GIS超高频局部放电带电监测技术PPT文件格式下载.ppt

1、体内部或表面。二、产生的原因二、产生的原因绝缘体内部存在缺陷，如，气泡、绝缘体内部存在缺陷，如，气泡、裂缝等。裂缝等。绝缘体含导电性杂质，其边缘电场绝缘体含导电性杂质，其边缘电场集中。集中。存在强电场或局部电场集中。三、机理三、机理气体放电理论为基础。气体放电理论为基础。气隙局部放电可分为三类：汤逊放电、流注放电和热电汤逊放电、流注放电和热电离放电。离放电。汤逊放电汤逊放电以电子碰撞电离为主，电子崩中电子数以电子碰撞电离为主，电子崩中电子数目小于目小于10e+8个。电子碰撞电离放电机个。电子碰撞电离放电机理认为，受外界因素的作用，在气体间理认为，受外界因素的作用，在气体间隙中存在自由电子。这些

2、自由电子在电隙中存在自由电子。这些自由电子在电场中被加速，并在运动过程中不断与气场中被加速，并在运动过程中不断与气体原子或分子发生碰撞；当电子获得电体原子或分子发生碰撞；当电子获得电场提供的足够动能时，就会使气体原子场提供的足够动能时，就会使气体原子产生碰撞电离，形成新的自由电子和正产生碰撞电离，形成新的自由电子和正离子。离子。这些新产生的电子和原有电子又从电这些新产生的电子和原有电子又从电场中获得能量，并继续碰场中获得能量，并继续碰撞其它气体撞其它气体原子，又可能激发出新的自由电子。原子，又可能激发出新的自由电子。这样，自由电子数将会成指数倍地增这样，自由电子数将会成指数倍地增长，形成电子雪

3、崩。由于电子的质量长，形成电子雪崩。由于电子的质量比离子小得多，因此，电子移动的速比离子小得多，因此，电子移动的速度比离子快许多，形成的电子崩的头度比离子快许多，形成的电子崩的头部不断向前扩展，最终形成自持性气部不断向前扩展，最终形成自持性气体放电。汤逊放电对绝缘的劣化有一体放电。汤逊放电对绝缘的劣化有一定作用，但不会造成突发性故障。定作用，但不会造成突发性故障。流注放电流注放电在在气气体体放放电电过过程程中中，除除了了电电子子碰碰撞撞电电离离之之外外，光光电电离离对对放放电电的的发发展展起起主主要要作作用用。在在电电子子崩崩形形成成之之后后，电电子子集集中中在在电电子子崩崩的的头头部部，使使

4、其其场场强强得得到到加加强强；正正离离子子集集中中在在电电子子崩崩的的尾尾部部，加加强强了了崩崩尾尾的的场场强强。而而电电子子崩崩的的中中部部区区域域内内场场强强很很弱弱，有有助助于于发发生生复复合合过过程程而而产产生生光光子子。这这些些光光子子又又可可因因光光电电离离而而引引发发新新的的电电子子崩崩，即即形形成成二二次次电电子子崩崩。二二次次电电子子崩崩与与初初始始电电子子崩崩汇汇合合并并继继续续发发展展，最最终终导导致致间间隙隙的的击击穿穿，形形成成气气体体放放电电。流流注注放放电电过过程程的的特特点点是是，放放电电发发展展速速度度快快、放放电电量量较较大大。因因此此，流流注注放放电是局部

5、放电检测的主要对象电是局部放电检测的主要对象。热电离放电热电离放电以热电离为主，当温度大以热电离为主，当温度大于于1000K以上时发生。以上时发生。根据放电的表现形式，局部放电根据放电的表现形式，局部放电可分为两种类型：脉冲型放电可分为两种类型：脉冲型放电（火花放电）（火花放电）和非脉冲型放电和非脉冲型放电（辉光放电）。（辉光放电）。脉冲型放电（火花放电）脉冲型放电（火花放电）持持续续时时间间0.011s，包包括括低低幅幅度度、上上升升时时间间较较缓缓慢慢的的汤汤逊逊型型脉脉冲冲放放电电和和大大幅幅度度、快快上上升升时时间间的的似似流流注注脉脉冲冲放放电电，在在一一定定的的外外加加电电压压相相

