其他参数平均放电电流放电的均方率 放电功率局部放电起始电压局部放电熄灭电压二、局
部放电检测方法综述1.局部放电测量的非电检测法噪声检测法光检测法化学分析法噪声检测法介质中发生局部放电时，其
瞬时释放的能量将放电源周围的介质加热使其蒸发，效果就像一个小爆炸。此时放电源如同一个声源，向外发出声波。由于放电持续时间很短，所发
射的声波频谱很宽，可达到数MHz。介绍一种声测法传感器固体中常用传感器为测震仪（accelerometer）和声发射（Ac
ousticEmission）传感器。测震仪有着平滑的频率特性，测试频率可达50kHz以上。声发射传感器有多个频段（30k~1
MHz），该传感器有很强的方向性，一般来说只能测试某个特定方向的声信号。SenacoAS100声传感器北京亚捷隆测控技术
有限公司抗电磁干扰能力强灵敏度不受试品电容的影响能进行复杂设备放电源定位在传播途径中衰减、畸变严重基本不能反
映放电量的大小实际中一般不独立使用声测法，而将声测法和电测法结合起来使用。噪声检测法的特点光检测法采用光纤传
感器，局部放电产生的声波压迫使得光纤性质改变，导致光纤输出信号改变，从而可以测得放电。光测法只能测试表面放电和电晕放电，在现
场中光测法基本上没有直接应用。将光纤技术和声测法相结合提出了声-光测法。光纤传感器应用化学分析法膜纸绝缘介质中，常
用高性能液体色谱分析法（HPLC）判断介质老化情况。在电力变压器中，油色谱分析（DGA）方法是一种简单、经济、有效的变压器
在线监测方法。2.局部放电测量的电气检测法脉冲电流法当发生局部放电时，试品两端会出现一个几乎是瞬时的电压变
化，在检测回路中引起一高频脉冲电流，将它变换成电压脉冲后就可以用示波器等测量其波形或幅值，由于其大小与视在放电量成正比，通过校准就
能得出视在放电量(一般单位用pC)。此法灵敏度高、应用广泛。介质损耗法当发生局部放电时，将会有能量损耗，使介质
产生附加损耗。外加电压越高、放电频度越大、附加损耗也就越大。基于这种附加损耗来检测局部放电就是介质损耗法。可用西林电桥测出“tgδ
-U”关系曲线，在曲线突然升高处的U0即为局部放电起始电压。设备简单、灵敏度差。三、脉冲电流法的测量原理检测原理
：耦合电容器为被试品和测量阻抗之间提供一个低阻抗的通道。被试品一发生局部放电，因被试品Cx、耦合电容Ck和检测阻抗Zm构成的回路内
有电流流过，就可由检出阻抗把与脉冲电流成比例的脉冲电压检测出来，检测到的信号通过放大器送到测量仪器上。Cx—被试品的电容；
Ck—耦合电容；Zm，Zm’—测量阻抗；Z—低通滤波器；u—电压源；M—测量仪器；A—放大器（1）测量阻抗Zm
的选择a.要消除或减弱输出电压的工频成分；b.要使脉冲分量的持续时间足够小，以保证快速连续脉冲的分辨
率。c.阻抗值应足够高，由它承担大部分脉冲电压，并决定输出电压和电流的波形。（2）常用测量阻抗的形式
常用的测量阻抗有电阻、电感、电阻与电感并联以及电感与电容并联四种形式。（3）测量仪器（显示单元）阴极示波
器－－数字存储示波器为了防止干扰：装设数字滤波器为了提高信噪比：采用数字示波器或其他数字记录仪
测量仪器所测得的局部放电脉冲值是与被试品的局部放电视在放电量?q成比例的，要从指示值来算得?q是困难的，只能通
过试验来确定，即PD的测量仪器必须进行试验校正。第五节电压分布的测量（1）绝缘表面的电压分布a.当表
面比较清洁时：电压分布由绝缘电容和杂散电容决定b.当表面因污染而电阻下降时：电压分布由表面电导决定（2）测量电
压分布可以发现的绝缘状况电压分布能反映绝缘子的一些特征，如污秽分布状况、绝缘子绝缘状况等。测量电压分布可掌握绝缘子串的污
秽分布和电压分布情况。另一方面，通过测量电压分布可判别零值绝缘子。因此，测量电压分布是不停电检查劣化绝缘子以及绝缘子污秽的有效方法
。短路叉测量电压分布方法：当短路叉的一端2先和下而绝缘子的铁帽接触，而将另一端l靠近被测绝缘子的铁帽
