+D +?= (1-8) 式中U i ---------外加电压的有效值。

在起始放电电压下，每次放电所消耗的能量，可用外加电压的幅值或有效值与视在放电电荷的乘积来表示。当施加电压高于起始放电电压时，在半个周期内可能出现多次放电。这时各次放电能量可用视在放电电荷与该次放电时外加电压的瞬时值的乘积来表示。

1.3.4.放电相位（?）

各次放电都发生在外加电压作用之下， 每次放电所在的外加电压的相位，即为该次放电的相位。在工频正弦电压下，放电相位与放电时刻的电压瞬时值密切相关。前后连续放电的相位之差，可代表前后两次放电的时间间隔。

1.3.5.放电平均电流

设在测量时间T 内出现放电m 次，各次相应的视在放电电荷为q 1, q 2, ------qm, 则平均放电电流

1||/m

i i I q T ==? (1-9)

这个参数综合反映了放电量及放电次数。

1.3.6.放电功率

设在测量时间T 内，出现m 次放电，每次放电对应的视在放电电荷和外加电压瞬时值的乘积分别为q 1u t1, q 2u t2, ------q m u tm , 则放电功率

1/m

ti i i P u q T ==? (1-10)

这个参数综合表征了放电量、放电次数以及放电时外加电压瞬时值，它与其他表征参数相比，包含有更多的局部放电信息。

1.3.7.起始放电电压

当外加电压逐渐上升，达到能观察到出现局部放电时的最低电压，即为起始放电电压，并以有效值 u r 来表示。为了避免测试系统灵敏度的差异造成测试结果的不可对比，实际上各种产品都规定了一个放电量的水平，当出现的放电达到或一出现就超过这个水平时，外加电压的有效值就作为放电起始电压值。

几种典型绝缘结构的放电起始电压， 可以大致估算如下：平板电容器中，固体介质内含有偏平小气泡时，如图1-3所示，起始放电电压为

()1CB r r E Ui d e d e 轾=+-臌

(1-11) 式中 E CB ----气隙的击穿场强（kV/mm ）;

r ε-----固体介质的相对介电常数；

d-----介质的厚度（mm ）;

δ-----气泡的厚度（mm ）。

在平板电容器中， 若固体介质内含有球形气泡时，起始放电电压

()213r i CB r d u E e d e 轾+犏=+犏臌

(1-12) 对于圆柱体绝缘结构，含有与圆柱体导体同一圆轴的弧形的薄层气泡时，如图1-6所示，起始放电电压 ????????? ?

?+???? ??-+???? ??+=r r r r E U r r CB i δεε1ln 111ln 112 (1-13) 式中各符号见图1-6。

图1-6 圆柱形绝缘结构中的气隙模型

1.3.8.放电熄灭电压

当外加电压逐渐降低到观察不到局部放电时，外加电压的最高值就是放电熄灭电压，以有效值Uc来表示。在实际测量，为了避免因测试系统的灵敏度不同而造成不可对比，一般也是规定一个放电量水平，当放电不大于这一水平时，外加电压的最高值为熄灭电压Ue。

对于油纸绝缘，往往是U i>U e，而对于固体绝缘结构，Ui与Ue 相差不大。固体绝缘内部的放电还可能出现Ui

上述各种局部放电的表征参数，都是要用专门的测试仪器，并采用特定的分度方法进行测定的，只有在仪器特性和测量方法都一样的条件下，测得的结果才是可比的。

1.4.影响局部放电特性的因素

局部放电的各表征参数与很多因素有关，除了介质特性和气泡状态之外，还与施加电压的幅值、波形、作用的时间，以及环境条件等有关。

1.4.1.电压的幅值

随着电压升高，放电量和放电次数一般都趋向于增加，这是由于：

(1) 在电工产品中，往往存在多个气泡，随着电压升高，更多更大的气泡开始放电。在有液体的组合绝缘中，电压愈高，放电愈剧烈，产生的气泡愈多，放电量和放电次数都增大。

(2) 即使是单个气泡，在较低电压下，只是气泡中很小的部分面积出现放电，随着电压

升高，放电的面积增大，而且有更多的部位出现放电，于是放电量和放电次数增加。

(3) 在表面放电中，随着电压升高，放电沿表面扩展，即放电的面积增大，放电的部位增多。

从式（1-6）中可以明显看出，当外加电压幅值u m增大，或气泡的击穿电压 u cb减小时，都会明显增加放电次数。

由于气体经电离后击穿电压要降低，本来在某一电压下没有局部放电的试品，一旦在更高的电压下发生放电，即使再将电压降到原来的水平，放电还可能继续出现。对于含有液体的绝缘系统，如果液体的吸气性能不好，在较高的电压下放电所产生的气体，也会使放电熄灭电压降低。因此在局部放电测量中，在进行第二次重复试验时，必须让试品有足够的“休息”时间。

1.4.

2.电压的波形和频率

当工频交流电压中含有高次谐波时，会使正弦波的顶部变为尖顶或平顶，这决定于谐波与基波的相位差。当正弦波畸变为尖顶波时，其幅值增大，于是放电起始电压降低，放电量和放电次数都有明显增加。若畸变为平顶波，只有当高次谐波分量较大时，如对于三次谐波而言要大于20%时，由于峰值被拉宽，放电次数有较明显增加，放电量略有增加，起始电压略有升高。

提高电压频率，将明显增大放电重复率，但只要测试系统有足够的分辨能力，对于测得的放电量不会有明显的影响。

1.4.3.电压作用时间

气体放电有一定的随机性，电压作用的时间长，如升压的速度慢或用逐级升压法升高，测得的起始放电电压要偏低。在电压的长期作用下，局部放电会使绝缘材料发生各种物理和化学效应，如试品中气泡的含量、气泡中气体的压力、气体的成分、气泡壁上的电导率、介电常数等都可能发生变化，这些变化都将导致局部放电状态的变化。

在一般情况下，随着电压作用时间的增加，局部放电会变得更加剧烈。如在液体和固体的组合绝缘中，如果液体的吸气性不是很好，气泡会愈来愈多。在固体材料中会产生新的裂纹，产生低分子分解物和增塑剂挥发物，这些都会形成新的气泡。在放电部位出现树状的放电，也会加剧局部放电。在绝缘体表面放电中,由于放电的范围扩大也会使放电加剧。

在有些情况下，随着电压作用时间的增加，在一定时间内放电反而衰减，甚至观察不到。出现这种“自衰”现象的原因可能有以后几点：

(1) 在封闭气隙中，由于放电放出的气体增加，使气泡中的气压增高，这时气泡的击穿电压可能提高，放电就熄灭了。另一种情况是放电产生的气体少于放电时消耗掉的气隙中的

氧气，这样气隙的气压可能降低，当气压低到一定程度之后，放电从脉冲型转变为非脉冲型，于是在脉冲型的检测仪器上，就观察不到这种放电。

(2) 气隙壁上介质的特性发生变化，如许多有机材料，在局部放电长时间作用下，材料被炭化，可能把放电气泡短路或者使放电点电场均匀化，从而使放电暂时变弱。随着时间加长，被腐蚀炭化点的周围，由于电场集中又可能出现新的放电，使放电出现起伏。

(3) 有些放电源可能消失，如在导体边上的小毛刺在放电过程可能会被烧掉。有些联接接触不好产生放电，时间长了可能烧结在一起，就不会再放电了。

1.4.4.环境条件

环境的温度、湿度、气压都会对局部放电产生影响。

(1) 温度升高，气泡中的压力增大，液体的吸气性能改善，这将有利于减弱局部放电。另一方面温度高会加速高聚物分解，挥发低分子物质，这又可能加剧局部放电的发展。

图1-7 直流电压下的局部放电过程

a u －外加电压，c

u ￠无放电时气泡上的电压， c u －有放电时气泡上的电压，p u －放电脉冲

(2) 湿度对表面放电有很大影响。在极不均匀的电场中，由于湿度大，增大了电导和介电常数，改善了那里的电场分布，从而改善了那里的局部放电。但对某些憎水性材料，在湿度较大时，表面会形成水珠，在水珠附近的电场集中而形成新的放电点。对于层压制品和纤维材料，在湿度大时，吸进的水分汽化，也会加剧局部放电。

