第三章局部放电试验
复合介质的电场分布
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+++电介质的极化E外
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Q0U+++++自由电荷极化电荷+++++
Q’+电介质的极化和相对介电常数真空中两极板之间的电容：000QACUd
0：8.85410-14F/cm
介质极化后极板间电容量：
0'QQACUd
相对介电常数定义：0000'rQQCCQ复合介质中的电场分布问题
1、特性：局部放电发生在电极之间，但放电并未贯穿电极。2、原因：设备绝缘内部存在缺陷，在高电压作用下，缺陷发生重复性击穿。3、现象：绝缘内气体的击穿，局部范围内固体或液体介质击穿，电极表面尖端放电等。4、危害：放电能量小，短时存在不影响电气设备的绝缘强度。长期存在将产生累积效应，使绝缘性能逐渐劣化，最后导致整个绝缘击穿。局部放电的特征第一节局部放电特征及原理
1、局部温度升高。在发生局部放电的气隙内，局部温度可达1000oC。
2、带电粒子高速碰撞。
3、化学腐蚀。局部放电产生臭氧，臭氧与氮生成一氧化氮和二氧化氮，再与水蒸气反应生成硝酸。局部放电导致绝缘劣化的原因
主要物理过程：电荷转移
其它方面：电能损耗、电磁辐射；超声波、光、热、新的生成物等。
伴随着电荷转移，最明显的特征是反映到试品施加电压的两端，有微弱的脉冲电压信号。局部放电伴随的物理现象
以绝缘介质中存在的气泡为例：
1、工频电压施加在绝缘介质两端，气泡上承受一定的电压；如果电压没有达到气泡的击穿电压，则气泡上的电压随外加电压的变化而变化。
2、如果气泡两端的电压上升到气泡的击穿电压时，则气泡发生放电，即发生局部放电。
3、局部放电产生空间电荷。
放电过程使大量中性气体分子电离，变成正离子和电子或负离子，形成了大量的空间电荷。局部放电发生过程
4、空间电荷产生的作用。
局部放电产生的空间电荷在外加电场作用下迁移到气泡壁上，形成了与外加电场方向相反的内部电压，这时气泡上剩余电压是外部电压与内部电压叠加的结果。
变压器试验基础与原理
1．概述
随着电力系统电压等级的不断提高，为使输变电设备和输电线路的建设和使用更加经济可靠，就必须改进限制过电压的措施，从而降低系统中过电压（雷电
冲击电压和操作冲击电压）的水平。这样，长期工作电压对设备绝缘的影响相对地显得越来越重要。
电力产品出厂时进行的高电压绝缘试验（如：工频电压、雷电冲击电压、操作冲击电压等试验），其所施加的试验电压值，只是考核了产品能否经受住长期
运行中所可能受到的各种过电压的作用。但是，考虑这种过电压值的试验与运行
中长期工作电压的作用之间并没有固定的关系，特别对于超高电压系统，工作电压的影响更加突出。所以，经受住了过电压试验的产品能否在长期工作电压作用
下保证安全运行就成为一个问题。为了解决这个问题，即为了考核产品绝缘长期
运行的性能，就要有新的检验方法。带有局部放电测量的感应耐压试验（ACSD和ACLD）就是用于这个目的的一种试验。
2．局部放电的产生
对于电气设备的某一绝缘结构，其中多少可能存在着一些绝缘弱点，它在－定的外施电压作用下会首先发生放电，但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿。
这种导体间绝缘仅被局部桥接的电气放电被称为局部放电。这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生（GB/T 7354-2003《局部放电测量》）。
注1：局放一般是由于绝缘体内部或绝缘表面局部电场特别集中而引起的。
通常这种放电表现为持续时间小于1微秒的脉冲。
注2：“电晕”是局放的一种形式，她通常发生在远离固体或液体绝缘的导体
周围的气体中。
注3：局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。
高压电气设备的绝缘内部常存在着气隙。另外，变压器油中可能存在着微量的水份及杂质。在电场的作用下，杂质会形成小桥，泄漏电流的通过会使该处发
热严重，促使水份汽化形成气泡；同时也会使该处的油发生裂解产生气体。绝缘内部存在的这些气隙（气泡），其介电常数比绝缘材料的介电常数要小，故气隙