时，在1和铁帽间便会产生火花。被测绝缘子承受的电压越高，则出现火花越早，而且火花的声音亦越大。第六节绝缘状态的综合判断
各项试验均顺利通过，各项指标均符合有关标准、规程要求，则一般可认为其绝缘状态良好，可继续运行。如果有个别试验项
目不合格，达不到规程的要求，宜采用“三比较”的办法处理：同类设备比较；同一设备不同相比较；同一设备历史数据比
较第四章电气设备的预防性试验电气设备绝缘预防性试验已成为保证现代电力系统安全可靠运行的重要措施之一。这种试验除了
在新设备投入运行前在交接、安装、调试等环节中进行外，更多的是对运行中的各种电气设备的绝缘定期进行检查，以便及早发现绝缘缺陷，及时更
换或修复，防患于未然。试验方法的分类：a.破坏性试验，或叫耐压试验。b.非破坏性试验（在较低的电压下或用其它不会损伤绝
缘的办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘的内部缺陷）破坏性试验和非破坏性试验各有其特点，所反映的绝缘缺陷的性质是不同的
，且对不同的绝缘结构和材料的有效性也不一样。电气设备绝缘缺陷的分类：集中性缺陷（例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝缘局部磨损、
挤压破裂；电缆绝缘逐渐损坏等）b.分布式缺陷（电气设备整体绝缘性能下降，如电机、变压器、套管中有机绝缘材料的受潮、老化、变质）
序号电气设备试验项目测量绝缘电阻测量绝缘电阻和吸收比测量泄漏电流直流耐压试验并测泄漏电流测量介质损耗角正切
测量局部放电油的介质损耗角正切油中含水量分析油中溶解气体分析油的电气强度测量电压分布交流耐压试验1同步发
电机和调相机√√√√√2交流电动机√√√3油浸电力变压器√√√√
√√√√√4电磁式电压互感器√√√√√√√√5电流互感器√√
√√√√√6油断路器√√√√√√√√7悬式和支柱绝缘子√
√√8电力电缆√√√√第一节绝缘的老化电介质的热老化在高温作用下，电介质在
短时间内发生明显的劣化；即使温度不高作用时间很长，绝缘性能也发生不可逆转的劣化。用耐热等级描述耐热性耐热等级
极限温度（℃）绝缘材料O90木材、纸、纸板、棉纤维、天然丝；聚乙烯、聚氯乙烯；天然橡胶A105油性树脂漆及其漆包线
；矿物油和浸入其中或经其浸渍的纤维材料E120酚醛树脂塑料；胶纸板、胶布板；聚酯薄膜；聚乙烯醇缩甲醛漆B130沥青油漆
制成的云母带、玻璃漆布、玻璃胶布板；聚酯漆；环氧树脂F155聚酯亚胺漆及其漆包线；改性硅有机漆及其云母制品及玻璃漆布H1
80聚酰胺亚胺漆及其漆包线；硅有机漆及其制品及；硅橡胶及其玻璃布C>180聚酰亚胺漆及薄膜；云母、陶瓷、玻璃及其纤维；聚四
氟乙烯电介质的电老化在外加高电压或强电场下发生的老化。主要原因是局部放电局部放电引起老化的原因：1）放电产生的带
电粒子撞击绝缘；2）放电产生的能量一部分转化为热能；4）放电产生的臭氧和硝酸；3）放电产生的高能射线引起材料分解；其它
影响因素第二节绝缘电阻、吸收比与泄漏电流的测量绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合性特性参数。由于电气
设备中大多采用组合绝缘和层式结构，故在直流电压下均会有明显的吸收现象，使外电路中出现一个随时间而衰减的吸收电流。双层介质的吸收
现象双层介质的等值电路吸收曲线阴影部分的面积为绝缘在充电过程中逐渐“吸收”的电荷。这种逐渐“吸收”电荷的现象叫做“吸收
现象”，对应的电流称为吸收电流。它是由于介质中偶极子逐渐转向，并沿电场方向排列而产生的。当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸
收现象不明显，总电流随时间下降较缓慢，而试品的绝缘电阻与电流成反比。因此，根据的变化，就可以初步判断绝缘的状况。显然，