(3) 大气压力会明显影响外部的局部放电，在高原地区气压低，起始放电电压降低，因

此，局部放电问题就显得更严重。许多充N 2气或SF 6等气体为绝缘的电工设备，如果气压降低就容易发生局部放电而导致击穿。

从上述各种因素的影响中，可以看出两种本质上的区别，一种只是在不同的条件下， 测量的结果发生了变化；另一种却是使试品本身放电特性发生了变化。前者在试验方法上应给以规定，使试验结果的可比性提高；后者还应考虑通过试验后产品性能可能发生变化，在设计试验时应注意试品可能承受的能力。由于影响因素很多，再加上气体放电本身是有随机性的，因此，测量结果的分散性往往比较大的。

1.5.直流与冲击电压下的局部放电特点

1.5.1.直流电压下的局部放电特点

在直流电压下，局部放电的过程与交流电压下的不同。以绝缘体内部的局部放电为例，同样可以采用图1-1所示等效电路来分析。

当试品施加直流电压时，在升压的过程中， 试品上的电压变化比较快，这时气泡与介质中的电压分配和交流电压下的一样，是按电容分配的。当外加电压升到一个稳定的直流电压时，气隙上的电压并没有达到稳定值，而是开始由电容分配过渡到按电阻分配的过滤过程，最后才稳定在按电阻分配的分压状态，如图1-7所示。气隙上电压随时间可以表示为

()()()exp b c a c b c c a b c c b b c b c b

c R R t u R C R u t u R R C C R R R R C C 轾骣+犏琪=+--琪犏++++桫臌 式中u a ------外加电压（V ）；

t----- 施加电压的时间（s ）。

R b ,R c ,C b ,C c 见等效电路图1-1，从式中可以看出，在开始升压时t=0,这时

()0Cb u ua

Cb Cc

=+ 当稳定时，t=￥，这时 ()c c a b c

R u u R R ?+ 通常()/()/()c b c b b c c R R R C C C u t ++比大，随时间上升。

若 ()

/a b b c u C C C +比气泡的击穿电压CB u 大得多，则在升压的过程就可能出现多次放电，这时放电的机理与交流电压下一样。假定在外加电压上升到稳定值时，气泡上已发生了

几次放电，放电产生的空间电荷所建立的内部反向电压为()

CB r n u u -，这时，气泡上的实际电压 ()()1a b c CB r b c

u C u t n u u C C =

--+ 气泡上的电压就按时间常数 ()b c b c b c

R R C C R R t =++ 向稳态值()

/a c b c u R R R + 上升，经过t 时间后，气隙上的电压由u r 上升到 ()t u R u a c aRc u t u e r c R R R R b c b c t -骣琪=--琪++桫 (1-14)

当u c (t)达到u CB 时，又会再出现放电，两次放电的时间间隔，即)(t u c 上升到u CB 所需的时间t B ，可从式（1-14）推算出

ln a c a c B CB r b c b u R u R t u u R R R Rc t 轾轾骣骣犏犏琪琪=---琪琪犏犏++桫桫臌

臌 通常,a c r CB b c u R u u R R >>+用外加电压来表示，即i CB b u Rc u R Rc

=+，则上式可简化为 22ln 1B i i t a

r r u u u u u t t 轾骣犏琪犏=--=-++琪犏琪犏桫犏臌骣琪琪桫L 当ui<

t ? 放电重复率N ，即一秒钟内放电的次数为1ua N tb ui t =

? 在直流电压下，放电重复率是评价局部放电的最重要的参数，因为在直流电压下，局部放电有可能自熄。假定放电产生的电荷不会泄漏掉，当放电n’次后，若

()//uaRc n ucb ur ucb Rb Rc

--<+ 则局部放电就不会再出现， 这时虽然有很大的放电量，但只放n’次就停止了， 这对绝缘不会产生很大的危害。如果是ua 很高，电荷又容易泄漏，则放电就会持久、重复出现，重复率愈高，对绝缘的危害愈大。因此在直流电压下放电重复率是人们最关心的一个参数。

放电重复率与很多因素有关，从式（1-16）中可以看出：施加的电压ua 增高，气泡的起始放电电压降低，都会使放电重复率升高。这点与交流电压下的情况相同，不同的是它还与时间常数τ有关，τ增大，放电重复率减小，所有影响的因素都会影响重复率，如温度升高、电压升高都会使电导率增加，使τ变小。

前面所述的在交流电压下对起始放电电压和放电熄灭电压的定义，在直流电压下已不适用。因为在直流电压出现一次放电后，可能要隔很长时间才会出现第二次放电，因此有些国家规定：在一分钟内能出现二次放电时的外加电压有效值作为起始放电电压。至于放电熄灭电压， 在直流电压下是没有意义的， 即使外加电压降到零，由于气泡中累积的放电电荷所建立的电场，也还可能发生放电。

在直流电压下，局部放电的危害要比在交流电压下小，但在电压很高（如500kV 以上）、湿度较高的情况下，也还是不能忽视的。

1.5.

2.冲击电压下的局部放电

在高电压电力系统中，许多电工设备如变压器、电缆、电容器等等，都可能遭受大气过电压和操作过电压的作用，这些过电压都是幅值很高、时间很短的冲击电压。大气过电压的上升时间约为 1~10us ，衰减时间约为几十到几百 。操作过电压的上升时间约为几百us ，衰减时间约为几ms 。在这些冲击电压作用下，也会产生局部放电而损害绝缘系统。有些电气设备是工作在冲击电压下，如脉冲变压器、脉冲电容器、粒子加速器等，因此，在冲击电压下的局部放电问题也开始引起人们的关注。

在冲击电压下，绝缘体中气隙的放电过程也可以用图1-1所示的等效电路来分析，这时气泡和介质中的电场分析决定于介电常数。气泡中的场强与介质的介电常数、气泡中气体的介电常数和气泡的形状、大小有关。

当试品施加（1.2/50）us 的标准全波冲击电压时，气泡上的电压将随外加电压的上升而上升。一旦电压上升到气泡的击穿电压 ucb 时，气隙放电，放电产生的电荷所建立的反向电压使放电暂停。由于气体发生击穿有赖于气体中存在自由电子， 在一个小气泡中，在冲击电压作用的极短时间内，出现自由电子的机会是很少的，因此，在这一冲击电压下，气泡第一次的击穿电压是很高的，这时整个气泡产生剧烈的放电， 由此产生的大量空间电荷，建立起很高的反向电压，如图1-8所示。之后，气泡上的电压随外加电压的下降向负极性上

-时，气泡又发生放电。升，直到内部反向电压与外加电压之差达到反向的击穿电压/u cb

/

-<<，在外加电压的波尾，有可能出现好几次放电。由此可见，在一次冲击电压u cb ucb

||

作用下有可能发生多次放电。其中第一次放电比其后几次的放电大得多，称之为主放电。它不但与气泡的形状、尺寸、气压等因素有关，也与施加电压的波形、幅值有关。冲击电压上升愈快，主放电的起始放电电压愈高，放电量也愈大。

在衰减振荡的冲击电压作用下，同样，第一次放电（主放电）比其后的各次放电大，之后由于外加电压反向并与主放电产生的反响电场累加，产生了多次反向放电，这与交流电压下的情况相似，直到气泡中的实际电压达不到气泡的击穿电压为止，如图1-9所示。

