電力變壓器局放測(cè)試儀應(yīng)用領(lǐng)域一章、局放理論概述
在開(kāi)始我們的實(shí)驗(yàn)以前,我們首先應(yīng)該對(duì)局部放電有個(gè)初步的了解,為什么要測(cè)量局部放電?局部放電有什么危害?怎樣準(zhǔn)確測(cè)量局部放電?有了上述理論基礎(chǔ)可以幫助我們理解測(cè)量過(guò)程中的正確操作。
電力變壓器局放測(cè)試儀應(yīng)用領(lǐng)域一、局部放電的定義及產(chǎn)生原因
在電場(chǎng)作用下,絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電,但尚未擊穿,(即在施加電壓的導(dǎo)體之間沒(méi)有擊穿)。這種現(xiàn)象稱之為局部放電。局部放電可能發(fā)生在導(dǎo)體邊上,也可能發(fā)生在絕緣體的表面上和內(nèi)部,發(fā)生在表面的稱為表面局部放電。發(fā)生在內(nèi)部的稱為內(nèi)部局部放電。而對(duì)于被氣體包圍的導(dǎo)體附近發(fā)生的局部放電,稱之為電暈。由此 總結(jié)一下局部放電的定義,指部分的橋接導(dǎo)體間絕緣的一種電氣放電,局部放電產(chǎn)生原因主要有以下幾種:
電場(chǎng)不均勻。
電介質(zhì)不均勻。
制造過(guò)程的氣泡或雜質(zhì)。經(jīng)常發(fā)生放電的原因是絕緣體內(nèi)部或表面存在氣泡;其次是有些設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生熱脹冷縮,不同材料特別是導(dǎo)體與介質(zhì)的膨脹系數(shù)不同,也會(huì)逐漸出現(xiàn)裂縫;再有一些是在運(yùn)行過(guò)程中有機(jī)高分子的老化,分解出各種揮發(fā)物,在高場(chǎng)強(qiáng)的作用下,電荷不斷地由導(dǎo)體進(jìn)入介質(zhì)中, 在注入點(diǎn)上就會(huì)使介質(zhì)氣化。
電力變壓器局放測(cè)試儀應(yīng)用領(lǐng)域二 、局部放電的模擬電路及放電過(guò)程簡(jiǎn)介
介質(zhì)內(nèi)部含有氣泡,在交流電壓下產(chǎn)生的內(nèi)部放電特性可由圖1—1的模擬電路(a b c等值電路)予以表示;其中Cc是模擬介質(zhì)中產(chǎn)生放電間隙(如氣泡)的電容;Cb代表與Cc串聯(lián)部分介質(zhì)的合成電容;Ca表示其余部分介質(zhì)的電容。
圖1—1中以并聯(lián)有—對(duì)火花間隙的電容Cc來(lái)模擬產(chǎn)生局部放電的內(nèi)部氣泡。圖1—2表示了在交流電壓下局部放電的發(fā)生過(guò)程。
U(t)一一外施交流電壓
Uc(t)一一氣泡不擊穿時(shí)在氣泡上的電壓
Uc’(t)一一有局部放電時(shí)氣泡上的實(shí)際電壓
Vc一一氣泡的擊穿電壓
Y r一一氣泡的殘余電壓
Us—局部放電起始電壓(瞬時(shí)值)
Ur一一與氣泡殘余電壓v r對(duì)應(yīng)的外施電壓
Ir一一氣泡中的放電電流
電極間總電容Cx=Ca+(Cb×Cc)/(Cb+Cc)=Ca電極間施加交流電壓 u(t)時(shí),氣泡電容Cc上對(duì)應(yīng)的電壓為Uc(t)。如圖2—1所示,此時(shí)的Uc(t)所代表的是氣泡理想狀態(tài)下的電壓(既氣泡不發(fā)生擊穿)。
Uc(t)=U(t)×Cb/Cc+Cb
外施電壓U(t)上升時(shí),氣泡上電壓Uc(t)也上升,當(dāng)U(t)上升到Us時(shí),氣泡上電壓Uc達(dá)到氣泡擊穿電壓,氣泡擊穿,產(chǎn)生大量的正、負(fù)離子,在電場(chǎng)作用下各自遷移到氣泡上下壁,形成空間電菏,建立反電場(chǎng),削弱了氣泡內(nèi)的總電場(chǎng)強(qiáng)度,使放電熄滅,氣泡又恢復(fù)絕緣性能。這樣的一次放電持續(xù)時(shí)間是極短暫的,對(duì)一般的空氣氣泡來(lái)說(shuō),大約只有幾個(gè)毫微秒(10的負(fù)8次方到10的負(fù)9次方秒)。所以電壓Uc(t)幾乎瞬間地從Vc降到Vr,Vr是殘余電壓;而氣泡上電壓Uc‘(t)將隨U(t)的增大而繼續(xù)由Vr升高到Vc時(shí),氣泡再—次擊穿,發(fā)生又—次局部放電,但此時(shí)相應(yīng)的外施電壓比Us小,為(Us-Ur),這是因?yàn)闅馀萆嫌袣堄嚯妷篤r的內(nèi)電場(chǎng)作用的結(jié)果。Vr是與氣泡殘余電壓Yr相應(yīng)的外施電壓,如此反復(fù)上述過(guò)程,即外施電壓每增加(Us-Ur),就產(chǎn)生一次局部放電.直到前—次放電熄滅后,Uc’(t)上升到峰值時(shí)共增量不足以達(dá)Vc(相當(dāng)于外施電壓的增量Δ比(Us-Ur)小)為止。