6、位位上上可可以以观观察察到到单单个个放放电电脉脉冲冲。一一般般情情况下，局部放电都属于脉冲型放电况下，局部放电都属于脉冲型放电。非脉冲型放电（辉光放电）非脉冲型放电（辉光放电）放电时观察不到单个分离脉冲，但可以放电时观察不到单个分离脉冲，但可以观察到放电时产生的辉光，占据半个工观察到放电时产生的辉光，占据半个工频周期的大部分区域。辉光放电是汤逊频周期的大部分区域。辉光放电是汤逊放电的进一步发展，它们之间的主要差放电的进一步发展，它们之间的主要差别是辉光放电具有较大的放电电流密度，别是辉光放电具有较大的放电电流密度，而且空间电荷在放电过程中具有重要作而且空间电荷在放电过程中具有重要作用，因为它的

7、存在决定着放电空间的电用，因为它的存在决定着放电空间的电场。场。亚辉光放电（或群放电）亚辉光放电（或群放电）介于介于辉光放电和火花放电之间辉光放电和火花放电之间放电是由一群小幅度的离散脉冲组放电是由一群小幅度的离散脉冲组成，脉冲的上升时间很慢。辉光放成，脉冲的上升时间很慢。辉光放电或亚辉光放电多发生在小气隙电或亚辉光放电多发生在小气隙（气泡）和低过电压情况下。而当（气泡）和低过电压情况下。而当存在大气隙和高过电压时，电子崩存在大气隙和高过电压时，电子崩可以充分发展，容易发生火花脉冲可以充分发展，容易发生火花脉冲放电。放电。在短气隙局部放电中，三种形式的在短气隙局部放电中，三种形式的放电均以电子

8、崩碰撞电离为主，属放电均以电子崩碰撞电离为主，属于汤逊放电，可以较明显地分辨电于汤逊放电，可以较明显地分辨电子电流和离子电流。而在大气隙中，子电流和离子电流。而在大气隙中，放电脉冲多属于流注型，幅值大、放电脉冲多属于流注型，幅值大、上升沿陡，放电量较大。上升沿陡，放电量较大。1.视在视在放电放电电荷电荷Q绝绝缘缘中中发发生生局局部部放放电电现现象象时时外外加加电电压压的的绝绝缘缘体体两两端端出出现现的的脉脉动电荷，简称动电荷，简称放电放电量。量。单位：pC。四、表征四、表征局部放电局部放电的参数的参数视视在在放放电电电电荷荷的的大大小小是是这这样样测测定定的的：将将模模拟拟实实际际放放电电的的

9、瞬瞬变变已已知知电电荷荷，注注入入试试品品两两端端（施施加加电电压压的的两两端端），在在此此两两端端出出现现的的脉脉冲冲电电压压与与局局部部放放电电时时，产产生生的的脉脉冲冲电电压压相相同同，则则注注入入的的电电荷荷量量即即为为视视在在放电量。放电量。2.放电放电重复率重复率放放电电次次数数，单单位位：次次/秒秒。在在测测量量时时间间内内，每每秒秒钟钟出出现现放放电电次次数数的平均值称作放电重复率。的平均值称作放电重复率。实实际际测测得得的的放放电电次次数数，只只能能是是视视在在放放电电电电荷荷大大于于一一定定值值、放放电电间间隔时间足够大的放电脉冲。隔时间足够大的放电脉冲。3.起始电压和熄灭

