电气与电子测量技术（上海交通大学）第五章 电气测量技术.pptVIP

局部放电的机理分析 在绝缘试品两端施加一交流电压UAC,电容Cs和Cδ串联分压，两个电容上的电压比为： 气泡内的电场强度Eδ与S区的电场强度ES之比为： 结论：气泡内的电场强度就是周围固体介质中的电场强度的 倍，由于常用固体绝缘材料的介电常数?是空气的介电常数?δ的2-20倍，小气泡很可能在工作电压下就会出现局部放电。 气泡内发生局部放电的过程分析 给试品施加工频交流电压，气泡两端的电压如图12所示： 虚线正弦电压曲线 表示不出现局部放电气泡δ两端的电压变化 曲线 表示出现稳定的周期性局部放电时气泡δ两端的电压变化情况 图12 气泡内发生局部放电的过程 随后再重复上升、击穿后快速下降的循环，半周期局放循环次数取决于气泡的击穿电压UδB和外加试验电压UAC的大小。气泡电压下降幅度△Uδ反应了局部气体放电电离过程的剧烈程度。因为气体放电的电离过程会产生正负离子，这些带电离子在外电场的作用下分别定向移动到气泡的上下壁从而形成了一个内部反向电场。气泡内的电场是外加电场和这个反向电场叠加的结果。在半个周波内的每一次新的放电，都会在气泡壁上积累更多的电荷，反向电场也不断加强，所以就需要更高的外部电压才能产生新的放电。 Uδ 随外电压UAC上升并达到气泡的击穿电压UδB时，气泡内发生放电，UδB迅速下降到Uδm，气泡放电停止，气泡电压的下降幅度为△Uδ。 局部放电的复杂性 上述对局部放电放生过程的分析只是基于单气泡一个定性的分析，而实际的局部放电过程要复杂得多。 绝缘材料中的气泡可能会有多个，局部放电点可能会有多个 每个气泡的起始放电电压也不一样，所以放电脉冲不会如图12那样整齐。但局部放电基本都发生在工频电压上升途中，并靠近正负峰值附近。 剧烈的局部放电也可能在2、4象限出现，这主要是由于剧烈放电产生大量正负离子，这些带点离子在两气泡壁间形成过高的内部反向电压足以在外部电压下降到一定程度后就将气泡击穿。 局部放电的主要参数 (1).放电起始电压Ui 指局放脉冲参量幅值等于或超过某一规定的最低值时的施加在绝缘试品上的最低电压。从以上定义不难看出，绝缘材料内微弱的局放是允许的，但为了保证电力设备安全运行，必须对局部放电水平进行定期检查。 (2).放电熄灭电压Ue 当所选的局放脉冲参量幅值等于或小于某一规定的最低值时的最低施加电压。 (3).视在放电量q： 在试品两端瞬时注入一定电荷量，使试品端电压的变化和由局部放电本身引起的端电压的变化相同，此注入量即为局部放电的视在电荷量,单位为皮库（pC）。 由于局部放电发生在绝缘试品的内部，其实际放电量无法测量，但视在放电电荷量q可以证明与实际放电量之间基本成正比的关系,并且视在放电电荷量总是小于实际放电量。 脉冲电流法局部放电测量的基本回路 DL/T417-2006 《电力设备局部放电现场测试导则》对脉冲电流法推荐了针对不同类型试品的三种检测回路，如下图6.13中（a）、（b）、（c）所示. 三种标准测量回路 （1）检测阻抗Zm与耦合电容CK串联检测回路 在试验电压下，流经试品的电容电流超过检测阻抗的允许电流，或试品的接地部位固定接地，可采用图13（a）所示检测回路。回路中的Zf用以衰减来自高压电源的干扰，并阻止试品局部放电脉冲经电源阻抗旁路，从而增加灵敏度。 （2）检测阻抗Zm与试品CK串联检测回路 在试验电压下，流经试品的电容电流符合检测阻抗的允许电流，试品的接地部位允许不接地，可采用图13（b）所示检测回路。 在此回路中检测阻抗接在试品的低压侧，试品低压侧必须与地隔开。有时，试验变压器入口电容和高压引线的杂散电容可起耦合电容CK的作用，而不需再接专门的耦合电容器。此种接线特别适用于试品电容小于试验变压器入口电容和杂散电容的情况。 （3）平衡检测回路 当采用图13（a）、（b）测量回路受到较强外部干扰时，应考虑采用图13（c）所示的平衡回路。 * 电动系电能表相当一台直流电动机,它的转速与负载消耗的功率成正比,可动线圈不装指针,而是连接到积算机构,可累计负载消耗的电能。 单相交流功率的测量 1 用电压表，电流表，相位表间接测交流功率 有功功率 无功功率 视在功率 单相交流功率的测量 2 用功率表测有功（无功）功率 (a)直接接入 (b)经互感器接入 U—电压； W—功率表；*—电流、电压同名端；U1—