绝缘体中只有局部区域发生的放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,可以发生在导体附近,也可以发生在其他地方,这种现象称为局部放电。
电力设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。这种放电以仅造成导体间的绝缘局部短(路桥)接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对
绝缘介质都会有一些影响,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。这是使
高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。因此,设计高压电力设备绝缘时,要考虑在长期工作电压的作用下,不允许
绝缘结构内发生较强烈的局部放电。对运行中的设备要加强监测,当局部放电超过一定程度时,
应将设备退出运行,进行检修或更换。
在有气体或液体的固体
电介质中,当
击穿场强的气体或液体的局部
场强达到其击穿场强时,这部分气体或液体开始放电。局部放电一般是由于
绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中引起的。通常这种放电表现为
持续时间小于1μs的脉冲。
当绝缘发生局部放电时就会影响绝缘寿命。每次放电,高能量电子或加速电子的冲击,特别是长期局部放电作用都会引起多种形式的
物理效应和
化学反应,如带电质点撞击气泡外壁时,就可能打断绝缘的
化学键而发生裂解,破坏绝缘的
分子结构,造成绝缘劣化,加速绝缘损坏过程。
由于局部放电存在以上特点,故电气设备如何避免局部放电、如何去除局部放电,从而使设备正常安全运行就成为电力
设备维护人员最多考虑的事情。为了去除这种潜伏性故障现象,如今针对伴随局部放电而产生的一些电脉冲、超声波、电磁辐射
等信号而衍生出很多在线检测局部放电现象的方法。
局部放电量的单位为pC,一般进行
局放试验时,应先保证
试验场地背景干扰不太大,一般
互感器试验场 地背景局放不能超过2-3PC。 然后使用
方波发生器对局放仪进行校准。局放试验之前确保互感器有效接地。 试验互感器时,应在耐受电压之后进行局放试验,试验电压应从较低值迅速增加到预加电压(0.8)*1.3*Um,至少保持10秒。然后迅速下降电压至测量电压点(1.1*Um/√3)。最少保持1分钟后进行测量。
输出校准
脉冲电压值5档可调:0.5V、1V、2.5V、5V、10V
校准
电容值5档可调:10pF、20pF、50pF、100pF、200pF
输出阻抗小于100Ω、频率1000HZ、校准脉冲值误差小于1.5%
电力变压器的故障多数是由于绝缘失效造成的,而现有的检修及绝缘
预防性试验制度存在以下不足:
a.试验条件和
运行条件有差别,离线试验不能完全反映设备在运行条件下的绝缘状况。b.绝缘故障虽有发展过程,但
发展速度大不相同,突发性故障在
超高压变压器事故中占有相当大的比重。
c.
定期维修和绝缘
预防性试验均需停电离线进行,试验时间长,工作量大,还可能造成设备损害。所以,提出了在运行条件下对变压器绝缘状态进行在线监测。
局部
放电特性是衡量电力变压器绝缘系统质量的重要指标,110kV以上的电力变压器,在出厂试验中每台都要做
局部放电试验。变压器在安装后,
交接试验中,在运行中发现
油中含气量超标时,一般也要做局部放电试验。直到2010年,国内外已研制出多种测试系统,用于变压器局部放电在线监测,其中大部分都是基于PXWAE
声发射技术手段的。