局部放電檢測儀器

局部放電檢測儀器是我廠研製開發生產的一種新型儀器。它基本上保持了原有局部放電檢測儀的優點和功能，並致力於縮小儀器體積、重量、使之成為名符其實的攜帶式儀器。

基本介紹

• 中文名：局部放電檢測儀器
• 類別：儀器
• 類型：檢測儀
• 對象：局部放電

概述

該儀器是根據IEC(270)標準，利用脈衝電流法原理研製而成，並滿足GB-7354-87、GB-1207-97、GB－1208－97中關於局部放電測試對測試儀器規定的技術要求。該儀器具有靈敏度高、放大器系統動態範圍大、測試的試品範圍廣、操作簡便等優點。並採用先進的抗干擾組件和獨特的門顯示電路，抗干擾能力強，並具有四種高頻橢圓掃描，適用於高壓產品的型式、出廠試驗，新產品研製試驗，電機、互感器、電纜、套管、電容器、變壓器、避雷器、開關及其它高壓電器局部放電的定量測試。可供製造廠、科研部門、電力部門現場使用。

名詞、術語

1． 局部放電

局部放電是指在絕緣的局部位置放電，它並不構成整個絕緣的貫通性擊穿。它包含三种放電形式：內部放電（在介質內部）、沿面放電（在介質表面）、電暈放電（在電極尖端）。

2． 電荷量q

在試品兩端瞬時注入一定電荷量，使試品端電壓的變化和由局部放電本身引起的端電壓的變化相同，此注入量即為局部放電的視在電荷量。

3． 視在放電量校準器

視在放電量校準器是一標準電量發生器，試驗前它以輸出某固定電量加之試品兩端，模擬該試品在此電量下放電時局部放電測試儀的回響，此時調整刻度係數，確定局部放電檢測儀的量程，以便在試驗時測量該試品在額定電壓下的視在放電量。因該放電量時以標準電量發生器比較後間接測出，而非直接測出，故此放電量稱為“視在放電量”。

校正電量發生器是測量局部放電時必備的儀器，它的性能參數直接關係到測試結果的準確性。

視在放電量校準器由校準脈衝電壓發生器和校準電容串聯組成，其參數主要包括：脈衝波形上升時間、衰減時間、內阻、脈衝峰值、校準電容值等。

校準脈衝電壓發生器電壓波形上升時間為從0.1U0到0.9U0的時間，衰減時間定義為從峰值下降到0.1U0的時間。

4．檢測阻抗

檢測阻抗是拾取檢測信號的裝置，在使用中，應根據不同的測試目的，被試品的種類來選擇合適的檢測阻抗，以提高局部放電測量的靈敏度、分辨能力、波形特性及信噪比。

檢測阻抗按調諧電容範圍分1～12號。（見表1）

5．時間窗(門單元)

時間窗是為防止大於局部放電的干擾信號進入峰值檢波電路而設計的一種電路裝置。因在實際試驗時，尤其是在現場做試驗時，不可避免地會引入一些干擾，所以，時間窗的使用更顯得重要。

時間窗的工作原理是把橢圓掃描時基分成導通(加亮區域)和截止(未加亮區域)兩部分,通過改變時間窗的位置和寬度將放電脈衝置於導通(加亮區域)，干擾脈衝置於截止(未加亮區域)，此時儀表讀數即為放電脈衝數值，而干擾則不論大小，皆不會影響放電脈衝數值。若此時兩個時間窗同時關閉，則儀表讀數為整個橢圓上脈衝之峰值。

技術參數

1．可測試品的電容範圍：6pF~250uF

2．檢測靈敏度及允許電流(見表1)。

3．橢圓掃描時基

(1) 頻率：50、100、150、200、400Hz

(2) 旋轉：以30度為一檔，可旋轉120度。

(3) 工作方式：標準－擴展－直線。

(4) 高頻時基橢圓的輸入電壓範圍：13~275V。

4．顯示單元

採用100×80mm矩形示波管，有亮度與聚焦調節旋鈕。

5．放大器

(1) 3dB低頻端頻fL：20、40KHz任選。

(2) 3dB高頻端頻率fH：200、300KHz任選。

(3) 增益調節：粗調6檔，檔間增益差10倍±5%。

(4) 細調範圍：>10倍。

(5) 正、負脈衝回響不對稱性：<5%。

6．時間窗

(1) 窗寬：5度~150度(50Hz) 連續可調。

(2) 窗位置：每一窗可旋轉0度~170度。

(3) 兩個時間窗可分別或同時控制。

7、脈衝峰值表

(1) 線性指示：0~100誤差不大於5%。

指示：1~100誤差不大於5%。

表1 檢測靈敏度及輸入單元允許電流值

輸入單元序號	調電容範圍	靈敏度(PC); （不平衡電路）	允許電流有效值
			不平衡電路	平衡電路
1	6－25－100微微法	0.02	30mA	0.25A
2	25－100－400微微法	0.04	60mA	0.5A
3	100－400－1500微微法	0.06	120mA	1A
4	400－1500－6000微微法	0.1	0.25A	2A
5	1500－6000－25000微微法	0.2	0.5A	4A
6	0.006－0.025－0.1微法	0.3	1A	8A
7	0.025－0.1－0.4微法	0.5	2A	15A
8	0.1－0.4－1.5微法	1	4A	30A
9	0.4－1.5－6.0微法	1.5	8A	60A
10	1.5－6.0－25微法	2.5	15A	120A
11	6.0－25－60微法	5	25A	200A
12	25－60－250微法	10	50A	300A
7R	電阻	0.5	2A	15A

