電力行業使用設備“智能局部放電檢（jiǎn）測儀”易上手，熟練快

隨著社會電力需求快速增長，大電網（wǎng）的可靠穩定運行至關重要，一旦區域出現大麵（miàn）積停電（diàn），將給社會生產生活（huó）帶來不利的影響。

廣東電網公司電力調度中心工（gōng）作人員介紹，當前廣東電（diàn）網公司在麵臨10千伏及以上主網（wǎng）故（gù）障、檢修等場（chǎng）景時，易遭遇10千伏母（mǔ）線（xiàn）失壓，進而導致配（pèi）網（wǎng）大麵積停電的風險。受（shòu）技術條件影響，原有配網饋線自愈技術隻適用於單饋線跳閘故障的快速處（chù）理，無法適（shì）應主網（wǎng）大麵積區域故障停電。為此，開展區（qū）域故障自愈技術的研究，具有非常重要的現實意義。

走進廣（guǎng）東電網公司廣州供電局，一個名為母線自愈的數字化係統正受到該局調度人（rén）員的統一好評。“該平（píng）台通過自（zì）動感知母線失（shī）壓，根（gēn）據拓撲分析結果進行轉供方案分析，搜（sōu）索得到所有合理的負荷轉供路徑，優化過的多種轉供電方案（àn）再提供給操作人員選擇。供電人員（yuán）隻需動動手（shǒu）指做出選擇，便可實（shí）現大麵積區域電網的（de）快速複電。”

自愈技術更先進，電網（wǎng）穩定有保障。今年（nián）1月，母線自愈係統第1次在試點地市供電部門應用，反（fǎn）響（xiǎng）熱烈。經過半年多的探索，母線自愈係統已經成為（wéi）了（le）試點單位調度人員（yuán）的神器。截至目前，試（shì）點單位（wèi）共（gòng）發生（shēng）27起10千伏母線失壓事件，通過母線自（zì）愈係統快速恢複163段饋線供電，整體恢複時間從2小（xiǎo）時壓減為15分鍾。

廣東電網公司係統部相關負責人表示，接（jiē）下來將在全省（shěng）各地市供（gòng）電部門推廣母線自愈係統，力爭在2025年實現（xiàn）主站功能全覆蓋，推（tuī）進配網饋線自愈從分鍾（zhōng）級向（xiàng）秒（miǎo）級跨越。

一、定義及產生原因（LYTCD-9308電力行業使（shǐ）用設備“智能局部放電檢測儀”易上手，熟練快）

在電場作用下，絕（jué）緣係統中隻有部分區域發生放電，但尚（shàng）未擊穿，（即在施加電壓的導體之間（jiān）沒有擊穿）。這種現象（xiàng）稱之為局（jú）部放電。局部放電可能發生（shēng）在導體邊上，也可能發生在絕緣體的表麵上和內部，發生在表麵的稱為表麵局部放電。發生在內部的稱為內部局部放電。而對於被氣體包圍的導體附近發生的局部放電，稱之為電暈。由此 總（zǒng）結一下局部放電的定義，指部分的橋接導體間絕緣的一種電氣（qì）放電，局部放電產生原（yuán）因（yīn）主要有以下幾種：

電場不均勻。

電介質不均勻。

製造過程的氣泡或雜質。*經常發生放電（diàn）的原因是絕（jué）緣體（tǐ）內部或表麵存在氣泡；其次是有些設備的運（yùn）行過程中會發生熱脹冷縮,不同材料特別是導體與介質的膨脹係數不同，也會逐漸出現裂縫；再有一些是在運行過程中有機高分子的老化，分解出各種揮發物，在高場強的（de）作用下，電荷不（bú）斷地由導體進入介質中， 在注入點上就會使介（jiè）質氣化。

二、模（mó）擬電路及放電過程簡介（LYTCD-9308電力行業使用設備“智能局（jú）部放（fàng）電檢測儀”易（yì）上手，熟（shú）練快）

介質內部含有氣泡，在交流電（diàn）壓下產生的（de）內部放電（diàn）特性可由圖1—1的模擬（nǐ）電路(a b c等值電路)予（yǔ）以表示（shì）；其中Cc是模擬介（jiè）質中產生放電間隙(如氣泡（pào）)的電容；Cb代表與Cc串聯部分介質的合成電容；Ca表示其餘部分介質的（de）電容（róng）。