实用文档
6.2 变压器局部放电试验
6.2.1 试验及标准
国家标准GB1094-85《电力变压器》中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤，如图5所示。其试验步骤为：首先试验电压升到U2下进行测量，保持5min；然后试验电压升到U1，保持5s；最后电压降到U2下再进行测量，保持30min。U1、U2的电压值规定及允许的放电量为
UUU133mm
UU2153.m电压下允许放电量Q＜500pC
或 UU2133.m电压下允许放电量Q＜300pC
式中 Um——设备最高工作电压。
试验前，记录所有测量电路上的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的50%。
测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端，也应同时测量，并分别用校准方波进行校准。
在电压升至U2及由U2再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。
在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录放电量Q。放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在U2的第二阶段的30min内，所有测量端子测得的放电量Q，连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。
如果放电量曾超出允许限值，但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后30min的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。利用变压器套管电容作为耦合电容Ck，并在其末屏端子对地串接测量阻抗Zk。
6.2.2 试验基本接线
变压器局部放电试验的基本原理接线，如图6所示。
图6 变压器局部放电试验的基本原理接线
图(a)单相励磁基本原理接线；(b)三相励磁基本原理接线； 实用文档
(c)在套管抽头测量和校准接线 Cb—变压器套管电容
施工技术与应用
电流互感器局部放电试验分析
摘要：对于电流互感器而言，局部放电试验能够有效检测出其存在的绝缘缺陷或隐患，从而在绝缘进一步劣化和发展前进行处
理，保证电流互感器的安全可靠运行。但由于各种干扰的影响，使得试验的结果无法令人满意，甚至导致试验失败。本文通过介绍电
流互感器局部放电试验的方法，重点阐述了脉冲电流法的试验回路。进而针对局部放电试验过程中各种干扰进行了分析，提出了相
应的抑制措施。
关键词：电流互感器；局部放电；试验；抗干扰
１、电流互感器局部放电试验的方法
高压电气设备的局部放电试验方法有超声波检测法、化学检测法、超高
频检测法、脉冲电流法等多种方法。其中，脉冲电流法灵敏度比较高，是目前 采用比较广泛的一种高压电气设备局部放电试验方法。本文也以脉冲电流法
为例，对电流互感器局部放电试验的抗干扰技术展开分析。
利用脉冲电流法进行电流互感器局部放电试验，其试验同路有串联型、
并联型以及平衡型ｊ种类型。其中，并联型试验回路，即被测电流互感器与检
测阻抗相并联的方式目前应用最为广泛。图ｌ即为电流互感器局部放电试验
的并联试验回路接线图，ｕ一施加于被试电流互感器上的试验电压，ｃ一互感器
铁芯，Ｆ一互感器外壳，Ｐ１、Ｐ２和ｓ１、ｓ２分别为互感器的一次绕组以及二次绕组
的端子。当被试电流互感器内部有局部放电发生时，互感器的两端将会有一
个瞬间的电压波动。利用耦合电容器ｃｋ，将这个电压波动耦合至一个检测阻 阻塞阻抗 抗Ｚｍ上，就能在并联试
验回路中产生脉冲电
流，并进而在检测阻抗
上生成一个脉冲电压。
通过采集这个脉冲电
压，并对其进行放大和
滤波处理，就能够对表
征局部放电现象的视在
放电量等基本参数进行
图１电流互感器局部放电试验的并联试验回路接线圈测量。
２、电流互感器局部放电试验的干扰源及抗干扰措施分析
在电流互感器局部放电试验过程中，会受到来自多种途径的干扰，这些
干扰不仅会降低局部放电试验检测结果的可靠度，在严重情况下还会导致试