8、具有輔助識別放電脈衝相位的零標誌系統。

9、工作電源 220V±10% 工頻

10、體積：440×430×180mm

11、重量：約15Kg

測試中的干擾問題

在局部放電測試中，往往由於外部干擾信號的影響，而使測試結果產誤判斷，或者使測試工作根本無法進行下去。尤其對從事局部放電測試工作經驗不多的人，更容易引起誤判斷。因此，在局部放電測試技術中，消除外部干擾成為一項很重要的技術內容，同時也是花錢較多的一項技術措施。

(一) 外來干擾

1．與電源電壓無關的干擾

這種干擾與電源電壓（加至被試品上的電壓）無關，它不隨電源電壓的升高或降低而變化。它產生於：電氣開關的開閉操作、電焊起弧、吊車開動、整流電機的電刷、閃光燈、無線電電磁波以及各種工業干擾等等。這些干擾通過電源、測試迴路和地線等途徑侵入進來。

2. 電源電壓有關的干擾

這類干擾一般隨電源電壓的增加而變大。它可由試區內各個部分產生。例如：試驗變壓器、高壓引線、試品端部、高壓線路接觸不良、高壓試區的絕緣物體與地線（或接地金屬物）接觸、試區內金屬物體接地不良、以及其它物體的感應放電等等。與電源電壓有關的干擾的侵入途徑，可以通過電源、高壓導線、空間和地線侵入到測試迴路內。

(二)消除外來干擾的方法

1. 消除與電源電壓無關的干擾方法：應從電源、空間、接地方式幾個方面採取措施。為了消除空間電磁波的干擾，應將試驗室加以禁止。對於由電源侵入的干擾，一般在電源進口處加隔離變壓器和濾波裝置。消除由接地網來的干擾，應採取一點接地方式。

2. 消除與電源有關的干擾措施：可將高壓導線加粗（用較粗的蛇皮管、薄鐵皮圓筒或鋁筒）；對被試品端部加防暈罩；試區內各地線和金屬物應良好接地；試區內的絕緣物體嚴禁與金屬接地體接觸；在高壓線下部地面上不應有螺釘、地線頭等金屬物體。

注意事項

1. 在試驗開始加壓以前，試驗人員必須詳細而全面地檢查一遍線路，以免線路接錯。測試儀器處的接地線是否與接地體牢固連線，若連線不牢或在準備工作時掐頭去尾線被腳踢斷，這將可能引起人身和設備事故。

2．對於連線線應避免將尖端暴露在外，防止尖端電暈放電，尤其對於電壓等級較高的局部放電試驗，必要時要加粗高壓連線線及加裝防電暈罩，減小因場強過高引起的電暈放電。禁止罩不能與試品的瓷裙相接觸。

3. 一般情況下，在試驗過程中，被試品在耐壓、預升壓時局部放電量都比正常值大很多，此時儀器的儀表必然會超出滿刻度。為防止儀器損壞，應將儀器的增益粗調旋鈕逆時針旋轉一檔或更多檔，以不超出滿刻度為標準。當電壓降至測量電壓時，再將增益粗調開關順時針旋轉一檔或更多檔，以便記錄測量值。

4. 校正電量發生器校正完畢後，一定要從高壓端脫離，並關閉電源開關，且儀器的增益細調旋鈕不可再調。因增益粗調開關每相鄰兩檔之間的關係是十倍，且檔位有指示，故升壓後根據放電量大小，可選擇合適量程。逆時針旋轉時，每降一檔量程擴大十倍；反之，順時針時，量程縮小十倍。

5. 試驗完畢後，應對整個測試系統再進行一次複查校正，驗證是否與試驗前所校正出的刻度係數相等，以免測試儀器或其它環節在試驗過程中發生故障而使測試結果不對。

儀器特性

1、局部放電是局部過熱，電器元件和機械元件老化的預兆；

2、局部放電趨勢是局放隨著時間的上升指數；

3、在絕緣結構中產生局部放電時，會伴隨產生電脈衝、超音波、電磁輻射、光、化學反應，並引起局部發熱等現象；

由於局部放電存在以上特點，故電氣設備如何避免局部放電、如何去除局部放電，從而使設備正常安全運行就成為電力設備維護人員最多考慮的事情。為了去除這種潛伏性故障現象，目前針對伴隨局部放電而產生的一些電脈衝、超音波、電磁輻射等信號而衍生出很多線上檢測局部放電現象的方法。