此后,隨著外施電壓U(t)經(jīng)過(guò)峰值Um后減小,外施電壓在氣泡中建立反方向電場(chǎng),由于氣泡中殘存的內(nèi)電場(chǎng)電壓方向與外電場(chǎng)方向相反,故外施電壓須經(jīng)(Us+Ur))的電壓變化,才能使氣泡上的電壓達(dá)到擊穿電壓Vc,(假定正、負(fù)方向擊穿電壓Vc相等),產(chǎn)生一次局部放電。放電很快熄滅,氣泡中電壓瞬時(shí)降到殘余電壓Vr(也假定正、負(fù)方向相同)。外施電壓繼續(xù)下降,當(dāng)再下降(Us-Ur)時(shí),氣泡電壓就又達(dá)到Vc從而又產(chǎn)生一次局部放電。如此重復(fù)上述過(guò)程,直到外施電壓升到反向蜂值一Um的增量Δ不足以達(dá)到(Us-Ur)為止。外施電壓經(jīng)過(guò)一Um峰值后,氣泡上的外電場(chǎng)方向又變?yōu)檎较?,與氣泡殘余電壓方向相反,故外施電壓又須上升(Us+Ur)產(chǎn)生第—次放電,熄滅后,每經(jīng)過(guò)Us—Ur的電壓上升就產(chǎn)生一次放電,重復(fù)前面所介紹的過(guò)程。如圖1—2所示。
由以上局部放電過(guò)程分析,同時(shí)根據(jù)局部放電的特點(diǎn)(同種試品,同樣的環(huán)境下,電壓越高局部放電量越大)可以知道:一般情況下,同一試品在一、三象限的局部放電量大于二、四象限的局部放電量。那是因?yàn)樗鼈兪请妷旱纳仙亍#ǖ谌笙奘请妷贺?fù)的上升沿)。這就是我們測(cè)量中為什么把時(shí)間窗刻意擺在一、三象限的原因。
電力變壓器局放測(cè)試儀應(yīng)用領(lǐng)域三、局部放電的測(cè)量原理:
局放儀運(yùn)用的原理是脈沖電流法原理,即產(chǎn)生一次局部放電時(shí),試品Cx兩端產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電壓變化Δu,此時(shí)若經(jīng)過(guò)電Ck耦合到一檢測(cè)阻抗Zd上,回路就會(huì)產(chǎn)生一脈沖電流I,將脈沖電流經(jīng)檢測(cè)阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓信息,予以檢測(cè)、放大和顯示等處理,就可以測(cè)定局部放電的一些基本參量(主要是放電量q)。在這里需要指出的是,試品內(nèi)部實(shí)際的局部放電量是無(wú)法測(cè)量的,因?yàn)樵嚻穬?nèi)部的局部放電脈沖的傳輸路徑和方向是極其復(fù)雜的,因此我們只有通過(guò)對(duì)比法來(lái)檢測(cè)試品的視在放電電荷,即在測(cè)試之前先在試品兩端注入一定的電量,調(diào)節(jié)放大倍數(shù)來(lái)建立標(biāo)尺,然后將在實(shí)際電壓下收到的試品內(nèi)部的局部放電脈沖和標(biāo)尺進(jìn)行對(duì)比,以此來(lái)得到試品的視在放電電荷。
電力變壓器局放測(cè)試儀應(yīng)用領(lǐng)域四、局部放電的表征參數(shù)
局部放電是比較復(fù)雜的物理現(xiàn)象,必須通過(guò)多種表征參數(shù)才能全面的描繪其狀態(tài),同時(shí)局部放電對(duì)絕緣破壞的機(jī)理也是很復(fù)雜的,也需要通過(guò)不同的參數(shù)來(lái)評(píng)定它對(duì)絕緣的損害,目前我們只關(guān)心兩個(gè)基本參數(shù)。
視在放電電荷——在絕緣體中發(fā)生局部放電時(shí),絕緣體上施加電壓的兩端出現(xiàn)的脈動(dòng)電荷稱之為視在放電電荷,單位用皮庫(kù)(pc)表示,通常以穩(wěn)定出現(xiàn)的大視在放電電荷作為該試品的放電量。
放電重復(fù)率——在測(cè)量時(shí)間內(nèi)每秒中出現(xiàn)的放電次數(shù)的平均值稱為放電重復(fù)率,單位為次/秒,放電重復(fù)率越高,對(duì)絕緣的損害越大。
局放測(cè)試的試驗(yàn)系統(tǒng)接線。
在了解了局部放電的基本理論之后,在本章我們的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H操作,我們先介紹局部放電測(cè)試中常用的三種接法,隨后我們?cè)俳榻B整個(gè)系統(tǒng)的接線電路,后我們?cè)俜謩e介紹幾種典型的試品的試驗(yàn)線路。
局部放電測(cè)試電路的三種基本接法及優(yōu)缺點(diǎn)。
標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電路,又稱并聯(lián)法。適合于必須接地的試品。
其缺點(diǎn)是高壓引線對(duì)地雜散電容并聯(lián)在 CX上,會(huì)降低測(cè)試靈敏度。
接法的串聯(lián)法,其要求試品低壓端對(duì)地浮置。
其優(yōu)點(diǎn)是變壓器入口電容、高壓線對(duì)地雜散電容與耦合電容CK并聯(lián),有利于提高試驗(yàn)靈敏度。缺點(diǎn)是試樣損壞時(shí)會(huì)損壞輸入單元。
平衡法試驗(yàn)電路:要求兩個(gè)試品相接近,至少電容量為同一數(shù)量級(jí)其優(yōu)點(diǎn)是外干擾強(qiáng)烈的情況下,可取得較好抑制干擾的效果,并可消除變壓器雜散電容的影響,而且可做大電容試驗(yàn)。缺點(diǎn)是須要兩個(gè)相似的試品,且當(dāng)產(chǎn)生放電時(shí),需設(shè)法判別是哪個(gè)試品放電。