             (a)  實際介質                            (b)  模擬電路

I——介質有缺陷(氣泡)的（de）部（bù）份（fèn）(虛線表示)

II——介質無缺（quē）陷部份

圖1—1  表（biǎo）示具有內部放電的模（mó）擬電路

圖1—1中以（yǐ）並聯有—對火花間隙的電容Cc來模擬產生局部放電的內部氣泡。圖1—2表示了在交流電壓下局部放電的（de）發生過程。

圖1-2  介質內單個氣泡在交（jiāo）流電壓下的局部放電過程

U(t)一一（yī）外施交流電（diàn）壓

Uc(t)一（yī）一氣泡不擊穿時在氣泡上的電壓

Uc’(t)一一有局部放電時（shí）氣泡上的實（shí）際電壓

Vc一一氣泡的擊（jī）穿電壓

Y r一（yī）一（yī）氣泡的殘餘電壓   

Us—局部放電起始電壓(瞬時值)

Ur一一與氣泡殘餘電壓v r對應的外施電壓

Ir一一氣泡中的放電電（diàn）流（liú）

電（diàn）極間（jiān）總電容Cx=Ca＋(Cb×Cc)/(Cb＋Cc)=Ca電極間施加交流電壓 u(t)時，氣泡電容（róng）Cc上對應的電壓為Uc(t)。如圖2—1所示，此時的Uc(t)所（suǒ）代表的是氣泡理想（xiǎng）狀態下的電壓（既氣泡不發生擊穿）。

Uc(t)=U(t)×Cb/Cc＋Cb

外施電壓U(t)上升時，氣泡（pào）上電壓Uc(t)也上升，當U(t)上升到Us時，氣泡上電壓Uc達到（dào）氣泡擊穿電（diàn）壓,氣泡擊穿（chuān），產生大量（liàng）的正、負離子，在電場作用下各自遷移（yí）到氣泡上下壁，形成空間電菏，建立反電場，削弱了氣泡內的總電場強度，使（shǐ）放電熄滅，氣泡又恢複絕緣性（xìng）能。這樣的一次放電持續時間是極短暫的，對一般的空氣氣泡來說，大約隻有幾個毫微秒(10的負8次方（fāng）到10的負9次方秒)。所以電壓Uc(t)幾乎瞬間地從Vc降到（dào）Vr，Vr是殘餘（yú）電壓；而氣泡上電壓Uc‘(t)將隨U(t)的增大而繼續由Vr升高到Vc時，氣泡再—次擊穿，發生又—次局（jú）部放電，但此時相應的外施（shī）電壓比Us小，為(Us-Ur)，這是因為氣泡上有殘餘電壓Vr的內電場作用的結果。Vr是與氣泡（pào）殘餘電壓Yr相應的外施電壓，如此反複上述（shù）過程，即（jí）外施電壓每增加（jiā）(Us-Ur)，就產生一次（cì）局部放電．直到前—次放電熄滅（miè）後，Uc’(t)上升到峰值時共增（zēng）量不足以達Vc(相（xiàng）當於外施電（diàn）壓的增量Δ比(Us-Ur)小)為止。

此後，隨著外施電壓U(t)經過峰值Um後減小，外施電壓在氣泡中建立反方向電場，由於氣泡中殘存的內（nèi）電場電壓方向與外（wài）電場方向相反，故外施電壓須經(Us+Ur))的電壓變化，才（cái）能使氣泡上的電壓達到擊穿電壓Vc，(假定正、負方向擊穿電壓Vc相等)，產（chǎn）生一次局部放電。放電很（hěn）快（kuài）熄滅，氣泡中電壓瞬時降到殘餘電壓Vr(也（yě）假定正、負方向相同)。外施電壓繼續下降，當再下降（jiàng）(Us-Ur)時，氣泡電壓就又達到Vc從而又產（chǎn）生一次局部放電。如此重複上述過程，直到外施電壓升到反向蜂值（zhí）一Um的增量Δ不足以達到(Us-Ur)為止。外施電壓經過一Um峰值後，氣泡上的外電場方向又變為正方向，與氣泡殘餘電壓方向相反，故外施電壓又須上升(Us+Ur)產生第—次放電，熄滅後，每經過Us—Ur的（de）電壓上升就產生一次（cì）放電，重複前麵所介紹（shào）的過程。如圖1—2所示。

