局部放电的检测方法有哪些?
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发布时间：2022-04-30 02:37
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时间：2023-08-22 15:13
局部放电的检测方法有哪些？
一、电气测量方法
局部放电最直接的现象是电极之间的电荷运动。每一次局部放电都伴随着一定量的电荷通过电介质，引起样品外电极上的电压变化。此外，每次放电过程的持续时间很短，空气间隙中的一次放电过程在10ns量级。根据电磁理论，持续时间如此短的放电脉冲会产生高频电磁信号向外辐射。局部放电检测仪(又称局部放电检测仪)的电气检测方法就是基于这两个原理。常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法和介质损耗分析法。
1.脉冲电流法
脉冲电流法是应用最广泛的局部放电测试方法，脉冲电流法的基本测量电路如图所示。图中，C表示样本电容，Zm(Zm)表示测量阻抗，Ck表示耦合电容。其功能是在Cx和Zm之间提供一个低阻抗通道。z代表连接在电源和测量电路之间的低通滤波器。z可以使工频电压作用在样品上，但阻止被测高频脉冲或电源中的高频分量通过。
2.无线电干扰电压法(RIV)
无线电干扰电压法，包括射频检测法，可以通过无线电干扰电压表检测局部放电的发生。目前，国外仍采用无线电干扰电压表来检测局部放电。在我国，检测局部放电一般采用射频传感器，所以也叫射频检测法。与常用的射频传感器相比，有电容传感器、线圈电流传感器和射频天线传感器。
无线电干扰电压法可以定性检测是否发生局部放电，甚至可以根据电磁信号的强弱对电机线棒和无屏蔽层的长电缆进行局部放电定位。线圈传感器还可以定量检测放电强度，测试频带较宽(1~30MHz)。
3.介电损耗分析(DLA)
局部放电对绝缘材料的损害与局部放电所消耗的能量直接相关。局部放电现象会导致电介质的损坏，使tgδ大大增加。因此，可以通过测量tgδ的值来测量局部放电能量，从而判断绝缘材料和结构的性能。
介质损耗分析法特别适用于测量低气压下的辉光或亚辉光放电。由于辉光放电不产生放电脉冲信号，而且亚辉光放电的脉冲上升时间过长，用普通的脉冲电流法很难检测出来。但是这种放电消耗的能量很大，使得tgδ很大。所以这种放电的状态和危害只能用电桥法来判断。DLA法只能定性测量局部放电是否发生，而基本不能检测局部放电量，*了DLA法的应用。
二、非电量检测方法
1.局部放电的超声波检测
超声波检测技术用于确定局部放电的位置和程度。这种方法简单，不受环境条件*，但灵敏度低，不能直接定量。超声波测量方法通常用于确定放电位置，并作为电气测量方法的补充。而声学测量法有其独特的优势，即可以在样品外壳表面任何不带电的部位放置传感器，并能准确确定放电位置。而且接收到的信号与系统的电源没有电连接，不会受到电源系统电信号的干扰。因此，在进行局部放电测量时，同时使用电测法和声学测量法，两种方法优势互补，结合一些信号处理和分析方法，可以获得良好的测量效果。
2.光检测方法
对于绝缘中的局部放电，只有透明介质适合于光检测。例如聚乙烯绝缘电缆芯线用光电倍增管扫描水介质进行观察，但这种方法灵敏度低，局限性大，更适合检测暴露在外表面的电晕放电。
3.热检测方法
因为局部放电会在放电点产生热量。断层严重时，局部热效应明显。可以通过预先嵌入的热电偶测量每个点的温升，以确定局部放电位置。这种方法既不灵敏也不能定量，所以一般不用于野外测量。
4.放电产物分析方法
油绝缘材料在局部放电作用下会分解产生各种气体。分析了局部放电过程中产生的化学产物。比如用色谱分析仪测量高压电气设备油中因放电产生的微量可燃气体，从而推断局部放电的程度，判断故障类型。
