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局部放电测试仪所测波形的分析要点

来源:美端电气   发布时间:2019-02-08 11:18

摘要:当局放仪根据试验结果出示放电波形谱时,就需要根据波形的一些特点对试品的放电情况(Condition)进行分析。高压直流发生器采用中频倍压电路,新型直流高压发生器应用PWM脉宽调制技术和大功率IGBT器件,根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。分析局部放电测试(TestMeasure)仪的波形,可参考以下几个要点。.

局部放电测试(TestMeasure)仪运用的原理是脉冲电流(Electron flow)法原理,即产生一次局部放电时, 试品 Cx 两端产生一个瞬时电压(voltage)变化Δ u,此时若经过电 Ck 耦合(Coupling)到一 检测(jiǎn cè)阻抗 Zd 上,回路就会产生一脉冲电流 I,将脉冲电流经检测阻 抗产生的脉冲电压信息,予以检测、放大和显示等处理,就可以测定局部放电的一些基本参量(主要是放电量 q)。
当局放仪根据试验结果出示放电波形谱时,就需要根据波形的一些特点对试品的放电情况(Condition)进行分析。分析局部放电测试(TestMeasure)仪的波形,可参考以下几个要点。
 
  (1)初步的频谱分析在试验室的模拟(定义:对真实事物或者过程的虚拟)试验与现场高压设备(shèbèi)的实测有较好的一致性,因此可认为:
1)不同类型的放电(包括干扰)的谱是不同的。
2)内部放电波过程(process)与回路参数(parameter)有关,但不同的放电所反映的波形是有差别的。

  (2)放电波形与放电类型和放电幅值有关。高压直流发生器采用中频倍压电路,新型直流高压发生器应用PWM脉宽调制技术和大功率IGBT器件,根据电磁兼容性理论,采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。
1)没有贯穿电极或间隙的放电过程快,频谱特性差别不大。
2)贯穿间隙之间的或放电量很大的放电则波过程(process)较长,低频分量重,有低频振荡波尾。高压发生器又称直流高压发生器,是高压电源的传统称呼,是指主要用于绝缘和漏电检测中的高压电源,现在高压电源和高压发生器已经没有严格的区别。频谱的主频分量在40~80kHz,其他高频(Induction Heating)分量占的比例很小。
3)空气中放电如电晕、气泡放电等幅值较小的放电前沿陡,上升沿约为0.5μs.频谱分析(Analyse)显示有丰富的高频(Induction Heating)分量。
4)属于场强集中放电时的放电量都较小,放电基本无振荡,放电高频率分量占的比例大,在600kHz时尚有较大的分量。当放电为贯穿电极(electrode)的放电时,通常会产生振荡。在油中的放电过程(process)较长,达200μs,而空气中的放电过程则小于100μs。
因此,对于故障性的大幅值放电可结合波形变化、频率特性(characteristic])来综合判断放电属性。

  (3)变压器(Transformer)类试品有电感,放电信号经过电感后要发生变化,高频(Induction Heating)分量受到削弱,同一放电在变压器不同点测到信号的频谱特性(characteristic])要视放电部位而定,如放电点距两个测点的电气距离相近,则不同点测得的信号是一致的。由此特点,可据不同点波形和频率(frequency)特性的变化来判断放电类型及位置。
另外,由于变压器的高低压间的衰减(attenuation)可达10倍,如放电靠近低压侧或中性端,这样, 5000pC的放电在高压侧测到的信号会小于500pC,从而可能误将变压器看作无故障产生。
这时可用波形分析(Analyse)来判断设备(shèbèi)是否有故障(fault)性放电。当故障放电处于临界时,并非每周期都产生放电,有时甚至会持续数秒不放电。
频率特性分析是对每一次放电的整个波过程(process)进行的,因此当某一频率分量大于其他频率分量很多时,尤其是在100kHz以下频率分量较大时,在振幅谱上就不易看出其他频率分量了,尚需进一步对每个波过程的波头(高频(Induction Heating)部分)进行单独分析,观察其频率的变化也是很有价值的。
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