值得提出的是:由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件的限制(找到兩個(gè)相似的試品且要保證一個(gè)試品無(wú)放電不太容易),所以在現(xiàn)場(chǎng)平衡法比較難實(shí)現(xiàn),另外,由于采用串聯(lián)法時(shí),如果試品擊穿,將會(huì)對(duì)設(shè)備造成比較大的損害,所以出于對(duì)設(shè)備保護(hù)的想法,在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)一般采用并聯(lián)法。
采用并聯(lián)法的整個(gè)系統(tǒng)的接線原理圖。
該系統(tǒng)采用脈沖電流法檢測(cè)高壓試品的局部放電量,由控制臺(tái)控制調(diào)壓器和變壓器在試品的高壓端產(chǎn)生測(cè)試局放所需的預(yù)加電壓和測(cè)試電壓,通過(guò)無(wú)局放藕合電容器和檢測(cè)阻抗將局部放電信號(hào)取出并送至局部放電檢測(cè)儀顯示并判斷和測(cè)量。系統(tǒng)中的高壓電阻為了防止在測(cè)試過(guò)程中試品擊穿而損壞其他設(shè)備,兩個(gè)電源濾波器是將電源的干擾和整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)分開(kāi),降低整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的背景干擾。
根據(jù)上述原理圖可以看出,局部放電測(cè)試的靈敏度和準(zhǔn)確度和整個(gè)系統(tǒng)密切相關(guān),要想順利和準(zhǔn)確的進(jìn)行局部放電測(cè)試,就必須將整個(gè)系統(tǒng)考濾周到,包括系統(tǒng)的參數(shù)選取和連接方式。另外,在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí),由于是驗(yàn)證性試驗(yàn),高壓限流電阻可以省掉。
幾種典型試品的接線原理圖。
(1)電流互感器的局放測(cè)試接線原理圖
(2)電壓互感器的局放測(cè)試接線原理圖
A.工頻加壓方式接線原理圖
B.高頻加壓方式接線原理圖
為了防止電壓互感器在工頻電壓下產(chǎn)生大的勵(lì)磁電流而損壞,高壓電壓互感器一般采取自激勵(lì)的加壓方式。在電壓互感器的低壓側(cè)加一倍頻電源,在電壓互感器的高壓端感應(yīng)出高壓來(lái)進(jìn)行局部放電實(shí)驗(yàn)。這就是通常所說(shuō)的三倍頻實(shí)驗(yàn)。其接線原理圖如下:
(3)高壓電容器.絕緣子的局放測(cè)試接線原理圖
(4) 發(fā)電機(jī)的局放測(cè)試接線原理圖
(5)變壓器的局部放電測(cè)試接線原理圖
我們僅僅是在原理性的總結(jié)了幾種典型試品的接線原理圖,至于各種試品的加壓方式和加壓值的多少,我們?cè)谧鲈囼?yàn)的時(shí)侯要嚴(yán)格遵守每種試品的出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或交接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
第三章 概述
智能局部放電檢測(cè)儀是我公司新推向市場(chǎng)的新一代數(shù)字智能儀器,該儀器在原有產(chǎn)品JF-2002、JF-2006局放儀的基礎(chǔ)上采用嵌入式ARM系統(tǒng)作為中央處理單元,控制12位分辨率的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,將采集到的數(shù)據(jù)存放在雙端口RAM中。實(shí)現(xiàn)從模擬到數(shù)字的跨越。使用26萬(wàn)色高分辨率TFT-LCD數(shù)字液晶顯示模組實(shí)時(shí)顯示放電脈沖波形,配備VGA接口,可外接顯示器。與傳統(tǒng)的模擬式示波管顯示局部放電檢測(cè)儀相比有以下特點(diǎn):
1.彩色顯示器,雙色顯示波形,更清晰直觀;
2.可鎖定波形,更方便仔細(xì)查看放電波形細(xì)節(jié);
3.自動(dòng)測(cè)量并顯示試驗(yàn)電源時(shí)基頻率,無(wú)需手動(dòng)切換;
4.配備VGA接口,可外接大尺寸顯示器;
5.與示波管相比壽命更長(zhǎng)。
6.具有波形鎖定、打印試驗(yàn)報(bào)告功能
本儀器檢測(cè)靈敏度高,試樣電容覆蓋范圍大,適用試品范圍廣,輸入單元(檢測(cè)阻抗)配備齊全,頻帶組合多(九種)。儀器經(jīng)適當(dāng)定標(biāo)后能直讀放電脈沖的放電量。
本儀器是電力部門、制造廠家和科研單位等廣泛使用的局部放電測(cè)試儀器。
第四章 主要技術(shù)指標(biāo):
1.可測(cè)試品的電容范圍: 6PF—250uF。
2.檢測(cè)靈敏度(見(jiàn)表一):
表一
輸入單 元序號(hào) | 調(diào) 諧 電 容 | 單 位 | 靈敏度(微微庫(kù)) (不對(duì)稱電路) |