对于不均匀试品的绝缘，如果绝缘状况良好，则吸收现象明显，值远大于1；如果绝缘严重受潮，由于Ig大增，Ia迅速衰减，Ka值接近于1。
绝缘电阻和吸收比的测量绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用兆欧表来测量绝缘电阻。用兆欧表来测量电
气设备的绝缘电阻被广泛的运用在常规绝缘试验中。图4-1兆欧表的原理接线图2.试验方法和影响测量结果的因素（1）为了避
免被试品上可能存留残余电荷而造成误差，试验前应将试品接地放电一段时间；（2）试验时，将被试品接于L、E之间，如果被试品表面的泄
漏电流较大，为避免表面泄漏电流的影响，必须加以屏蔽，屏蔽线应接在兆欧表屏蔽端G上；（3）驱动兆欧表达到额定转速，并保持恒定；
（4）测量吸收比时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指到∞时，用绝缘工具将火线迅速接至试品上，同时记录时间，分别读取15s和60s
的绝缘电阻值；（5）测试时必须记录温度。泄漏电流的测量测量泄漏电流相比测量绝缘电阻可使用较高的电压。泄漏电
流能够发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷。这是因为一方面加在试品上的直流电压要比兆欧表的工作电压高得多，故能发现兆欧表所不能发现的某
些缺陷，另一方面，这时施加在试品上的直流电压是逐渐增大的，这样就可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。某设备绝缘的泄漏电
流曲线曲线1：绝缘良好；曲线2：绝缘受潮；曲线3：绝缘中有未贯通的集中性缺陷；曲线4：绝缘有击穿的危险交流电源经调压
器接到试验变压器T的初级绕组上。其电压用电压表PV1测量；试验变压器输出的交流高压经高压整流元件V(一般采用高压硅堆)接在稳压电容
C上。R为保护电阻，以限制初始充电电流和故障短路电流不超过整流元件和变压器的允许值。整流所得的直流高压可用高压静电电压表PV2测
得，而泄漏电流则以接在被试品TO高压侧或接地侧的微安表来测量测量泄漏电流的电路图T.O.—被试品；H—高电位电极；L—低电位
电极；A—直流电位表；R—保护电阻；P—放电管；T.O.微安表的保护测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷：总体绝
缘质量欠佳；绝缘受潮；两极间有贯穿性的导电通道；绝缘表面情况不良。测量绝缘电阻不能发现下列缺陷：绝缘中的局部缺陷：如非贯穿性的局部
损伤、含有气泡、分层脱开等；绝缘的老化。不论是绝缘电阻的绝对值或是吸收比都只是参考性的。如不满足最低合格值，则绝缘中肯定
存在某种缺陷；但是，如已满足最低合格值，也还不能肯定绝缘是良好的。有些绝缘，特别是油浸的或电压等级较高的绝缘，即使有严重缺陷，用兆
欧表测得的绝缘电阻值、吸收比，仍可能满足规定要求，这主要是因为兆欧表的电压较低的缘故。(1)试验前应将试品接地放电一定时间。对
容量较大的试品，一般要求5-10min．(2)高压测试连接线应尽量保持架空，确需使用支撑时，要确认支撑物的绝缘对被试品绝缘测量
结果的影响极小。(3)测量吸收比时，应待电源电压达稳定后再接入试品，并开始计时。(4)对带有绕组的被试品，应先将被测绕组首尾短
接，再接到L端子：其他非被测绕组也应先首尾短接后再接到应接端子。(5)绝缘电阻与试品温度有十分显著的关系。(6)每次测试结束
时，应在保持兆欧表电源电压的条件下，先断开L端子与被试品的连线，以免试品对兆欧表反向放电，损坏仪表。测量绝缘电阻时应注意下列
几点：第三节介质损耗角正切的测量介质损失角正切tg?：交流电压作用下电介质中电流的有功分量和无功分量的比值，是一
个无量纲的数，反映的是电介质内单位体积中能量损耗的大小。（1）在一定的电压和频率下，介质损失角正切值（tg?）与绝缘介质的形状