图1-8 冲击电压下的局部放电过程图1-9 振荡冲击电压下的放电过程图

1－外加的振荡冲击电压u a

2－气泡上的电压u c 3－产生的放电脉冲u p 在电力系统中运行的电气设备，通常是在交流电压下又承受叠加上的冲击电压，这有可能使得原来没有局部放电的设备，在冲击电压的激发下，发生连续的局部放电。为了简化分析这两种电压叠加下的局部放电过程，假定在冲击电压作用下，气泡中发生一次主放电后，气泡中建立了反向电压 uR 与交流的瞬时值叠加如图1-9所示，在这一过程中，工频电压的存在不影响上述冲击电压的放电机理；另一方面，冲击电压下的放电也不影响工频交流电压；同时正负极性的气泡击穿电压是相同的。根据这些假定可以推断：在冲击电压叠加下，可能出现以下三种情况：

（一）仍然不发生放电

（二）只发生一次放电

（三）发生连续放电

出现哪一种情况决定于冲击电压和工频电压的幅值，以及冲击电压叠加在工频电压上的相位，图1-10a是一个冲击电压叠加在工频电压正半周的零相位附近，叠加后的电压瞬时值达到了气隙的击穿电压，于是发生一次放电，气泡上的电压降到 ur ，之后，气隙上的电压随外加工频电压而变化。如果达到负半周的峰值时，气隙上的实际电压达不到气隙的击穿电压，以后就不会再发生放电了。如果冲击电压是作用在第一象限（0-90度）中靠近峰值的相位上，则虽然电压的幅值与图a情况相同，却有可能在工频电压的负半周再次出现放电，如图1-10b所示。这样就会在以后工频电压各周期中连续发生放电。这种情况对绝缘造成的危害就严重多了。鉴于这种情况，有些电工产品在出厂试验中规定，在冲击电压试验之后，按着就测工频电压下的局部放电性能，以考验冲击电压对局部放电的激发作用。当然，若试验设备条件允许，直接做工频电压下叠加冲击电压的试验，就更加符合实际情况。

在冲击电压下，局部放电的起始电压是以50%起始放电时的冲击电压来表示的，即出现局部放电的次数占施加冲击电压次数的50%时，这时外加冲击电压的幅值作为起始放电电压。

图1-10 工频电压上叠加冲击电压时局部放电的过程

a)只发生一次放电 b)连续发生放电

1.6.局部放电的危害性

我们知道，绝缘破坏或局部老化，多是从局部放电开始的，它的危害性也就突出地表现在使绝缘寿命降低或影响设备的安全运行。局部放电的危害程度，一方面决定于放电的强度和放电次数的多少；另一方面也决定于绝缘材料的耐放电性能和放电作用下绝缘的破坏机理。

局部放电对绝缘的破坏有两种情况：一是放电质点对绝缘的直接轰炸，造成局部绝缘破坏，逐步扩大，使绝缘击穿；二是放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学使用，使局部绝缘受到腐蚀，电导增加，最后导致热击穿。

消除或减少局部放电的产生及其危害性，应从以下三方面着手：

1．使设计结构合理；

2．提高工艺水平；

3．使用优质材料。

第二节局部放电测量

2.1.概述

局部放电的产生，总是伴随着高频脉冲、电磁辐射、介质损耗、声、光、热和化学过程等现象。对绝缘内局部放电的探测，可根据这些不同的现象采用相应的方法来测量。局部放电的测量都是根据局部放电过程所产生的物理和化学效应，通过测量局部放电所产生的电荷交换、能量的损耗、放射的电磁波、发出的声和光以及生成一些新的生成物的信息，来表征局部放电的状态。这些信息中有电信息和非电信息两大类，由此可分为电气法和非电气法两大类。具体讲，局部放电的测量方法大致有以下几中：

1．电气法

（1）脉冲电流法——利用局部放电产生的脉冲电流在测试阻抗上的压降，通过放大后进行测量。

（2）介质损耗法——利用局部放电的损耗使tgδ增加的特点，在tgδ和外施电压曲线上找出tgδ的急增点来确定局部放电的起始放电电压。

（3）电磁辐射法——测量局部放电向周围辐射出的电磁波来确定局部放电的存在。

2．非电气法

（1）声波法——利用局部放电产生的可听声波或超声波，通过微音器或钛酸钡变换器（传感器）检出信号放大后进行测量。

（2）测光法——测量放电过程中发出的光来检测局部放电。

（3）测热法——测量放电过程中发出的热来测量局部放电。

（4）物理化学法——利用局部放电对绝缘介质产生的物理、化学变化来检测局部放电。

电气法的灵敏度较非电气法的灵敏度为高，一般多用电气法测量。在电气法中，更多采用的是脉冲电流法。非电气法中，声波法也常被采用。目前，在局部放电测量中，是以脉冲电流法为主，声波法为辅，声波法多用于定位中。其他方法应用者较少，只在一些特殊情况下应用。

电气法是根据局部放电产生的各种放电现象来测量局部放电的。如根据放电时在放电处会产生电荷交换，于是在一个与之相连的回路中就会产生脉冲电流，通过测量此脉冲电流来测量局部放电的方法称之为脉冲电流法（ERA法）；根据放电时会产生电磁波辐射，通过不同方法来接受此电磁波，并用准峰值电压表测得的电压幅值来检测局部放电的方法称为无线电干扰电压法（RIV法）；根据放电时会有电能损耗，通过各种电桥测得的损耗因数的增量△tanδ或一个周期(工频周期)内损耗的能量测量局部放电的方法称为电桥法。

2.2.脉冲电流法

脉冲电流法可以根据局部放电的等效电路来校定视在放电电荷，而且测量的灵敏度高，是目前应用最广，也是IEC 和我国有关标准推荐的方法。

2.2.1测量原理

绝缘体的某一区域发生局部放电时，绝缘体的两端（即试品施加电压的两端）就会有瞬变（脉冲）电荷电荷q （视在放电电荷）出现，用一个耦合电容器Ck 和检测阻抗Z 与试品连接成一个回路，如图1－11所示。回路连接的方式有两种，一种直测法，如图1－11a 所示；另一种是平衡法（或称桥式），如图1－11b 所示。后者是把检测阻抗分为Z a ,Z b 两部分，并在其中点接地。不论是哪一种方式，在检测阻抗两端采集到的u d 总是与试品的视在放电

电荷q 存在一定的关系。

图1-11 脉冲电流法测量原理图

a)直测法 b)平衡法

从图1-11可以看出：当试品CX 两端出现瞬变电荷q 时，在试品两端会出现相应的脉冲电压

q ux CkCd Cx Ck Cd

D =++ ux 所含的主要频率分量是很高的，所以在检测阻抗上分配到的脉冲电压 可以简化为按 CK 与Cd 分压来计算

GIS在线监测系统技术方案

GIS局部放电在线监测系统 技术方案 GIS综合在线监测系统 一、产品简介 GIS综合在线监测系统应用于GIS设备得局部放电与SF6气体温度、压力、密度及微水得在线监测及智能化诊断。系统采用超高频(UHF 100MH2000MH)传感器，能够在GIS运行得条件下，监测其内部局部放电并进行定位，及时发现绝缘缺陷，广泛应用于电力、冶金等系统得110kV及以上电压等级得GIS设备得在线监测。 、系统配置及技术参数 2、1外置式超高频传感器 安装条件：设备无需停电 检测带宽：100MH2000MH 灵敏度：v 5pC 匹配阻抗：50 Q 外壳屏蔽：＞10dB

防护等级：IP65 2、2 超高频噪音传感器安装条件：设备无需停电监测带宽：300MH z-3000MH z 匹配阻抗：50 Q 防护等级：IP65 2、3 现场监测单元数据处理单元采用高性能得同轴电缆与超高频传感器（包括噪音传感器）连接，通过滤波、混频放大、高速采样及小波阈值滤波等抗干扰技术，提取有效得内部局方信号，通过算法处理后上传到中央处理单元。 2、5 主处理单元中央处理单元汇总数据处理器得信号，组建故障模式数据库，采用指纹识别、双神经网络引擎，对GIS 局部放电故障类型进行诊断与放电源定位，同时提取各个SF6综合检测传感器得数据，综合反映出所监测GIS设备得运行状况。 服务器：用户可选择通讯单元：TCP/IP 或可根据情况增加稳压电源：AC100-240V功率最大94% 测量模式：通道不限，实时模式、事件模式，趋势图表（小时、每日、每月、年等）PD信号得相位、幅值pC放电次数、平均放电次数、放电累计等 专家分析：36种高低频组合滤波高压同步信号噪音抑制硬件与软件噪音抑制 高级自适应神经网络超级数据库自动识别局放类型，消除各种噪 音干扰自动产生局放事件数据 2D/3D 地图绘制，主接线/ 立体图