1 | 6-25-100 | 微微法 | 0.02 |
2 | 25-100-400 | 微微法 | 0.04 |
3 | 100-400-1500 | 微微法 | 0.06 |
4 | 400-1500-6000 | 微微法 | 0.1 |
5 | 1500-6000-25000 | 微微法 | 0.2 |
6 | 0.006-0.025-0.1 | 微 法 | 0.3 |
7 | 0.025-0.1-0.4 | 微 法 | 0.5 |
8 | 0.1-0.4-1.5 | 微 法 | 1.0 |
9 | 0.4-1.5-6.0 | 微 法 | 1.5 |
10 | 1.5-6.0-25 | 微 法 | 2.5 |
11 | 6.0-25-60 | 微 法 | 5.0 |
12 | 25-60-250 | 微 法 | 10 |
7R | 電 阻 |
| 0.5 |
3、放大器頻帶:
(1)低端:10KHZ、20KHZ、40KHZ任選。
(2):80KHZ、200KHZ、300KHZ任選。
4、放大器增益調(diào)節(jié):
粗調(diào)六檔,檔間增益20±1dB;細(xì)調(diào)范圍≥20dB。每檔之間數(shù)據(jù)為10倍關(guān)系:如第三檔檢測(cè)數(shù)據(jù)為98,則第二檔顯示數(shù)據(jù)為9.8,如在第三檔檢測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)120,則應(yīng)調(diào)至第二檔來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù),所得數(shù)據(jù)應(yīng)乘以10才為實(shí)際測(cè)量值。
5、時(shí)間窗:
(1)窗寬:可調(diào)范圍15°-175°;
(2)窗位置:每一窗可旋轉(zhuǎn)0°- 180°;
(3)兩個(gè)時(shí)間窗可分別開(kāi)或同時(shí)開(kāi)。
6、放電量表:
0-10*<±3%(以滿度計(jì))。
7、橢圓時(shí)基:
(1)頻率:50HZ、或外部電源同步(任意頻率)
(2)橢圓旋轉(zhuǎn):以30°為一檔,可作360°旋轉(zhuǎn)。
(3)顯示方式:橢圓—直線。
8、試驗(yàn)電壓表:
精度:優(yōu)于±3%(以滿度計(jì))。
9、體積: 320×480×190(寬×深×高)mm3。
10、重量:約15Kg。
三、系統(tǒng)工作原理:
本機(jī)的局部放電測(cè)試原理是高頻脈沖電流測(cè)量法(ERA法)。
試品Ca在試驗(yàn)電壓下產(chǎn)生局部放電時(shí),放電脈沖信號(hào)經(jīng)藕合電容Ca送入輸入單元,由輸入單元拾取到脈沖信號(hào),經(jīng)低噪聲前置放大器放大,濾波放大器選擇所需頻帶及主放大器放大(達(dá)到所需幅值與產(chǎn)生零標(biāo)志脈沖)后,在示波屏的橢圓掃描基線上產(chǎn)生可見(jiàn)的放電脈沖,同時(shí)也送至脈沖峰值表顯示其峰值。
時(shí)間窗單元控制試驗(yàn)電壓每一周期內(nèi)脈沖峰值的工作時(shí)間,并在這段時(shí)間內(nèi)將示波屏的相應(yīng)顯示區(qū)加亮,用它可以排除固定相位的干擾。
試驗(yàn)電壓表經(jīng)電容分壓器產(chǎn)生試驗(yàn)電壓過(guò)零標(biāo)志訊號(hào),在示波屏上顯示零標(biāo)脈沖,橢圓時(shí)基上兩個(gè)零標(biāo)脈沖,通過(guò)時(shí)間窗的寬窄調(diào)節(jié)可確定試驗(yàn)電壓的相位,試驗(yàn)電壓大小由數(shù)字電壓表指示。
整個(gè)系統(tǒng)的工作原理可參看方框圖(圖一)。
四、結(jié)構(gòu)說(shuō)明
本儀器為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱結(jié)構(gòu),儀器分前面板及后面板兩部分,各調(diào)節(jié)元件的位置及位置和功能見(jiàn)下圖說(shuō)明。
1、4:長(zhǎng)按改變門窗的位置
2、3:長(zhǎng)按改變門窗的寬度
5:時(shí)鐘設(shè)置按鈕
6:按9號(hào)鍵鎖定后再按此鍵,即可打印試驗(yàn)報(bào)告
7:分壓比設(shè)置按鈕
8:門開(kāi)關(guān),重復(fù)按可選擇左右門
9:波形鎖定按鍵
10:橢圓旋轉(zhuǎn)按鈕
11:顯示方式按鈕
12:取消按鈕
A、B、C通道選擇旋鈕與后面板A、B、C測(cè)量通道相對(duì)應(yīng)
備注: 如需數(shù)據(jù)導(dǎo)出,步驟如下:
(1)在電腦上安裝好RS232通用串口線驅(qū)動(dòng)。(驅(qū)動(dòng)盤里有安裝介紹)及局放試驗(yàn)報(bào)告編輯器軟件。
(2)將串口線和局放儀后面的數(shù)據(jù)接口連接好。
(3)將需要保存的波形鎖定然后點(diǎn)擊 局放試驗(yàn)報(bào)告編輯器
(4)點(diǎn)擊Start鍵生成鎖定后的數(shù)據(jù),然后點(diǎn)擊測(cè)試報(bào)告如下圖所示:
(5)點(diǎn)擊測(cè)試報(bào)告后則會(huì)出現(xiàn)局放試驗(yàn)報(bào)告編輯器可以根據(jù)需要填寫上面的內(nèi)容。
(6)填寫好表格后點(diǎn)擊生成報(bào)告數(shù)據(jù)會(huì)以Word文檔的形式出現(xiàn),再將數(shù)據(jù)保存至電腦,如下圖所示:
第五章 操作說(shuō)明
1、試驗(yàn)準(zhǔn)備:將機(jī)器后面板的三個(gè)開(kāi)關(guān)都置于“關(guān)”的狀態(tài)
(1)檢查試驗(yàn)場(chǎng)地的接地情況,將本儀器后部的接地螺栓用粗銅線(用編制銅帶)與試驗(yàn)場(chǎng)地的接地妥善相接,輸入單元的接地短路片也要妥善接地。
(2)根椐試品電容Ca,藕合電容Ck的大小,選取合適序號(hào)的輸入單元(表一),表一中調(diào)諧電容量是指從輸入單元初級(jí)繞組兩端看到的電容(按Cx和Ck的串聯(lián)值粗略估算)。
輸入單元應(yīng)盡量靠近被測(cè)試品,輸入單元插座經(jīng)8米長(zhǎng)電纜與后面板上輸入插座相接。
(3)試品接入輸入單元的方法主要有以下幾種:
圖中:Ca——試品 Ck——藕合電容 Z——阻塞阻抗
R3、C3、R4、C4——橋式接法中平衡調(diào)節(jié)阻抗。
(4)在高壓端接上電壓表電阻或電容分壓器,其輸出經(jīng)測(cè)量電纜接到后面板試驗(yàn)電壓輸入插座30。
(5)在未加試驗(yàn)電壓的情況下,將JF-2006校正脈沖發(fā)生器的輸出接試品兩端。
2、使用步驟
(1)開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備:將時(shí)基顯示方式置于“橢圓”。
(2)放電量的校正:按圖接好線后,在未加試驗(yàn)電壓之前
用LJF-2006校正脈沖發(fā)生器予以校正。
注意:方波測(cè)量盒應(yīng)盡量靠近試品的高壓端。紅端子引線接高壓端。
然后調(diào)節(jié)放大器增益調(diào)節(jié),使該注入脈沖高度適當(dāng)(示波屏上高度2cm以下),使數(shù)字表讀數(shù)值與注入的已知電量相符。調(diào)定后放大器細(xì)調(diào)旋鈕的位置不能再改變,需保持與校正時(shí)相同。
校正完成后必須去掉校正方波發(fā)生器與試驗(yàn)回路的連接。
(3)測(cè)試操作:
接通高壓試驗(yàn)回路電源,零標(biāo)開(kāi)關(guān)至“通”位置,緩緩升高試驗(yàn)電壓,橢圓上出現(xiàn)兩個(gè)零標(biāo)脈沖。
旋轉(zhuǎn)“橢圓旋轉(zhuǎn)”開(kāi)關(guān),使橢圓旋轉(zhuǎn)到預(yù)期的放電處于有利于觀測(cè)的位置,連續(xù)升高電壓,注意一次出現(xiàn)的持續(xù)放電,當(dāng)放電量超過(guò)規(guī)定的值時(shí)的電壓即為局部放電起始電壓。
在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下,觀測(cè)到放電脈沖信號(hào)后,調(diào)節(jié)放大器粗調(diào)開(kāi)關(guān)(注意:細(xì)調(diào)旋鈕的位置不能再變動(dòng)),使顯示屏上放電脈沖高度在0.2~2cm之間(數(shù)字電壓表上的PC讀數(shù)有效數(shù)字不能超過(guò)120.0),超過(guò)120至需要降低增益檔測(cè)量。
注意:
本儀器使用數(shù)字表顯示放電量,其滿度值定為100超過(guò)該值即為過(guò)載,不能保證精度,超過(guò)該值需撥動(dòng)增益粗調(diào)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換到低增益檔。
試驗(yàn)過(guò)程中常會(huì)發(fā)現(xiàn)有各種干擾,對(duì)于固定相位的干擾,可用時(shí)間窗裝置來(lái)避開(kāi)。合上開(kāi)關(guān)用一個(gè)或兩個(gè)時(shí)間窗,并調(diào)節(jié)門寬位置來(lái)改變橢圓上加亮區(qū)域(黃色)的寬度和位置,使其避開(kāi)干擾脈沖之處,用時(shí)間窗裝置可以分別測(cè)量產(chǎn)生于兩個(gè)半波內(nèi)的放電量。
三倍頻感應(yīng)法的試驗(yàn)步驟:將高頻電源接入儀器后面板的高頻電源插座,并將電源開(kāi)關(guān)置于“開(kāi)”的位子,其他試驗(yàn)方式同前試驗(yàn)。
打印報(bào)告:完成試驗(yàn)后,若需要記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù),只需要按鎖定按鍵,然后按打印按鈕就可以直接打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告。
第六章 抗干擾措施和局部放電圖譜簡(jiǎn)介
對(duì)于局部放電實(shí)驗(yàn)我們怕的就是干擾,下面簡(jiǎn)單介紹一下實(shí)驗(yàn)中可能遇到的干擾以及抗干擾的方法:
測(cè)量的干擾分類
干擾有來(lái)自電網(wǎng)的和來(lái)自空間的。按表現(xiàn)形式分又分為固定的和移動(dòng)的。主要的干擾源有以下一些:
①懸浮電位物體放電,通過(guò)對(duì)地雜散電容耦合
②外部電暈
③可控硅元件在鄰近運(yùn)行
④繼電器,接觸器,輝光管等物品
⑤接觸不良
⑥無(wú)線電干擾
⑦熒光燈干擾
⑧電動(dòng)機(jī)干擾
⑨中高頻工業(yè)設(shè)備
(二)抗干擾方法
采用帶調(diào)壓器,隔離變壓器和濾波器的控制電源
設(shè)置屏蔽室,可只屏蔽試驗(yàn)回路部分
可靠的單點(diǎn)接地,將試驗(yàn)回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)成單點(diǎn)接地結(jié)構(gòu),接地電阻要小,接地點(diǎn)要與一般試驗(yàn)室的地網(wǎng)及電力網(wǎng)中線分開(kāi)。
采用高壓濾波器
用平衡法或橋式試驗(yàn)電路
利用時(shí)間窗,使固定相位干擾處于亮窗之外
采用較窄頻帶,或用頻帶躲開(kāi)干擾大的頻率范圍
在高壓端加裝高壓屏蔽罩或半導(dǎo)體橡膠帽以防電暈干擾
試驗(yàn)電路遠(yuǎn)離周圍物體,尤其是懸浮的金屬固體!
(三)初做實(shí)驗(yàn)者對(duì)波形辨認(rèn)還是有一定困難的,下面就簡(jiǎn)單介紹一 放電類型和干擾的初步辯認(rèn):
1. 典型的內(nèi)部氣泡放電的波形特點(diǎn):(圖 5—01)
A.放電主要顯示在試驗(yàn)電壓由零升到峰值的兩個(gè)橢圓象限內(nèi)。
B.在起始電壓Ui時(shí),放電通常發(fā)生在峰值附近,試驗(yàn)電壓超過(guò)Ui時(shí),放電向零相位延伸。
C.兩個(gè)相反半周上放電次數(shù)和幅值大致相同(大相差至3:1)。
D.放電波形可辯。
E.q與試驗(yàn)電壓關(guān)系不大,但放電重復(fù)率n隨試驗(yàn)電壓上升而加大。
F.局部放電起始電壓Ui和熄滅電壓Ue基本相等。
G.放電量q與時(shí)間關(guān)系不大。
H.如果放電量隨試驗(yàn)電壓上升而增大,并且放電波形變得模糊不可分辨,則往往是介質(zhì)內(nèi)含有多種大小氣泡,或是介質(zhì)表面放電。如果除了上述情況,而且放電幅值隨加壓時(shí)間而迅速增長(zhǎng)(可達(dá)100倍或更多),則往往是絕緣液體中的氣泡放電,典型例子是油浸紙電容器的放電。
2. 金屬與介質(zhì)間氣泡的放電波形特點(diǎn):
正半周有許多幅值小的放電,負(fù)半周有很少幅值大的放電。幅值相差可達(dá)10﹕1,其他同上。典型例子:絕緣與導(dǎo)體粘附不良的聚乙烯電纜的放電。q與試驗(yàn)電壓關(guān)系不大。(圖 5—02)
如果隨試驗(yàn)電壓升高,放電幅值也增大,而且放電波形變得模糊,則往往是含有不同大小多個(gè)氣泡,或是外露的金屬與介質(zhì)表面之間出現(xiàn)的表面放電。(圖 5—03)
(四)下面介紹一些主要視為干擾或非正常放電的情況:
(1)懸浮電位物體放電波形特點(diǎn):
在電壓峰值前的正負(fù)半周兩個(gè)象限里出現(xiàn)幅值。脈沖數(shù)和位置均相同,成對(duì)出現(xiàn)。放電可移動(dòng),但它們間的相互間隔不變,電壓升高時(shí),根數(shù)增加,間隔縮小,但幅值不變。有時(shí)電壓升到一定值時(shí)會(huì)消失,但降至此值又重新出現(xiàn)。
原因:金屬間的間隙產(chǎn)生的放電,間隙可能是地面上兩個(gè)獨(dú)立的金屬體間(通過(guò)雜散電容耦合)也可能在樣品內(nèi),例如屏蔽松散。
(2)外部電暈放電波形特點(diǎn):
起始放電僅出現(xiàn)在試驗(yàn)電壓的一個(gè)半周上,并對(duì)稱地分布在峰值兩側(cè)。試驗(yàn)電壓升高時(shí),放電脈沖數(shù)急劇增加,但幅值不變,并向兩側(cè)伸展。
原因:空氣中高壓或邊緣放電。如果放電出現(xiàn)在負(fù)半周,表示處于高壓,如果放電出現(xiàn)在正半周則處于地電位。
(3)液體介質(zhì)中的電暈放電波形特點(diǎn):
放電出現(xiàn)在兩個(gè)半周上,對(duì)稱地分布在峰值兩側(cè)。每一組放電均為等間隔,但一組幅值較大的放電先出現(xiàn),隨試驗(yàn)電壓升高而幅值增大,不一定等幅值;一組幅值小的放電幅值相等,并且不隨電壓變化。
原因:絕緣液體中或邊緣放電。如一組大的放電出現(xiàn)在正半周,則處于高壓;如出現(xiàn)在負(fù)半周,則地電位。
(4)接觸不良的干擾圖形。
波形特點(diǎn):對(duì)稱地分布在實(shí)驗(yàn)電壓零點(diǎn)兩側(cè),幅值大致不變,但在實(shí)驗(yàn)電壓峰值附近下降為零。波形粗糙不清晰,低電壓下即出現(xiàn)。電壓升高時(shí),幅值緩慢增加,有時(shí)在電壓達(dá)到一定值后會(huì)*消失。
