局部放電
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-03
局部放電的實例教程
導 讀
根據國家標準規定，110kV及以上大型電力變壓器要做局部放電試驗,現在合同要求變壓器高中壓局放量小于100PC。
■ 變壓器局放的基礎知識
局部放電對絕緣的影響：
一是放電質點對絕緣的直接轟擊造成局部絕緣破壞，逐步發展使絕緣擊穿；二是絕緣內部的局部放電雖然不形成貫穿性通道，但放電產生的熱，使介質出現局部的溫度升高，甚至碳化。由于放電的電解作用，會產生臭氧、一氧化氮等一些活性氣體，使局部絕緣受到腐蝕，逐漸造成絕緣的損傷，最后導致熱擊穿。通常，電氣絕緣的破壞或局部老化，多是從局部放電開始的，所以，局部放電的危害性是使變壓器絕緣壽命降低，影響變壓器的安全運行。
什么是局部放電：
對于變壓器絕緣結構中，可能存在著一些絕緣弱點，它在一定的外施電壓作用下會首先發生放電，但并不隨即形成整個絕緣貫穿性擊穿。這種只限于絕緣局部位置（弱點）處的放電就叫局部放電。
局部放電試驗的目的：就是考核變壓器在長期工作電壓作用下，其產品絕緣能否長期安全運行的性能，發現變壓器結構和制造工藝的缺陷。比如：
（1）絕緣結構中局部電場強度過高，可能是局部絕緣（如油隙或固體絕緣）擊穿或沿固體絕緣表面放電；
（2）絕緣混入雜質或局部帶有缺陷；如絕緣紙筒、層壓紙板、層壓木板等，由于熱壓干燥工藝處理不好，就會在其內部形成空腔，當浸油以后，變壓器油往往不能浸入此空腔，從而形成了氣穴。
展開 四
干式變壓器局放試驗
1、局部放電的波形分析
檢測阻抗Zm上的電壓（即檢測信號）是相當小的，必須經過放大才能使儀器上有明顯的指示。經放大器放大后的脈沖信號的峰值可由示波器測量，除此之外，示波器上還可以看出放電發生在工頻的什么相位，測定脈沖波形和放電次數，觀察整個局部放電的特征。以確定放電的大致部位和性質。示波器可用水平掃描和橢圓掃描。水平掃描時全屏偏轉相當于一個周期，并與試驗電壓同步，以確定脈沖的相位。橢圓掃描也是每掃一周相當于試驗電壓一個周期。圖1-為兩種掃描時屏上波形的示意圖。
在局部放電試驗時，除絕緣內部可能產生局部放電外，引線的聯接，電接觸以及日光燈，高壓電極的電暈等，也可能會影響局部放電的波形。為此，要區別絕緣內部的局部放電與其他干擾的波形，圖1-2就是幾種典型的波形。
2、局部放電的圖譜識別
圖1-3為不同類型的局部放電示波圖，示波圖是在接近起始電壓時得到的。
展開 35kV金屬封閉式開關柜在變電站中得到了大量的廣泛使用，是目前電力系統中非常重要的電氣設備，開關柜在正常運行中，由于柜內電氣設備受到環境溫濕度、灰塵、過電壓等的影響，會發生局部放電的現象，其局部放電的快速準確測試對于保障電網的安全穩定運行、提高供電可靠性具有重要意義。暫態地電壓法與超聲波法的檢測技術及特點使其適于高壓開關柜局部放電的檢測，下面將通過對某110kV變電站35kV開關柜局部放電數據異常分析為例，詳細介紹這兩種方法對設備異常進行診斷及處理。
事件概述
2016年05月11日，運行人員在巡視某110kV變電站35kV高壓室時，聽到輕微間歇地放電異音，通知檢修專業后，試驗人員趕到現場，使用UltraTEVPlus+測試儀；對110kV該變電站35kV高壓室內開關柜進行暫態地電壓測試（TEV），同時進行了超聲波局部放電測試（兩種檢測方法的數據如下表）。