变压器局部放电试验

变压器局部放电试验内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

变压器局部放电试验 试验及标准 国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤，如图5所示。其试验步骤为：首先试验电压升到U 2下进行测量，保持5min ；然后试验电压升到U 1，保持5s ；最后电压降到U 2下再进行测量，保持30min 。U 1、 U 2的电压值规定及允许的放电量为 U U 2153=.m 电压下允许放电量Q ＜500pC 或 U U 213 3=.m 电压下允许放电量Q ＜300pC 式中 U m ——设备最高工作电压。 试验前，记录所有测量电路上的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的50%。 测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端，也应同时测量，并分别用校准方波进行校准。 在电压升至U 2及由U 2再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。 在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录放电量Q 。放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在U 2的第二阶段的30min 内，所有测量端子测得的放电量Q ，连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。 如果放电量曾超出允许限值，但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后30min 的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。利用变压器套管电容作为耦合电容C k ，并在其末屏端子对地串接测量阻抗Z k 。

国内外几种电缆局部放电在线检测方法技术分析

国内外几种电缆局部放电在线检测方法技术分析 李华春周作春张文新从光 北京市电力公司 100031 [摘要]：本文简要的介绍国内外几种电缆局部放电在线检测方法的原理和特点，并进行了简单的分析比较。结合国内外电缆局部放电在线检测方法研究和应用情况提出当前XLPE电缆局部放电在线监测存在的问题以及在高压XLPE电缆附件局部放电在线检测研究方面今后还需要做的工作。 [关键词]：电缆、局部放电、在线检测、分析 前言 常规XLPE电缆局部放电测量多采用IEC60270法，但是其测量频带较低，通常在几十到几百kHz范围内，易受背景干扰的影响，抗干扰能力差。理论研究表明，XLPE电力电缆局部放电脉冲包含的频谱很宽，最高可达到GHz数量级。因此，选择在信噪比高的频段测量有可能有效地避免干扰的影响。目前国内外已把电缆局部放电测量的焦点转移到高频和超高频测量上。 [2][1]。 迄今为止，国内外用于XLPE电缆局部放电检测的方法有很多。但由于X LPE电缆局部放电信号微弱，波形复杂多变，极易被背景噪声和外界电磁干扰噪声淹没，所以研究开发电缆局部放电在线检测技术的难度在所有绝缘在线检测技术中是最高的。由于电缆中间接头绝缘结构复杂，影响其绝缘性能的原因很多，发生事故的概率大于电缆本体，同时在电缆中间接头处获取信号比从电缆本体获取信号灵敏度要高且容易实现，因

此通常电缆局部放电在线检测方法亦多注重于电缆附件局部放电的检测，或者在重点检测电缆中间接头和终端的同时兼顾两侧电缆局部放电的检测。电缆局部放电在线检测方法中主要的检测方法有差分法 耦合法[6、7、8、9][3、4]、方向耦合法、电磁[13、14、15、16][5]、电容分压法[10]、REDI局部放电测量法 [18][11、12]、超高频电容法、超高频电感法[17]、超声波检测法等。在众多检测方法中，差分法、方向耦合法、电 磁耦合法检测技术目前已成功应用到现场测量中。下面简要的介绍这些方法的原理和特点。 1. 电缆局部放电在线检测方法中主要的检测方法 1.1. 差分法（the differential method） 差分法是日本东京电力公司和日立电缆公司共同开发的一种方法。其基本原理见图1。将两块金属箔通过耦合剂分别贴在275kV XLPE电缆中间接头两侧的金属屏蔽筒上（此类中间接头含有将两端金属屏蔽筒连接隔断的绝缘垫圈），金属箔与金属屏蔽之间构成一个约为1500～2000pF 的等效电容。两金属箔之间连接50欧姆的检测阻抗。金属箔与电缆屏蔽筒的等效电容、两段电缆绝缘的等效电容（其电容值基本认为相等）与检测阻抗构成检测回路。当电缆接头一侧存在局部放电，另一侧电缆绝缘的等效电[3] 容起耦合电容作用，检测阻抗便耦合到局部放电脉冲信号。耦合到的脉冲信号将输入到频谱分析仪中进行窄带放大并显示信号。研究发现，频谱分析仪中心频率设在10～20MHz时，信噪比最高。差分法的检测回路

局部放电测试仪校准装置

JFD-401 局放仪校验装置使用说明书 一、概述 按照DL/T846.4-2004《局部放电测量仪》、GB7354-2003《局部放电测量》、JJG(机械)145 -93《局部放电检测装置》检定规程的要求，检定局放仪需用仪器有：示波器、正弦信号发生器、脉冲发生器、双脉冲发生器、频率计、电压表、电流表、电容电桥、兆欧表等。上述仪器中除脉冲发生器、双脉冲发生器外，均为常规测试仪器。而脉冲发生器要求电压覆盖范围宽，脉冲波形满足特殊规定要求；双脉冲发生器需输出脉冲时延可调的双脉冲，固均需专门研制。本校准系统的核心即为一台高性能的校准脉冲发生器和一台双脉冲发生器，校准脉冲发生器可以满足局放仪视在放电量测量线性度误差、正负脉冲响应不对称误差、开关换档误差、检测灵敏度等主要检定项目检定的要求；双脉冲发生器可以满足局放仪低重复率脉冲响应误差、脉冲分辨时间测量、脉冲频率测量、数字式局放仪等检定项目检定的要求。另配的校准回路箱提供屏蔽的校准回路，使检定时干扰水平大大降低，保证检定的顺利进行以及检定的测量精度。 二、原理和结构 JFD-401 校准系统分为四大部分：JFD-401C校准脉冲发生器、JFD-401J 积分系统、JFD-401S双脉冲发生器和JFD-401H校准回路箱。校准脉冲发生器可输出幅值大范围可调、波形符合要求的校准脉冲。双脉冲发生器可输出脉冲频率可调、两脉冲间隔脉冲时延可调、波形符合要求的校准脉冲并可进行脉冲计数、积分系统用于以积分方式检定局放仪方波发生器。校准回路箱可以调节试品电容及耦合电容，使其满足检测阻抗的调谐范围。上述四部分分别装在独立的金属机箱里，保证屏蔽效果良好。 三、技术参数 JFD-401C 校准脉冲发生器的技术指标如下： 1、校准脉冲上升时间：＜60nS 2、校准脉冲电压幅值可调范围：粗调档分0db，-20db，-40db三档；细调档可从1.0V至110V无级调节；实际上可以做到从10mV至100V连续可调。 3、校准脉冲电容档：20pF，50PF，100pF，500pF，1000PF，2000PF 共六档。