由以上局部放電過程分析，同時根據局部放電的特點（同種試品，同樣的（de）環境下，電壓越高局部放電量越大）可以知道：一般情況下，同一試品（pǐn）在一、三象限的局部放（fàng）電量大於二、四象限的局部放電量。那是（shì）因為它們是電（diàn）壓的上升沿。（第三象限是電壓負（fù）的上升沿）。這就是我們（men）測量中為什麽把時間（jiān）窗刻意擺在一、三象限的原因。

三、測（cè）量原理：（LYTCD-9308電力（lì）行（háng）業使用設備“智能局（jú）部放電檢測儀”易上手（shǒu），熟練快）

局放儀運用的原理是（shì）脈衝電流法原理，即產（chǎn）生一次局部放電時，試品Cx兩端產生一個瞬時電壓變化Δu，此時若經過電Ck耦合（hé）到一檢測阻抗Zd上（shàng），回路就會（huì）產生一脈衝電流I，將脈衝電流經檢測阻抗產生的脈衝電壓信息，予以（yǐ）檢測、放大和顯示等處理，就可以測定局部放電的一些基本參量（主要是放電（diàn）量q）。在這裏需要指出的是，試品內部實際的局部放電量是無法測量的，因為（wéi）試品內部的局部放電脈衝的傳輸路（lù）徑和方向是極其複雜的，因此我（wǒ）們隻（zhī）有通過對比法來檢測試品的視在放電電（diàn）荷，即在測試之前先在試品兩端注入一定（dìng）的電量，調（diào）節放（fàng）大倍數來建立標尺，然後將在（zài）實際電壓下收到的試品內部的局部放電脈衝和標尺進行對比，以此來得到試品的視在放電電荷（hé）。

四、表征（zhēng）參數（LYTCD-9308電力行業使用設備“智能局部放（fàng）電檢測儀”易上手，熟練快）

局部放電是比較複雜的物理現象，必須通過多種表征參數（shù）才（cái）能全方位的描繪其狀（zhuàng）態（tài），同時局部放（fàng）電對絕（jué）緣破壞的機理也是很複雜的，也需要通過不同的參數來（lái）評定它對絕緣（yuán）的損害，目前我們隻關（guān）心兩個（gè）基本參數（shù）。

視（shì）在放電電荷（hé）——在（zài）絕緣（yuán）體中發生局部放電（diàn）時，絕緣體上施加電壓的兩端出現的脈動電荷稱（chēng）之為視在放電電荷（hé），單位用皮庫（kù）（pc）表示，通常以穩定出現的*大視在放電電荷作為（wéi）該試品的放電量。

放電重複率——在測量時間內每秒中出現的放電次數的平均值稱為放電重複（fù）率（lǜ），單位為次/秒，放電重複率越高，對絕緣（yuán）的損害（hài）越大。

局放測試的試驗（yàn）係（xì）統接線。

在了（le）解了局部放電的基本理（lǐ）論之（zhī）後，在（zài）本章我（wǒ）們的重點轉向實際操作，我們先介紹局部放電測試中常用的三種（zhǒng）接法，隨後我們再介紹整個（gè）係統的接線電路，*後我們再（zài）分別介紹幾種典型的試（shì）品的試驗線路。

局部放電測試電路的三種基本接法及優缺點。

標準試驗電路，又稱並聯法。適合於必（bì）須（xū）接地的試品。

其（qí）缺點是高壓引線對地雜散電容並聯在 CX上，會降低測試（shì）靈敏度。

接法的（de）串聯法，其要求試品低壓端對（duì）地浮置。

其優點是變壓器入口電容、高壓線對地雜散電容與耦合電容CK並聯，有利於提高試驗靈敏度。缺（quē）點（diǎn）是試樣損壞時會損壞輸入（rù）單元。

平衡法試驗（yàn）電路：要求兩個（gè）試品相接近，至（zhì）少電容量為同一數（shù）量（liàng）級（jí）其優點是外幹擾強烈的情況下，可取得較好抑（yì）製幹擾的效（xiào）果（guǒ），並（bìng）可消除變壓器雜散電容的（de）影響，而且可做大電容試驗。缺點是須要兩個相似的試品，且當產生放電（diàn）時，需設法判別是哪個試品放電。