当绝缘有局部放电时，当放电较小，故障点引起的温度比正常温度高不了多少时，油裂解的产物主要是甲烷和氢气。当局部放电故障扩大，形成局部爬电或火花或电弧放电时，会引起局部高温，产生乙炔、乙烯、一氧化碳和二氧化碳。如使用四种特征气体的三比值法。可以用来判断变压器故障的性质，但实际上判断电力设备绝缘故障时，仅用一个测量数据往往是不够的。最好采用色谱分析，观察有害气体随时间的增量，并与局部放电超声波测量和电测数据进行对比，进行综合判断，从而更有效地判断故障性质。
当故障涉及固体绝缘时，一氧化碳和二氧化碳的含量会明显增加。但根据现有的统计，固体绝缘的正常老化过程和故障情况下的劣化分解都表现在油中一氧化碳的含量上。一般没有严格的*，二氧化碳含量的规律就更不明显了。因此，在考察这两种气体的含量时，应更多地关注具体变压器的结构特点。例如油保护模式、操作温度、负载条件、操作历史等。，以便尽可能得出正确的结论。
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时间：2023-08-22 15:13
局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动，每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10ns量级。根据电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射，局部放电检测仪（也称为局部放电测试仪）电检测法即是基于这两个原理。常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。
1、脉冲电流法
脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法，脉冲电流法的基本测量回路见图。图中C代表试品电容，Zm（Zm）代表测量阻抗，Ck代表耦合电容。它的作用是为Cx与Zm之间提供一个低阻抗的通道。Z代表接在电源与测量回路间的低通滤波器。Z可以让工频电压作用到试品上，但阻止被测的高频脉冲或电源中的高频分量通过。
2、无线电干扰电压法（RIV）
无线电干扰电压法，包括射频检测法，通过无线电干扰电压表可以检测到局部放电的发生。国外目前仍有采用无线电干扰电压表检测局部放电的运用，在国内，常用射频传感器检测放电，故又叫射频检测法，较常用射频传感器有电容传感器、线圈电流传感器和射频天线传感器等。
无线电干扰电压法能定性检测局部放电是否发生，甚至可以根据电磁信号的强弱对电机线棒和没有屏蔽层的长电缆进行局部放电定位。采用线圈传感器也能定量检测放电强度，且测试频带较宽（1~30MHz）。
3、介质损耗分析法（DLA）
局部放电对绝缘材料的破坏作用是与局部放电消耗的能量直接相关的，局部放电的现象将导致介质的损坏，从而使得tgδ大大增加，因此可以通过测量tgδ的值来测量局部放电能量从而判断绝缘材料和结构的性能情况。
介质损耗分析法特别适用于测量低气压中存在的辉光或者亚辉光放电。由于辉光放电不产生放电脉冲信号，而亚辉光放电的脉冲上升时间太长，普通的脉冲电流法检测装置中难以检测出来，但这种放电消耗的能量很大，使得tgδ很大，故只有采用电桥法检测tgδ才能判断这种放电的状态和带来的危害，DLA方法只能定性的测量局部放电是否发生，基本不能检测局部放电量的大小，这*了DLA方法的运用。
二、非电检测法
1、超声波法测试局部放电
利用测超声波检测技术来测定局部放电的位置及放电程度，这种方法较简单，不受环境条件*，但灵敏度较低，不能直接定量。超声波声测量方法常用于放电部位确定及配合电测法的补充手段，但声测法有它独特的优点，即它可在试品外壳表面不带电的任意部位安置传感器，可较准确地测定放电位置，且接收的信号与系统电源没有电的联系，不会受到电源系统的电信号的干扰。因此进行局部放电测量时，以电测法和声测法同时运用，两种方法的优点互补，再配合一些信号处理分析手段，则可得到很好的测量效果。