局部放电试验原理

局部放电试验 第一节局部放电特性及原理 一、局部放电测试目的及意义 局部放电：是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体(电极)附近，也可发生在其它位置。 局部放电的种类： ①绝缘材料内部放电（固体-空穴；液体-气泡）； ②表面放电； ③高压电极尖端放电。 局部放电的产生：设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷，在高压电场作用下发生重复击穿和熄灭现象-局部放电。 局部放电的特点： ①放电能量很小，短时间内存在不影响电气设备的绝缘强度； ②对绝缘的危害是逐渐加大的，它的发展需要一定时间-累计效应-缺陷扩大-绝缘击穿。 ③对绝缘系统寿命的评估分散性很大。发展时间、局放种类、产生位置、绝缘种类等有关。 ④局部放电试验属非破坏试验。不会造成绝缘损伤。 局部放电测试的目的和意义： 确定试品是否存在放电及放电是否超标,确定局部放电起始和熄灭电压。发现其它绝缘试验不能检查出来的绝缘局部隐形缺陷及故障。 局部放电主要参量： ①局部放电的视在电荷q： 电荷瞬时注入试品两端时,试品两端电压的瞬时变化量与试品局部放电本身所引起的电压瞬变量相等的电荷量,一般用pC(皮库)表示。 ②局部放电试验电压： 按相关规定施加的局部放电试验电压，在此电压下局部放电量不应超过规定的局部放电量值。 ③规定的局部放电量值： 在规定的电压下，对给定的试品，在规程或规范中规定的局部放电参量的数值。 ④局部放电起始电压Ui： 试品两端出现局部放电时，施加在试品两端的电压值。 ⑤局部放电熄灭电压Ui: 试品两端局部放电消失时 的电压值。（理论上比起始电 压低一半，但实际上要低很多 5%-20%甚至更低） 二、局部放电机理： 内部放电：绝缘材料中含有气隙、油隙、杂质等，在电场的作用下会出现介质内部或介质与电极之间的放电。等效原理图：

局部放电测试方法

局部放电测试方法

局部放电测试方法 随着电力设备电压等级的提高，人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50％是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故，原因也是局部放电所致。局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。 虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，高压绝缘设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标，产品不但在出厂时要做局部放电试验，而且在投入运行之后还要经常进行测量。对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。 根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产

生分解物等，可以有很多测量局部放电的方法。总的来说可分为电测法和非电测法两大类，电测法包括脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等，非电测法包括声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。 一、电测法 局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10 ns量级；在油隙中一次放电时间也只有1μs。根据Maxwell电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。局部放电电检测法即是基于这两个原理。常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。 1．脉冲电流法 脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。脉冲电流法的基本测量回路见图3-5 。图中C x代表试品电容，Z m（Z'm）代表测量阻抗，C k代表耦合电容，它的作用是为C x与

变压器局部放电在线监测装置检验规范-(终稿)

变压器局部放电在线监测装置检验规范 1 范围 本规范规定了变压器局部放电在线监测装置的专项检测项目、检验条件、检验内容及要求和检验结果处理。 本规范适用于变压器局部放电在线监测装置的型式试验、出厂试验、交接试验和运行中试验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 16927 高电压试验技术 GB 7354-2003 局部放电测量 DL/T 356-2010 局部放电测量仪校准规范 3 检验项目 变压器局部放电在线监测装置专项试验项目包括一致性测试、通用技术条件试验、传感器频响特性检验、系统灵敏度检验、系统有效性检验和抗干扰性能试验。 4 检验条件 除环境影响试验和抗谐波干扰试验之外，其它试验项目应在如下试验环境中进行： a)环境温度：+15?C～+35?C； b)相对湿度：45%～75%； c)大气压力：80kPa～110kPa； d)电源电压：单相220×（1±10%）V； e)电源频率：50Hz±0.1Hz； f)电源波形：正弦波，波形失真度不大于5%； g)标准信号源：标准波形脉冲上升沿(10%~90%上升时间)约为1ns，半波时间为50ns， 幅值稳定度±5%，脉冲重复频率为50-200Hz可调。 对于高压检验试验，还应该满足以下试验条件： 1

a)试品的温度与环境温度应无显著差异； b)试验场所不得有显著的交流或直流外来磁场影响； c)试验场地必须具有单独工作接地和保护接地，设置保护栅栏； d)试品与接地体或邻近物体的距离，应大于试品高压部分与接地部分的最小空气距离 的1.5倍； e)构建吉赫兹横电磁波测量小室（GTEM测量小室）。 5 检验内容及要求 5.1一致性测试 5.1.1通信模型检测 a)检验模型配置文件与IEC 61850标准的变电站配置语言SCL的符合性； b)检验逻辑设备、逻辑节点、数据、数据属性的命名规则及描述与《变压器局部放电 在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性； c)检验数据集、报告控制块、日志控制块、定值组控制块等的命名规则、描述、定义 位置及数量与《变压器局部放电在线监测装置技术规范》中附录A在线监测装置数据通信要求的符合性。 5.1.2数据传送功能检测 a)通过报告服务，装置应实现遥信、遥测数据的告警、召唤、周期上传； b)通过日志服务，装置应响应综合处理单元查询遥信、遥测数据； c)通过文件服务，装置应实现谱图文件的上传； d)所有遥信、遥测数据应具备品质、时标等信息； e)装置内部的通信网络连接出现中断，应正确报出通信中断。 5.1.3谱图文件格式检测 装置生成的谱图文件应符合《变压器局部放电在线监测装置技术规范》的谱图文件格式要求。 5.1.4时间同步检测 a)装置应采用SNTP协议实现网络对时； b)用于事件时标的时钟同步准确度应为±1ms。 5.1.5通信自恢复能力检测 装置具备通信恢复能力，当物理故障消除后，网络通信应能自动恢复正常，信息传送正

变压器局部放电在线监测技术

变压器局部放电在线监测技术 目录 目录 (1) 前言 (2) 1在线监测方法 (2) 1.1超声监测法 (2) 1.2光测法 (3) 1.3电脉冲法 (3) 1.4射频监测法 (3) 1.5超高频监测法 (3) 2在线监测监控技术 (4) 2.1.1现场噪声的抑制 (4) 2.1.1.1 周期性干扰的抑制 (4) 2.1.1.1.2 脉冲型干扰的抑制 (5) 2.1.1.1.3白噪声干扰的抑制 (5) 2.1.2局部放电模式识别 (5) 2.1.3局部放电定位技术 (6) 3结束语 (7) 结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (7)

前言 近年来 , 随着电力系统的快速发展 , 变压器的容量和电压等级不断提高 , 运行中的安全问题也越来越受到重视。在变压器所发生的故障中 , 绝缘问题占很大的比重 , 因此需要一种有效的手段对变压器的绝缘状况进行监测 , 确保运行中变压器的安全。 局部放电监测作为检测变压器绝缘的一种有效手段 , 无论是检测理论还是检测技术 , 近年来都取得了较大的发展 , 并在电厂和电站中得到了实际应用。 相对传统的停电局部放电检测 , 在线局部放电检测可以长时间连续监测变压器局部绝缘放电情况 , 在放电量达到危险时 , 及时停机做进一步的检查 , 因此在检修工时和经济效益等方面有很大的优势 , 是目前惟一的一种有效避免变压器突发性事故的监测手段。在线局部放电监测反映的是变压器实际工作状态下的绝缘放点情况，比离线检测更符合设备的实际运行工况。 1在线监测主要方法 根据变压器局放过程中产生的电脉冲、电磁辐射、超声波、光等现象，相应出现了电脉冲检测法超声波检测法、光测法及射频检测法和UHF超高频检测法。、 1.1超声监测法 用固体在变压器油箱壁上的超声传感器接收变压器内部局放产生的超声波来检测局放的大小和位置。通常采用的超声传感器为电压传感器，选用的频率范围为70-150kHz,目的是为了避开铁心的磁噪声和变压器的机械振动噪声。超声检测法主要用于定性判断是否有局放信号，结合电脉冲信号或直接利用超声信号对局放源进行物理定位。近年来，由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展，超声检测的灵敏度有了较大的提高。 1．2光测法 光测法是利用局部放电产生的光辐射进行检测。在变压器油中，各种放电发出的光波不同，光电转换后，通过检测光电流的特征可以实现局放的识别。虽然是实验室中利用光测法来分析局放特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展。但由于光测法设备复杂、昂贵、灵敏度低在实际中并未直接使用。尽管如此，光纤技术作为超声技术的辅助手段应用于局放检测，将光纤伸入变压器油中，当变压器内部放生局放时，超声波在油中传播，这种机械力波挤压光纤，引起光纤变形，导致光纤折射率和光纤