值得提出的是：由於現（xiàn）場試驗條件的（de）限製（找到兩個相似的試品且要保證一個（gè）試品無放電不太容易（yì）），所以在（zài）現場平衡法比較難實（shí）現，另外，由於采用串聯法時，如果試品擊穿，將會對設備造成比較大的損害，所以出於對設備保護的想法，在現場試驗（yàn）時一般采用並聯法。

采用並聯法的整個係統的接線原理圖。

該（gāi）係（xì）統采用（yòng）脈衝電流（liú）法檢測（cè）高壓試品的（de）局部放電量，由控製台（tái）控製調壓器（qì）和變壓器在試品的高壓端（duān）產生（shēng）測試局放所需的（de）預加電壓和（hé）測試電壓，通過無局（jú）放藕合電容器和檢測阻抗將局部放電信號取出並送（sòng）至局部放電（diàn）檢測儀顯示並判（pàn）斷和測量。係統中的高壓電阻為了（le）防止在測（cè）試過程中試品擊穿（chuān）而損壞其他設備，兩個（gè）電源濾（lǜ）波器是（shì）將電源的幹擾和整個測試係統分開，降低整個測試係（xì）統的背景幹擾。

根據上述原理圖可以看出（chū），局（jú）部放電測試（shì）的靈敏度和準確度和整個係統密切相關，要想順利和準確的進行局部放電（diàn）測試，就必（bì）須將整個係統考濾周到，包括係統的參（cān）數選取和連接方式。另外，在現場（chǎng）試驗時（shí），由於是驗證性試驗，高（gāo）壓限流電阻可以省掉。

幾種典型試品的（de）接線（xiàn）原理圖。

（1）電流互感器的局放測試接線原理圖

a電流互感器接線

（2）電壓互感器的局放測試接線原理圖

 A．工頻加壓方式接線原理圖

B．高（gāo）頻加壓方式接線原理圖

為了防止電壓互感器在工頻電壓下產生大的（de）勵磁電（diàn）流而損壞，高壓電壓互感器一般采取自激勵的加壓方式。在電壓互感器的（de）低壓側加一倍頻電（diàn）源，在電壓（yā）互感器的（de）高壓端感應出高壓來進行局部放電（diàn）實驗。這就是通常所說的三倍頻實（shí）驗。其接線（xiàn）原理圖如下：

(3)高壓電容器.絕緣子（zǐ）的局放測試接線（xiàn）原理圖

(4) 發電機（jī）的局放測試接線原理圖（tú）

（5）變壓器的局部放電測試接線原理圖

我們僅僅是在原理性的（de）總結了幾種典型試品的接線原理（lǐ）圖，至於各種試品的加壓方式和加壓（yā）值的多（duō）少，我們（men）在做試驗的時（shí）侯要嚴格遵守每種試品的出廠檢驗標準（zhǔn）或交接（jiē）檢驗標準。

第三章  概述

ＫＪＦ-2020智能局部放電（diàn）檢測儀是我公司*新推向市場（chǎng）的新（xīn）一代（dài）數字智能儀器，該儀器（qì）在原有產品（pǐn）JF-2002、JF-2006局放儀的基礎上采（cǎi）用嵌入式ARM係統作為中央處理單元，控製（zhì）12位分辨（biàn）率的高速（sù）模數轉換芯片進行數據采集（jí），將采集到的數據存放在雙端（duān）口RAM中。實現（xiàn）從模擬（nǐ）到（dào）數字的跨（kuà）越。使用（yòng）26萬色高分辨率TFT-LCD數字液晶顯示模組實時顯示（shì）放電脈衝波形，配備VGA接口，可外接顯示器。與傳統的（de）模擬式示波管顯示局部放電檢測儀（yí）相比有（yǒu）以下特點：