10、电压起始电压和熄灭电压当当外外施施电电压压逐逐渐渐上上升升，达达到到能能观观察察到到局局部部放放电电时时的的最最低低电电压压，即即为为局局部部放放电电起起始始电电压压。当当外外施施电电压压逐逐渐渐降降低低到到观观察察不不到到局局部部放放电电时时，外外施施电电压压的的最最高高值值即即为为局局部部放电熄灭电压。放电熄灭电压。在实际测量中，为了避免因测试在实际测量中，为了避免因测试系统的灵敏度不同而造成的测试系统的灵敏度不同而造成的测试结果的不可对比，一般规定一个结果的不可对比，一般规定一个放电量标准，当放电量达到或超放电量标准，当放电量达到或超过这个标准时，外施电压的有效过这个标准时，外施电压的有

11、效值就作为局部放电起始电压，当值就作为局部放电起始电压，当放电低于这个标准时的外施电压放电低于这个标准时的外施电压的最高值作为局部放电熄灭电压。的最高值作为局部放电熄灭电压。五、五、局部放电检测局部放电检测方法方法局部放电检测是以发生局部放电时产生局部放电检测是以发生局部放电时产生的电、光、声等现象为依据，来判断局的电、光、声等现象为依据，来判断局部放电的状态，包括定位和放电的程度。部放电的状态，包括定位和放电的程度。因此，其检测方法有脉冲电流法、超声因此，其检测方法有脉冲电流法、超声波检测法、光测法、化学检测法、波检测法、光测法、化学检测法、超超高高频（频（UHF）等多种检测方法，其中脉冲）

12、等多种检测方法，其中脉冲电流法、电流法、超超高频高频、气相色谱分析和超声气相色谱分析和超声波检测法应用最为广泛。波检测法应用最为广泛。脉冲电脉冲电流法流法（电荷法）（电荷法）脉脉冲冲电电流流法法是是研研究究最最早早、应应用用最最广广泛泛的的一一种种检检测测方方法法，IEC-60270为为IEC正正式式公公布布的的局局部部放放电测量标准。电测量标准。脉脉冲冲电电流流法法测测量量系系统统实实际际测测量量的的结结果果是是外外部部电电路路因因感感应应电电荷荷重重新新分分布布而而形形成成的的脉脉冲冲电电流流。又称电荷法。脉冲电流法脉冲电流法经经检测阻抗或电流检测阻抗或电流传感器，检测传感器，检测试品回路

13、中出现试品回路中出现的的脉冲电流脉冲电流（脉冲电脉冲电压），并压），并通过通过注入的注入的标准标准电荷电荷标定得出标定得出试品试品视在放电视在放电量（量（电荷电荷）。如）。如图。图。如如，注注入入的的标标准准电电荷荷为为10pC（如如图图），经经检检测测阻阻抗抗的的测测量量电电压压为为10mV，即即视视在在放放电电量量与与测测量量的的比比值值为为1pC/mV。若若施施加加试试验验电电压压后后的的测测量量电电压压为为200mV，则试品则试品视在放电视在放电量为量为200pC。测量原理测量原理-三电容原理三电容原理脉冲电流法脉冲电流法应用应用-变压器局部放电变压器局部放电测量测量脉脉冲冲电电流流法

14、法通通常常被被用用于于变变压压器器出出厂厂试试验验以以及及其其他他离离线线测测试试中中，其其离离线线测测量量灵灵敏敏度度高高，而且可以测量视在放电量。而且可以测量视在放电量。变压器局部放电变压器局部放电测量通过测量通过套管末屏套管末屏接地线、外壳接地线、中性点接地接地线、外壳接地线、中性点接地线、铁心接地线线、铁心接地线、绕组绕组等获得等获得脉冲脉冲电流。按频带可分为窄带和宽带两电流。按频带可分为窄带和宽带两种，窄带带宽一般在种，窄带带宽一般在10kHz左右，左右，中心频率在中心频率在2030kHz之间或更高；之间或更高；宽带传感器带宽为宽带传感器带宽为100kHz左右，中左右，中心频率在心频率在200400kHz之间。之间。第二部分第二部分GIS超高频局部放电超高频局部放电带电带电