局部放电测试仪的用途

局部放电测试仪的用途 高压诊断在确保昂贵设备的可靠连续运行以及为员工创造安全环境方面发挥着关键作用。高压诊断的重要任务之一是检测局部放电。使用带有一组异类传感器的特殊监视器可以检测到它们。这些设备适用于哪些目的？ 一个不容忽视的问题 首先，必须对局部放电进行监控，因为这可以防止严重的问题。 局部放电（PD）通常出现在电线绝缘损坏的地方。它可能导致短路和火灾，造成破坏性的致命故障。最危险的情况是外部整体出现隔离性不良，并逐渐崩溃，导致意外的设备故障。因此，对高压设备进行连续或定期监控并及时检测局部放电非常重要。 局部放电测试仪（也称为局部放电检测系统）的功能和用途 监视局部放电的最可靠的是使用局部放电测试仪进行连续监视，定期检查。

在具有固定监视功能的网络中，局部放电测试仪可用于诊断未连接至固定传感器的网络部分以及其他监视工具。此外，便携式监视器可用于长期监视由局部放电测试仪检测到的可能的PD。此外，在高峰期以及在安装新设备之后，会在最关键的区域安装局部放电测试仪，这是对网络状态的短期评估。 局部放电测试仪可以在不同区域快速连接，而不会干扰固定监控网络，也无需停止设备

局部放电测试仪连接所有主要类型的PD传感器：电感（HFCT），电容（TEV），用于旋转机械的高压电容器（HVCC），用于检测阀中局部PD的空气声（AA）。 研究与保护 通常，局部放电测试仪可以执行两个主要任务：研究寻找损坏的绝缘材料的PD，并确保设备的安全运行。局部放电测试仪首次提供了以前只能用于昂贵且难以部署固定系统的功能。因此，现在可以识别与操作特性变化，天气状况波动以及其他因素相关的局部放电，如果使用手持仪器进行一次性诊断，这些因素可能仍然不可见。

局部放电试验

局部放电测量指导书 一、适用范围 本指导书适用于电力设备在交流电压下进行局部放电试验，包括测量在某一定电压下的局部放电量、设备局部放电的起始电压和熄灭电压。 二、测量基本方法与步骤 2.1试验方法：根据接线方式可分为并联法、串联法，即检测阻抗与被试品串联进行测量，称为串联法；检测阻抗与被试品并联进行测量，称为并联法，此时，需加测量用耦合电容器。对于变压器来说，一般通过套管末屏处测量，类似并联法。 (1)并联法： 2.2试验步骤： 2.2.1试验接线：应根据被试品的特点完成接线，检查试验加压回路、测量系统回路；

2.2.2试验回路校准：在加压前应对测试回路中的仪器进行例行校正，以确定接入试品时测试回路的刻度系数，该系数受回路特性及试品电容量的影响。在已校正的回路灵敏度下，观察未接通高压电源及接通高压电源后是否存在较大的干扰，如果有干扰应设法排除。 2.2.3试验前试品应按有关规定进行预处理： （1）使试品表面保持清洁、干燥，以防绝缘表面潮气或污染引起局放。 （2）在无特殊要求情况下，试验期间试品应处于环境温度。 （3）试品在前一次机械、热或电气作用以后，应静放一段时间再进行试验，以减少上述因素对本次试验结果的影响。 2.2.4测定局放起始电压和熄灭电压 拆除校准装置，其他接线不变，在试验电压波形符合要求的情况下，电压从远低于预期的局放起始电压加起，按规定速度升压直至放电量达到某一规定值（一般为局放仪在测量时可观测到的设备放电）时，此时的电压即为局放起始电压。其后电压再增加10%，然后降压直到放电量等于上述规定值，对应的电压即为局放熄灭电压。测量时，不允许所加电压超过试品的额定耐受电压，另外，重复施加接近于它的电压也有可能损坏试品。 2.2.5测定局部放电量 （1）无预加电压的测量 试验时试品上的电压从较低值起逐渐增加到规定值，保持一定 时间再测量局放量，然后降低电压，切断电源。有时在电压升

实验 局部放电测量

实验4局部放电测量0 实验目的 了解局部放电产生的基本原理。 学习局部放电的测量方法及仪器的正确使用。 分析局部放电起始电压、视在放电量与设备绝缘质量的关系。 了解各种局部放电信号的特点。 1．局部放电的产生和实验原理 电气设备绝缘内部常存在一些弱点，例如在一些浇注、挤制或层绕绝缘内部容易出 现气隙或气泡。空气的击穿场强和介电常数都比固体介质小，因此在外施电压作用下这 些气隙或气泡会首先发生放电，这就是电气设备的局部放电。放电的能量很弱，不会影 响到设备的短时绝缘强度，但日积月累会引起绝缘老化，最后可能导致整个绝缘在正常 电压下发生击穿。近数十年来，国内外已经越来越重视对设备进行局部放电测量。 图1固体介质内部气隙放电的三电容模型（a）通过气孔的介质剖面（b）等效电路 局部放电的产生机理常用三电容模型来解释，如图1所示。 图中C g代表气隙的电容；C b代表与C g串联部分的介质电容；C a代表其余部分的电容。若在电极上施加交流电压u t，则出现在C g上的电压为u g，即： u ＝ [C b/(C g+C b)]u t＝ [C b/(C g+C b)]U max sinωt（1） g 因为气隙很小，C g比C b大很多，故u g比u t小很多。局部放电时气隙中的电压和电流变化如图2所示。 u 随u t升高，当u t上升到u s（起始放电电压），u g达到C g的放电电压U g时，C g气隙放g 电，于是C g上的电压很快从U g下降到U r，放电熄灭，则：

U ＝ [C b/(C g+C b)]u c r 式中u c为相应的外施电压；U r为残余电压（0≤U r

局部放电测试分析仪

PDM-1506数字化局部放电测试分析仪的介绍： 局部放电现象，主要指的是高压电气设备、电力设备的绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降使高压电力设备绝缘损坏。 成都智云测控仪器有限公司生产的PDM-1506数字化局部放电测试分析仪是对电气设备等产生的局部放电信号进行检测、记录、显示、单波分析、图谱自动识别、图谱智能学习等于一体的数字化智能设备。基于工业级平板测量仪器设计，集多种信号调理、数据采集、信号分析于一体，集成液晶触摸显示屏，可通过触摸屏直接进行操作。内置大容量锂电池，无需供电即可现场使用。 本仪器按照DL/T846.4-2004《局部放电测量仪》、GB7354-2003、《局部放电测量》、JJG（机械）145-93《局部放电检测装置》检定规程的要求研制。设备便携、坚固，适宜于野外试验、工业现场等应用场景。配置WIFI、LAN接口，可组网应用。 特点： ★工业平板电脑的应用：工业级平板测量仪器，内置大容量锂电池，10英寸触摸屏，集成USB3.0接口、网口、外部天线，适宜于配电站现场、机房等应用场景。 ★便于携带、体积小、无现场供电干扰：传统的局部放电检测仪体积大，占用空间大，不易于携带；该发明与传统局放仪器相比，优势特点明显。 ★高性能局放信号数据采集： 通道数：1～4通道/台，各通道高速同步并行采集； 采样率：50MSps； A/D分辨率：14Bit； 输入范围：±1mV～±30V； 信号带宽：0～10MHz； 信号滤波：多阶连续信号滤波器，支持多档频率的带通滤波； ★大容量无损记录：可一次记录数百周期的局部放电信号，数据全部记录在采集设备缓存中，通过专用数据分析软件逐段浏览分析，便于对比。 ★高速实时监测：仪器支持高速实时监测显示，在较长周期的监测过程中，在无损记录的同时，设备可实时读取数据，并经过典型压缩后，进行实时传输和显示，保证用户在第一时间查阅到真实的测量信号波形。 ★典型局部放电信号单波识别分析：设备内置多种标准放电图谱库，可对局部放电信号进行单波对比识别，判断放电类型，方便维护或者维修被测电气设备。 ★智能化图谱学习系统：对于图谱库中未存在的放电类型，可智能学习并保存新图谱，为以后的实验提供分析判断依据。 应用： ★绝缘材料内部放电（固体-空穴；液体-气泡）测试分析； ★电力设备、器材表面放电测试分析； ★高压电极尖端放电测试分析；