原因:實(shí)驗(yàn)回路中金屬與金屬不良接觸的連接點(diǎn);塑料電纜屏蔽層半導(dǎo)體粒子的不良接觸;電容器鋁箔的插接片等(可將電容器充電然后短路來(lái)消除)。
(5)可控硅元件的干擾圖形。
波形特點(diǎn):位置固定,每只元件產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立訊號(hào)。電路接通,電磁耦合效應(yīng)增強(qiáng)時(shí)訊號(hào)幅值增加,試驗(yàn)調(diào)壓時(shí),該脈沖訊號(hào)會(huì)發(fā)生高頻波形展寬,從而占位增加。
原因:鄰近有可控硅元件在運(yùn)行。
(6)繼電器、接觸器、輝光管等動(dòng)作的干擾。
波形特點(diǎn):分布不規(guī)則或間斷出現(xiàn),同試驗(yàn)電壓無(wú)關(guān)。
原因:熱繼電器、接觸器和各種火花試驗(yàn)器及有火花放電的記錄器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生。
(7)熒光燈的干擾圖形。
波形特點(diǎn):欄柵狀,幅值大致相同的脈沖,伴有正負(fù)半波對(duì)稱出現(xiàn)的兩簇脈沖組。
原因:熒光燈照明
(8)無(wú)線電干擾的干擾圖形。
波形特點(diǎn):幅值有調(diào)制的高頻正弦波,同試驗(yàn)電壓無(wú)關(guān)。
原因:無(wú)線電話、廣播話筒、載波通訊等。
(9)電動(dòng)機(jī)干擾的干擾圖形(圖5—12)
波形特點(diǎn):放電波形沿橢圓基線均勻分布,每個(gè)單個(gè)訊號(hào)呈“山”字形。
原因:帶換向器的電動(dòng)機(jī),如電扇、電吹風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的干擾。
(10)中高頻工業(yè)設(shè)備的干擾圖形。
波形特點(diǎn):連續(xù)發(fā)生,僅出現(xiàn)在電源波形的半周內(nèi)。
原因:感應(yīng)加熱裝置和頻率接近檢測(cè)頻率的超聲波發(fā)生器等。
(11)鐵芯磁飽和諧波的干擾圖形(圖5—14)
波形特點(diǎn):較低頻率的諧波振蕩,出現(xiàn)在兩個(gè)半周上,幅值隨試驗(yàn)電壓升高而增大,不加電壓時(shí)消失,有重現(xiàn)性。
原因:試驗(yàn)系統(tǒng)各種鐵芯設(shè)備(試驗(yàn)變壓器、濾波電抗器、隔離變壓器等)磁飽和產(chǎn)生的諧振。
(12)電極在電場(chǎng)方向機(jī)械移動(dòng)的干擾圖形。
波形特點(diǎn):僅在試驗(yàn)電壓的半周(正或負(fù))上出現(xiàn)的與峰值對(duì)稱的兩個(gè)放電響應(yīng),幅值相等,而脈沖方向相反,起始電壓時(shí)兩個(gè)脈沖在峰值處靠得很近,電壓升高時(shí)逐漸分開(kāi),并可能產(chǎn)生新的脈沖訊號(hào)對(duì)。
原因:電極的部分(尤其是金屬箔電極)在電場(chǎng)作用下運(yùn)動(dòng)。
(14)漏電痕跡和樹(shù)枝放電
波形特點(diǎn):放電訊號(hào)波形與一般典型圖象均不符合,波形不規(guī)則不確定。
原因:玷污了的絕緣上漏電或絕緣局部過(guò)熱而致的碳化痕跡或樹(shù)枝通道。
在放電測(cè)試中必須保證測(cè)試回路中其它元件(試驗(yàn)變壓器、阻塞線圈、耦合電容器、電壓表電阻等)均不放電,常用的辦法是用與試品電容數(shù)量級(jí)相同的無(wú)放電電容或絕緣結(jié)構(gòu)取代試品試驗(yàn),看看有無(wú)放電。
了解了各種放電類型的波形特征,來(lái)源以及識(shí)別干擾后就可按具體情況采取措施排除干擾和正確地進(jìn)行放電測(cè)量了。
第七章 局部放電測(cè)試當(dāng)中應(yīng)該注意的問(wèn)題
實(shí)驗(yàn)前,試品的絕緣表面(尤其是高壓端)應(yīng)作清潔化處理
2、 各連接點(diǎn)應(yīng)接觸良好,尤其是高壓端不要留下尖銳的接點(diǎn),高壓導(dǎo)線應(yīng)盡可能粗以防電暈,可用蛇皮管。
輸入單元要盡量靠近試品,而且接地要可靠,接地線用編織銅帶。主機(jī)也須接地,以保證安全。
試驗(yàn)回路盡可能緊湊。即高壓連線盡可能短,試驗(yàn)回路所圍面 積盡可能小。
在進(jìn)行110KV及以上等級(jí)的局放試驗(yàn)時(shí),試品周圍的懸浮金屬物體應(yīng)妥善接地。
考慮到油浸式試品局部放電存在滯后效應(yīng),因此在局放試驗(yàn)前幾小時(shí),不要對(duì)試品施加超過(guò)局部放電試驗(yàn)電壓的高電壓。
第八章 附件
1、測(cè)量電纜線6米 2根
2、電源線 1根
3、1.0A保險(xiǎn)絲 4根
4、使用說(shuō)明書(shū) 1份
校正脈沖發(fā)生器使用說(shuō)明
用途與適用范圍:
校正脈沖發(fā)生器是一個(gè)小型的廉價(jià)的電池供電的局部放電校正器,它適用于需要攜帶和使用靈活的場(chǎng)合。
主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù):