1.彩色顯示器，雙色顯示波形，更清晰直觀；

2.可鎖定波形，更方便仔細查看（kàn）放電波形細節；

3.自動測量並顯示試驗電源（yuán）時（shí）基頻率，無需手動切換；

4.配備VGA接口（kǒu），可外接大尺寸顯示器；

5.與（yǔ）示波管相比壽命（mìng）更長。

6.具有波形（xíng）鎖定、打印試驗報告功能

本儀器檢測靈敏度高，試樣電容（róng）覆蓋範圍（wéi）大，適用試品範圍廣，輸入單元（檢測阻抗）配備齊全，頻（pín）帶組合多（九種）。儀器經適當定標後（hòu）能直讀（dú）放電脈衝的放電量。

本儀器是電力部門、製造廠家和科研單位（wèi）等廣（guǎng）泛使用的（de）局部放（fàng）電測試（shì）儀器。

第四（sì）章 主（zhǔ）要技術指標（biāo）：（LYTCD-9308電力行業使用設（shè）備“智能局部（bù）放電檢測儀”易上手，熟練快）

1．可測試品的電容範圍： 6PF—250uF。

2．檢測靈敏度（見表一）：

表一

3、放大器頻帶：

（1）低端：10KHZ、20KHZ、40KHZ任選。

（2）優異：80KHZ、200KHZ、300KHZ任選。

4、放大器增益調節（jiē）：

粗調六檔，檔間增益20±1dB；細調範（fàn）圍≥20dB。每檔之間數據為10倍關係：如第3檔檢（jiǎn）測數據為98，則第（dì）2檔顯示數據為9.8，如在第3三檔檢測數據超過120，則應調至第2檔來檢測數據，所得數據應乘以10才為（wéi）實際測量值。

5、時間窗：

（1）窗寬：可調範圍15°-175°；

（2）窗位置：每（měi）一窗可旋（xuán）轉0°- 180°；

（3）兩個時間窗可分別開或同時開。

6、放電量表：

0-100誤差<±3％（以滿度計）。

7、橢圓（yuán）時（shí）基：

（1）頻率：50HZ、或外部電源同步（任意頻率）

（2）橢圓旋轉：以30°為一檔，可作360°旋轉（zhuǎn）。

（3）顯示方（fāng）式：橢圓—直線。

8、試驗電壓表：

精度：優於±3％（以滿度（dù）計）。

9、體積： 320×480×190（寬×深×高）mm3。

10、重量：約15Kg。

在甘肅白銀銀西產業園區內，甘肅白（bái）銀銀西110千伏輸（shū）變電工程正式開工，現場各類挖掘機、鏟（chǎn）車、運土車（chē）、灑水（shuǐ）車（chē）等機械有序作業，拉開了建（jiàn）設序幕。

甘肅白銀銀西110千伏變電站是國網白銀供電公司第1座GIS全戶內智能變電站，工（gōng）程計劃新（xīn）建主變2台，容量2×50兆伏安，110千伏進出線3回，10千伏出線14回，新建線路2.5公裏，裏程碑計劃於2025年7月份投運。

國網白銀供電公司堅持“建成即先進、投運即**”的工作思路，緊扣“兩個替代”工作主線（xiàn），不斷（duàn）優化前期設計方案，全方位應用全栓接鋼（gāng）結構裝配式（shì）建築物、裝配式圍牆、一體化輔助（zhù）用房等新工藝新技術，嚴格落實“防火耐爆、免（少）維護、標準設備、綠色環保”設（shè）備選型，深（shēn）化變電站模塊（kuài）化建設、綠色建造（zào），實現現（xiàn）場“零焊接、零疊裝、零塗刷（shuā）、少濕作業”，全力打造精品上等工（gōng）程。

據悉，110千伏銀（yín）西變建成後將（jiāng）與山灘（tān）變、王家灣變、紅星變（biàn）等（děng）變電（diàn）站形成“手拉手”供電方式，顯著提升10千伏用戶接入能力，有效提高區域（yù）電網供（gòng）電（diàn）可靠性，在滿足白銀銀西工業園及南部城區負荷（hé）增長需求的同時，將進一步加強電網互聯互供能力，提高供電可靠性，實現電網（wǎng）可靠經濟運行。

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