局部放电测试仪通用技术规范

局部放电测试仪通用技术规范

本规范对应的专用技术规范目录

局部放电测试仪采购标准技术规范使用说明 1. 本采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分、标准技术规范专用部分以及本规范使用说明。 2. 采购标准技术规范通用部分原则上不需要设备招标人（项目单位）填写，更不允许随意更改。如对其条款内容确实需要改动，项目单位应填写《项目单位通用部分条款变更表》并加盖该网、省公司招投标管理中心公章及辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会。经标书审查同意后，对通用部分的修改形成《项目单位通用部分条款变更表》，放入专用部分，随招标文件同时发出并视为有效。 3. 采购标准技术规范专用部分分为标准技术参数、项目单位需求部分和投标人响应部分。《标准技术参数表》中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动。项目单位对“标准参数值”栏的差异部分，应填写“项目单位技术差异表”，“投标人保证值”栏应由投标人认真逐项填写。项目单位需求部分由项目单位填写，包括招标设备的工程概况和招标设备的使用条件。对扩建工程，可以提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。投标人响应部分由投标人填写“投标人技术参数偏差表”，提供销售业绩、主要部件材料和其他要求提供的资料。 4. 投标人填写“技术参数和性能要求响应表”时，如与招标人要求有差异时，除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 5. 有关污秽、温度、海拔等需要修正的情况由项目单位提出并在专用部分的项目单位技术差异表明确表示。 6.采购标准技术规范的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。

目录 1总则 (1) 1.1 一般规定 (1) 1.2 投标人应提供的资格文件 (1) 1.3 工作范围和进度要求 (1) 1.4 技术资料 (1) 1.5 标准和规范 (1) 1.6 必须提交的技术数据和信息 (2) 2 性能要求 (2) 3 主要技术参数 (2) 4 外观和结构要求 (2) 5 验收及技术培训 (3) 6 技术服务 (3) 附录A 供货业绩 (4) 附录B 仪器配置表 (4)

变压器局部放电试验基础和原理-新版.pdf

变压器试验基础与原理 1．概述 随着电力系统电压等级的不断提高，为使输变电设备和输电线路的建设和使 用更加经济可靠，就必须改进限制过电压的措施，从而降低系统中过电压（雷电冲击电压和操作冲击电压）的水平。这样，长期工作电压对设备绝缘的影响相对地显得越来越重要。 电力产品出厂时进行的高电压绝缘试验（如：工频电压、雷电冲击电压、操 作冲击电压等试验），其所施加的试验电压值，只是考核了产品能否经受住长期 运行中所可能受到的各种过电压的作用。但是，考虑这种过电压值的试验与运行中长期工作电压的作用之间并没有固定的关系，特别对于超高电压系统，工作电压的影响更加突出。所以，经受住了过电压试验的产品能否在长期工作电压作用 下保证安全运行就成为一个问题。为了解决这个问题，即为了考核产品绝缘长期运行的性能，就要有新的检验方法。带有局部放电测量的感应耐压试验（ACSD 和ACLD）就是用于这个目的的一种试验。 2．局部放电的产生 对于电气设备的某一绝缘结构，其中多少可能存在着一些绝缘弱点，它在－ 定的外施电压作用下会首先发生放电，但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿。 这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电被称为局部放电。这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生（GB/T 7354-2003《局部放电测量》）。 注1：局放一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。 通常这种放电表现为持续时间小于1微秒的脉冲。 注2：“电晕”是局放的一种形式，她通常发生在远离固体或液体绝缘的导体 周围的气体中。 注3：局部放电的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、发光、发热以及出现新的生成物等。 高压电气设备的绝缘内部常存在着气隙。另外，变压器油中可能存在着微量 的水份及杂质。在电场的作用下，杂质会形成小桥，泄漏电流的通过会使该处发热严重，促使水份汽化形成气泡；同时也会使该处的油发生裂解产生气体。绝缘内部存在的这些气隙（气泡），其介电常数比绝缘材料的介电常数要小，故气隙 上承受的电场强度比邻近的绝缘材料上的电场强度要高。另外，气体（特别是空

局部放电的在线监测

局部放电的在线监测 一、绝缘内部局部放电在线监测的基本方法 局部放电的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、发光、发热以及出现新的生成物等。因此针对这些现象，局部放电监测的基本方法有脉冲电流测量、超声波测量、光测量、化学测量、超高频测量以及特高频测量等方法。其中脉冲电流法放电电流脉冲信息含量丰富，可通过电流脉冲的统计特征和实测波形来判定放电的严重程度，进而运用现代分析手段了解绝缘劣化的状况及其发展趋势，对于突变信号反应也较灵敏，易于准确及时地发现故障，且易于定量，因此，脉冲电流法得到广泛应用。目前，国内不少单位研制的局部放电监测装置普遍采用这种方法来提取放电信号。该方法通过监测阻抗、接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流，获得视在放电量。它是研究最早、应用最广泛的一种监测方法，也是国际上唯一有标准（IEC60270）的局放监测方法，所测得的信息具有可比性。图4－4为比较典型的局部放电在线监测（以变压器为例，图中CT表示电流互感器）原理框图。 图4－4 脉冲电流法监测变压器局部放电原理框图 随着技术的发展，针对不同的监测对象，近年来发展了多种局部放电在线监测方法。如光测量、超高频测量以及特高频测量法等。利用光电监测技术，通过光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号，然后转为电信号，再放大处理。不同类型放电产生的光波波长不同，小电晕光波长≤400nm呈紫色，大部为紫外线；强火花放电光波长自<400nm扩展至>700nm，呈桔红色，大部为可见光，固体、介质表面放电光谱与放电区域的气体组成、固体材料的性质、表面状态及电极材料等有关。这样就可以实现局部放电的在线监测。同样，由于脉冲放电是一种较高频率的重复放电，这种放电将产生辐射电磁波，根据这一原理，可以采用超高频或特高频测量法监测辐射电磁波来实现局部放电在线监测。 日本H.KAwada等人较早实现了对电力变压器PD的声电联合监测（见图4-5）。由于被测信号很弱而变电所现场又具有多种的电磁干扰源，使用同轴电缆传递信号会接受多种干扰，其中之一是电缆的接地屏蔽层会受到复杂的地中电流的干扰，因此传递各路信号用的是光纤。通过电容式高压套管末屏的接地线、变压器中性点接地线和外壳接地线上所套装的带铁氧体（高频磁）磁心的罗戈夫斯基线圈供给PD脉冲电流信号。通过装置在变压器外壳不同位置的超声压力传感器，接受由PD源产生的压力信号，并由此转变成电信号。在自动监测器中设置光信号发生器，并向图中所示的CD及各个MC发出光信号。最常用的是，用PD 所产生的脉冲电流来触发监测器，在监测器被触发之后，才能监测到各超声传感器的超声压力波信号。后由其中的光信号接收器接收各个声、电信号。 综合分析各个传感器信号的幅值和时延，可以初步判断变压器内部PD源的位置。如果

局部放电检测仪

PDV5局部放电检测仪

目录 PDV 5 (1) 1 产品概述 (3) 2 检测原理 (4) 3 仪器操作 (4) 4传感器操作 (5) 5仪器的功能 (6) 5.1 频谱扫描 (7) 5.2 启/停测量 (7) 5.3结果显示 (7) 5.4放电类型识别 (8) 5.5抗干扰 (8) 5.5.1 主要干扰类型 (9) 5.5.2 仪器对干扰的抑制 (9) 5.6 数据回读浏览 (9) 5.7 自动更新 (10) 5.8 数据导出 (10) 5.9 帮助 (10) 6使用条件 (10) 7性能指标 (10) 8现场测量方法与注意事项 (11) 附录A GIS 局部放电的典型图谱 (14) 附录B 干扰信号的典型图谱 (15) 附录C 检测数据的要求 (16) 附录D 术语和定义 (16)