由此可見：35kVⅡ母PT開關柜的數據明顯與其他開關柜的檢測數據有區別，測試數據以駝峰形分布。
展開 電線電纜那些事告訴您：
首先要明白，放電是發生電力電纜絕緣擊穿的原因
放電指的是在兩個有電位差的導體之間，當絕緣材料性能下降，兩個導體間產生了電子能量的遷移，比如高壓火線與地線間的打火就是放電，完全的放電是放電的瞬時有兩個電極間形成了完整的電弧通道。
除了以上所說的放電情況外，還有放電的特殊情況——局部放電
局部放電主要有兩種情況
1.在兩個導體之間有絕緣，當絕緣材料內部有缺陷，如雜質、空隙、導體的尖端等，會成絕緣內部電場歧變，引起在絕緣內部產生脈沖放電。
2.外部放電產生電暈也是局部放電的一種，在高電位與接地之間有空氣絕緣，當導體周圍的電場在某一點特別集中時，如導線毛刺，引起在空氣中產生脈沖放電，且沒有形成對地短路，形成電暈。
局部放電的特征
局部放電也具有放電的基本特征，即有電子能量的遷移，由于放電能量較小，又有絕緣材料的阻擋，在兩個電極間不一定形成完整的電弧通道，此類通道一旦出現就會加劇局部放電，直到形成兩極絕貫通，就會發生短路放電故障。
局部放電形成的原因
主絕緣內存在氣隙會引起局部放電。由于氣隙的相對介電常數遠小于電纜絕緣，在工頻電場作用下，氣隙要承受較大的電場強度，千萬局部放電，隨著氣隙的多次放電，氣隙通路不斷擴大，放電量逐漸增加，直至發生擊穿，造成電纜損壞。
主絕緣內存在雜質引起局部放電。雜質的擊穿強度比絕緣材料小的多，在電場作用下，雜質首先發生放電、炭化和氣化，生成氣隙，引起局部放電。
導體的尖端、毛刺會引起局部放電。由于尖端會使電場強度增加，尖端周圍的絕緣材料先發生放電，進而發展成擊穿，這就是我們常說的尖端效應。
展開 然后，直接降到規定的局部放電測量電壓，在30S內測量局部放電量。
測量電壓Um時，局部放電量不大于10pc，測量電壓為（1.2Um/）時局部放電量不大于5pc。
該電流互感器的廠家是按照程序B進行的。這些設備出廠試驗的局部放電量合格，為什么運行后又發生事故？廠方對此進行了分析和對比試驗，認為：一是由于局部放電測量是在工頻耐壓試驗后進行，可能在680kV時激發的局部放電已經消失。二是局部放電測量的預加電壓較低，不能激發局部放電。因此，廠家改進了局部放電的試驗方法：加電壓680kV做工頻耐壓試驗，耐壓1分鐘，降至550kV。1分鐘后，測量局部放電量，其值不大于5pc。
據廠家介紹，他們按新試驗程序發現，通過新程序的電流互感器絕緣包扎良好，符合圖紙及工藝要求。
而未通過新程序的產品，絕緣包扎有斷層，內側起棱現象。
3、油色譜
廠家對油色譜進行了一定的分析，對新局部放電試驗方法，查處有問題的兩臺產品，反復做了局部放電試驗和色譜分析，其結果如下：當放電量達到10萬pc時，加壓40小時，油色譜中乙炔從0上升到1.5ppm。
三、運行中監督
該廠的這種型號的產品已經運行了二十多年，全國目前已有600多臺在運行，在1997年發現93年、94年出廠的產品，由于混油問題（大連油和錦西油混用）造成的介損上升問題，目前又出現絕緣包扎的問題。由于在現場無法檢測哪些設備的絕緣包扎存在缺陷，因此，該站的同類設備全部還廠重新包扎絕緣，按照新的局部放電測量方法測量局部放電，確保產品質量。
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局部放電的最新內容