、大小无关，只与介质的固有特性有关。（2）测量tg?可以有效的发现绝缘受潮、穿透性导电通道、绝缘内含气泡的游离、绝缘分层和脱壳以
及绝缘有脏污或劣化等缺陷。tanδ能反映绝缘的整体性缺陷(例如全面老化)和小电容试品中的严重局部性缺陷。由于tan
δ随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。但是，测量tanδ不能灵敏地反映大容量发电机、变压器和电力电缆(它
们的电容量都很大)绝缘中的局部性缺陷，这时应尽可能将这些设备分解成几个部分，然后分别测量它们的tanδ。一.西林电桥基本原理
由于绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，换言之，被试品的一极往往是固定接地的。这时就不能用上述正接线来测量
它们的tanδ，而应改用图4-8所示的反接线法进行测量。图4-8西林电桥反接线原理图二.外界电磁场对电桥的干扰（1）
外界电磁场的干扰包括试验时的高压电源和试验现象其他高压带电体引起的干扰。图4-9外接电源引起的电磁干扰
消除或减小由于电场干扰引起的误差，可以采取下列措施：（1）加设屏蔽，用金属屏蔽罩或网把试品与干扰源隔开。（2
）采用移相电源（3）倒相法图4-10移相电源消除干扰的接线图三.影响测量结果的因素（1）温度的影响
一般情况，tg?是随温度上升而增大的。现场试验时，设备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tg?值换算至20℃。
图4-11与试验电压的典型关系曲线1良好的绝缘2绝缘中存在气隙3受潮绝缘（2）试验电压的影响
良好的绝缘，在其额定电压范围内，tg?值是几乎不变。如果绝缘中存在气泡、分层、脱壳等，当所加试验电压足以使绝缘中的气泡或
气隙放电，或者电晕、局部放电发生时，tg?的值将随试验电压的升高而迅速增大。所以，测定tg?时所加的电压，最好接近于被试品
的正常工作电压。（3）试品电容量的关系对量较小的设备，如套管、互感器等，测量tg?值能有效地发现局部
集中性和整体分布性的缺陷。但对电容量较大的设备，如大中型变压器、电力电缆、电容器、发电机等，测tg?只能发现整体分布性缺陷。因此，
通常对运行中的电机、电缆等设备进行预防性试验时，不做tg?测试。对于可以分解为几个绝缘部分的被试品，分解后来进行
tg?的测试，可以更有效地发现缺陷。（4）试品表面泄漏的影响为消除表面泄漏，除应将套管表面擦干净外，
尚可加屏蔽。但应注意，屏蔽线不应改变被试品内的电场分布。第四节局部放电的测量局部放电的危害：局部放电将加速绝
缘物的老化和破坏，发展到一定程度时，可能导致整个绝缘的击穿。所以，测定电气设备在不同电压下局部放电强度与变化规律，能预示设备的绝缘
状态，也是估计绝缘电老化速度的重要依据。(a)示意图(b)等值电路图4-12绝缘内部气隙局部放电的等值电路
一、局部放电基本概念在固体或液体介质内部g处存在一个气隙或气泡，Cg代表该气隙的电容，Cb代表与该气
隙串联的那部分介质的电容，Ca则代表其余完好部分的介质电容。整个系统的总电容为:在电源
电压的作用下，上分到的电压为：（4-11）（4-12）图4-13局部放电时电压电流变化曲线图4-14一次局部放电的电流脉冲电容上分到的电压，气隙放电电压，熄灭电压（剩余电压）。表征局部放电的三个基本参数视在放电量（4-17）其中为试品电容，为气隙放电时，试品两端的压降。既是发生局部放电时试品Ca所放掉的电荷，也是电容Cb上的电荷增量。（比真实放电量小得多）放电重复率（）在选定的时间间隔内测得的每秒发生放电脉冲的平均次数放电能量（）指一次局部放电所消耗的能量。（4－32）其中为视在放电量，为局部放电起始电压。 |
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