1 产品概述 局部放电测量有助于发现以SF6气体作为绝缘介质的气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS，包括HGIS和罐式断路器等）内部的多种绝缘缺陷，是诊断GIS健康状态的重要手段。在GIS制造、安装、运行和检修的各个环节，凡是具备条件的，都应该进行局部放电检测。 为此，我们精心设计了PDV5局部放电检测仪，专门用于定量检测GIS等电力变电设备内部的局部放电的状况，直观分析局部放电的严重程度，衡量设备内部绝缘的劣化程度，使维护人员在变电设备出现绝缘劣化时能够及时发现，采取相应措施，避免设备出现短路等严重故障。 PDV5局部放电检测仪采用目前流行的超高频和超声波检测局部放电的方法，通过外置的UHF天线接收GIS内部局部放电辐射和产生的超高频和超声波信号，能有效检测到设备内部产生的微弱局部放电信号。PDV5在使用上以超高频为主要检测方法，超声波为辅助检测手段。 PDV5具有如下特点： ①单通道设计，可以选择接入超高频传感器或者超声波传感器。 ②便携式设计，维护人员能随身携带，并且一个人就能实施局部放电的检测过程。 ③操作过程简单，通过仪器上的快捷按键就能轻松完成整个检测，方便现场人员使用。 ④在检测过程中自动实时进行局部放电智能化诊断，并且将判断结论显示在仪器界面上，帮助现场工作人员分析局部放电类型。 ⑤具备连续检测和存储数据的能力，数据能通过外插U盘的方式导出。 ⑥在检测过程中实时显示放电幅度趋势图，Q-N-Φ图（PRPD）, 特征棒图，有经验的现场分析人员可以清楚的观测到设备内部产生的局部放电的时域和相域的特征，从而判断局部放电严重程度和类型。

第章高频局部放电检测技术

《电网设备状态检修技术（带电检测分册）》 弟五章咼频局部放电检测技术 目录

第 1 节高频局部放电检测技术概述 发展历程 高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一，其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。 高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器（High Frequency Current Transformer ，HFCT具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测，高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。 罗格夫斯基线圈（Rogowski coils ，简称罗氏线圈）用于电流检测领域已有几十年历史。早在1887 年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究，把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计，并且通过测量磁路中的磁阻，试图研究更加理想的直流发电机。罗格夫斯基线圈检测技术在20 世纪90 年代被英国的公立电力公司（CEGB用在名为“ El-Cid ”的新技术里，用于测试发电机和电动机的定子[1]。罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视，对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛，1963 年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析，奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。20 世纪中后期以来，国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究，并取得了显着的成果。如法国ALSTHO公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世，其主要研究无源电子式互感器，在20世纪80 年代英国Rocoil 公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。总而言之，在世界范围内对于罗格夫斯基线圈传感器的研究，于20 世纪60 年代兴起，在80 年代取得突破性进展，并有多种样机挂网试运行，90 年代开始进入实用化阶段。尤其进入21 世纪以来，微处理机和数字处理器技术的成熟，为研制新型的高频电流传感器奠定了基础。20 世纪90年代欧洲学者将罗氏线圈应用于局部放电检测，效果良好，并得到了广泛应用。例如意大利的博洛尼亚大学的. Montanari 和 A.

局部放电测量

局部放电测量 随着电力设备故障诊断技术的发展，人们发现电气设备的许多故障和事故与局部放电有关，因此对局部放电的测量越来越重视，在《交接规程》和《预试规程》中列为试验项目。 一、局部放电的基本概念： 1、什麽是局部放电 局部放电是指电气设备在电压的作用下，绝缘结构内部的气隙、油膜或导体的边缘发生非贯穿性的放电现象。 以变压器为例：变压器绝缘结构复杂，内部发生局部放电的原因很多，如果设计不当，局部场强过高，工艺上有缺陷使绝缘中含有气泡，在运行中油质劣化分解出气泡，机械振动和热胀冷缩造成局部开裂出现气泡。在这些情况下，在外施电压下都会发生局部放电。一旦发生局部放电，放电就会持续发展，造成绝缘老化，严重的会造成绝缘击穿。 2、视在放电量： 是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压的变化量相同。此时注入的电荷量称为局部放电的视在放电量。以皮库（PC）表示。 3、局部放电起始电压 是指试验电压从不产生局部放电的较低电压逐渐增加，能观察到试品开始出现局部放电时，试品两端施加的最低电压称局部放电起始电压 4、局部放电熄灭电压

试品发生局部放电后，在逐渐降低外施电压的过程中，试验装置尚能观察到局部放电时，试品两端施加的最低电压称局部放电熄灭电压。（外施电压在降低就观察不到局部放电了） 5、局部放电的几种检测方法 1、电荷法测量局部放电 常规的电荷法局部放电测量，是通过放电量的变化发现缺陷。 2、高频法测量局部放电 用产生的高频信号达到发现缺陷的目的。测量频率在40MHZ---300MHZ。 3、振动法测量局部放电 通过放置在外壳上的传感器接受放电产生的振动脉冲打到检测放电故障的目的 4、声测法测量局部放电 测量原理与振动法相似，通过放置在外壳上的声传感器接受放电产生的超声信号，达到发现缺陷的目的。 5、测分解物法 在局部放电作用下。可能有分解物或生成物出现，可以用色谱及光谱分析来确定各种分解物或生成物，从而判断局部放电的程度。 二、局部放电的试验回路和测量仪器 1、局部放电试验基本回路

变压器局部放电(特高频法)在线监测装置技术规范-(终稿)

变压器局部放电（特高频法）在线监测装置技术规范1范围 本规范规定了变压器局部放电（特高频法）在线监测装置的术语、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。 本规范适用于变压器局部放电（特高频法）在线监测装置。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T 6379.1 测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）第1部分：总则与定义GB/T 11287 电气继电器量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验GB 2423 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 GB 4208 外壳防护等级（IP代码） GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术 DL/T 860 变电站通信网络和系统 GB7354 局部放电测量 GB/T16927 高电压试验技术 3术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1特高频法（ultra high frequency(UHF)） 指采用特定的传感器检测局部放电在特高频频段（300～1500MHz）所产生电磁波信号的方法。 3.2最小可测放电量 在检定环境下针对特定典型的局部放电类型所能检出的最小放电量q min（pC）。为了得到明确的测量结果，q min的测量幅值至少应为背景幅值的2倍。

4技术要求 4.1通用技术要求 在线监测装置的通信功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境性能、机械性能要求、外壳防护性能、连续通电性能、可靠性及外观和结构等通用技术要求如下。 4.1.1一致性功能 应采用标准可靠的现场工业控制总线或以太网络总线，采用统一的通信协议和数据格式，应具备时间同步功能。上传数据应遵循DL/T 860通信协议。在线监测装置传输的数据内容和方式，以及进行数据建模时应遵循的原则见附录A。 4.1.2绝缘性能 a)绝缘电阻 （1）在正常试验环境下，绝缘电阻的要求见表1。 （2）温度+40±2?C，相对湿度（93±3）%恒定湿热条件下绝缘电阻的要求见表2。 表1 正常试验环境下绝缘电阻要求 表2 湿热条件下绝缘电阻要求 b)介质强度 在正常试验大气条件下，装置各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之间，应能承受频率为50Hz，历时1min 的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象；工频耐压试验电压值按表3规定进行选择，也可以采用直流试验电压，其值应为规定的交流试验电压值的1.4倍。 介质强度的要求见表3 表3 介质强度要求