傳統絕緣材料在這種極端條件下容易發生漏電起痕現象，即材料表面因局部放電形成碳化導電通路，最終導致絕緣失效甚至引發火災。
表面漏電起痕測試（STT）
表面漏電起痕測試（STT）方法專為評估工作電壓在600 V至900 V之間的電動汽車架構材料性能而設計，同時還能為汽車制造商在材料篩選過程提供更多指導意見。
</p><p>1、局部放電測試：局部放電測試是評估絕緣系統在高電壓下的性能的重要手段。通過檢測局部放電的頻率和強度，可以及時發現絕緣材料的潛在缺陷，預防絕緣擊穿。</p><p>2、熱老化測試：熱老化測試用于評估絕緣材料在高溫條件下的耐久性。通過模擬電機的實際運行環境，測試絕緣材料在高溫下的性能變化，確保其在長期運行中的可靠性。
同時，“800V”平臺對于高分子材料也提出了新的升級方向：
（1）800V平臺點擊絕緣設計的幾個關鍵性能：局部放電、電氣間隙、爬電距離；
（2）爬電距離與材料相關，材料CTI值高，有利于電流設計并提升安全性。
開關柜內發生故障的原因較多，且很多故障會造成造成設備銹蝕，從而導致設備的絕緣性能大幅度降低，甚至絕緣部分會被擊穿，設備老化速度加快，同時還增加了產生局部放電的概率，損壞開關柜內部元器件，從而導致故障次數增多，檢修成本也隨即提高，故障增加的同時就無法保證電網的安全運行。因此研究開關柜溫度-濕度-流場特性顯得尤為重要。
8) 電力行業：架空輸電線路：使用聲學成像儀可以檢測輸電線路上的絕緣子、金具、接頭等部件是否存在局部放電。變壓器：通過使用聲學相機，可以檢測變壓器內外部是否存在油氣、油紙、瓷套等絕緣材料的老化或損壞導致的局部放電。這對于保障變壓器的正常運行非常重要，可預防潛在的故障。開關柜：聲學相機可以檢測開關柜內外部是否存在灰塵、潮濕、裂紋等因素引起的局部放電。
[12] 伍志榮，萬達，劉睿.大型自耦變壓器和換流變壓器局部放電脈沖特征及實例分析[J].變壓器，2022,59(2):24-32.
文章來源：機械管理開發
電壓等級為110kV的變壓器，當對絕緣有懷疑時，應進行局部放電試驗；
2 局部放電試驗方法及判斷方法，應按GB1094.3中的有關規定執行；
3 750kV變壓器現場交接試驗時，繞組連同套管的長時感應電壓試驗帶局部放電測量(ACLD)中，激發電壓應按出廠交流耐壓的80%(720kV)進行。
4、變壓器局部放電。若變壓器的跌落式熔斷器或分接開關接觸不良時，有“吱吱”的放電聲；若變壓器的變壓套管臟污，表面釉質脫落或有裂紋存在，可聽到“嘶嘶”聲；若變壓一器內部局部放電或電接不良，則會發出“吱吱”或“僻啪”聲，而這種聲音會隨離故障的遠近而變化，這時，應對變壓器馬上進行停用檢測。
1、輕瓦斯保護：變壓器內部過熱,或局部放電,使變壓器油油溫上升，產生一定的氣體,匯集于繼電器內,達到了一定量后觸動繼電器，發出信號。
2、重瓦斯保護：變壓器內發生嚴重短路后，將對變壓器油產生沖擊，使一定油流沖向繼電器的檔板,動作于跳閘。
四、瓦斯保護的保護范圍
瓦斯保護是變壓器的主要保護，它可以反映油箱內的一切故障。
水分集積到足以產生局部放電時，先開始局部放電。局部放電產生氣體，使放電進一步發展。但氣體的產生和擴散是一個動態過程。當產氣量大于擴散量，局部放電持續進行，很快發展成貫穿性擊穿。如果產氣量小于擴散量，則局部放電暫時停歇，待水分再次集聚，或選擇其他途徑再次發生局部放電。其間歇的時間因放電部位的狀況不同而差別很大，有的甚至可以停歇幾年。沿紙板的枝狀放電是這種放電形態的典型。