輸出電荷量:5PC 50PC 100PC 500PC
上升時(shí)間:<100ns
衰減時(shí)間:>100us
極性:正、負(fù)極性
重復(fù)頻率:1KHz
頻率變化:>±100Hz
尺寸:160×120×50mm
重量:0.5Kg
電池:6F22 9V
操作與作用:
首先打開(kāi)校正脈沖發(fā)生器后蓋板,裝入電池,蓋好蓋板。將輸出紅黑兩個(gè)端子接上導(dǎo)線,紅端子上的導(dǎo)線盡量且靠近試品的高壓端,黑端導(dǎo)線接試品和低壓端,將校正電量開(kāi)關(guān)置于合適的位置,即可校正,頻率可在1KHz附近調(diào)節(jié),面板上電壓表指示機(jī)內(nèi)電源的情況,一般指示8V以上才能保證工作,低于8V則需調(diào)換電池。
校正后切記將校正脈沖發(fā)生器取下!
北京3月8日電 (記者陸婭楠)國(guó)家發(fā)改委日前印發(fā)《美麗中國(guó)建設(shè)評(píng)估指標(biāo)體系及實(shí)施方案》(以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》)。美麗中國(guó)建設(shè)評(píng)估指標(biāo)體系包括空氣清新、水體潔凈、土壤安全、生態(tài)良好、人居整潔5類指標(biāo)。按照突出重點(diǎn)、群眾關(guān)切、數(shù)據(jù)可得的原則,注重美麗中國(guó)建設(shè)進(jìn)程結(jié)果性評(píng)估,分類細(xì)化提出22項(xiàng)具體指標(biāo)。
空氣清新包括地級(jí)及以上城市細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度、地級(jí)及以上城市可吸入顆粒物(PM10)濃度、地級(jí)及以上城市空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比例3個(gè)指標(biāo)。
水體潔凈包括地表水水質(zhì)優(yōu)良(達(dá)到或好于Ⅲ類)比例、地表水劣Ⅴ類水體比例、地級(jí)及以上城市集中式飲用水水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)率3個(gè)指標(biāo)。
土壤安全包括受污染耕地安全利用率、污染地塊安全利用率、農(nóng)膜回收率、化肥利用率、農(nóng)藥利用率5個(gè)指標(biāo)。
生態(tài)良好包括森林覆蓋率、濕地保護(hù)率、水土保持率、自然保護(hù)地面積占陸域國(guó)土面積比例、重點(diǎn)生物物種種數(shù)保護(hù)率5個(gè)指標(biāo)。
人居整潔包括城鎮(zhèn)生活污水集中收集率、城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理率、農(nóng)村生活污水處理和綜合利用率、農(nóng)村生活垃圾無(wú)害化處理率、城市公園綠地500米服務(wù)半徑覆蓋率、農(nóng)村衛(wèi)生廁所普及率6個(gè)指標(biāo)。
《實(shí)施方案》指出,將由第三方機(jī)構(gòu)(中國(guó)科學(xué)院)對(duì)全國(guó)及 31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市開(kāi)展美麗中國(guó)建設(shè)進(jìn)程評(píng)估。以2020年為基年,以5年為周期開(kāi)展2次評(píng)估。其中,結(jié)合國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展五年規(guī)劃中期評(píng)估開(kāi)展1次,五年規(guī)劃實(shí)施完成后開(kāi)展1次。
《實(shí)施方案》指出,由自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家林草局等部門根據(jù)工作職責(zé),綜合考慮我國(guó)發(fā)展階段、資源環(huán)境現(xiàn)狀以及對(duì)標(biāo)*國(guó)家水平,分階段研究提出2025、2030、2035年美麗中國(guó)建設(shè)預(yù)期目標(biāo),并結(jié)合各地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、 發(fā)展定位、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源環(huán)境稟賦等因素,商地方科學(xué)合理分解各地區(qū)目標(biāo),在目標(biāo)確定和分解上體現(xiàn)地區(qū)差異。
此外,評(píng)估結(jié)果不進(jìn)行地區(qū)排名,不作為政府政績(jī)考核內(nèi)容,由第三方機(jī)構(gòu)發(fā)布,引導(dǎo)各地區(qū)落實(shí)和推動(dòng)工作,助力美麗中國(guó)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。