2、光检测法
对于绝缘内部的局部放电，只有透明介质才宜用光检测法。例如聚乙烯绝缘电缆芯通过水介质扫描用光电倍增管观察，但该方法灵敏度较低，局限性大，较适宜于检测暴露在外表面的电晕放电。
3、热检测法
由于局部放电在放电点会发热。当故障较严重时，局部热效应是明显的，可用预先埋入的热电偶来测量各点温升，从而确定局部放电部位，这种方法既不灵敏也不能定量，因而在现场测量中一般不用这种方法。
4、放电产物分析法
油纸绝缘材料在局部放电作用下会分解产生各种气体，分析局部放电时产生的化学生成物。例如用色谱分析仪测量高压电气设备的油中，由于放电产生的微量可燃性气体，从而推断局部放电的程度，从而判断故障类型。
绝缘中存在局部放电时，当放电较小并在故障点引起的温度高于正常温度不多时，由油裂解的产物主要是甲烷和氢。当局部放电故障扩大，形成局部爬电或火花、电弧放电时，会引起局部高温，产生乙炔、乙烯和一氧化碳、二氧化碳。如利用四种特征气体的三比值法。可用来判断变压器故障性质，但实际上对电力设备进行绝缘故障判断时，仅根据一次测量数据往往是不够的，宜利用色谱分析，观察各有害气体随时间的增量，并和局部放电超声测量和电测法数据作比较，进行综合判断，才能更加有效地判断故障性质。
当故障涉及到固体绝缘时，会引起一氧化碳和二氧化碳含量的明显增长，但根据现有统计资料，固体绝缘的正常老化过程与故障情况下劣化分解，表现在油中一氧化碳的含量上，一般情况下没有严格的界限，二氧化碳含量的规律更不明显，因此，在考察这两种气体含量时更应注意结合具体变压器的结构特点。如油保护方式、运行温度、负荷情况、运行历史等情况加以分析，以尽可能得出正确的结论。
回复者：华天电力
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时间：2023-08-22 15:13
有许多技术可以测量电动机的局部放电。
1.视觉 - 停电测试：
这是在过去使用的。定子将被防水布覆盖以使其内部变暗，并且将交流电源连接到定子。在足够的 PD 下，可以看到发出的光。
2.音频接收器：
由于放电会产生噼啪声，因此音频接收器可用于测量声音的响度，这与定子中的局部放电量有关。交流电源连接到定子以产生 PD。接收器通过定子内部的探针放置或固定。
3.射频检测器：任何放电都会产生射频波。PD 的“驱动器”通常是交流电压或交流高压测试仪。在定子中，可以使用射频接收器和示波器测量射频波的电压。接收器放置在探头上并插入定子。可以通过在定子内移动探头来定位最高浓度的 PD。由于射频信号被电机框架与接收器屏蔽，因此无法测试组装好的电机。来自电机以外的其他来源的射频噪声可能是一个问题，尤其是随着无线设备的日益普及。
4.对仪器进行电容耦合的交流高压测试：
当交流电源连接到定子或组装好的电机时，可以使用耦合器。耦合器连接到电机引线并充当高通滤波器，仅将高频 PD 尖峰传递到耦合器所连接的仪器或示波器。
5.使用耦合器进行浪涌测试
与 AC Hipot 测试仪一样，浪涌测试仪可用作“驱动器”，在定子和组装电机中产生 PD。这种局部放电测量技术对外部噪声不敏感。
耦合器/高通滤波器位于测试仪内部，它连接到用于浪涌测试的示波器的第二个通道。
测量什么，局部放电有多大？
PD 测试仪使用浪涌测试作为驱动器进行的局部放电测量是 PD 尖峰的电压。该电压与放电量成正比，以 mV 为单位测量。测量范围通常为几毫伏到几伏。
充电或放电以库仑为单位。1 库仑 = 1A，持续 1 秒。它也是电位为 1 伏特的 1 法拉电容器中的电荷。
由于大多数人与这些数字无关，因此这里有一些粗略的比较：
1.典型雷击：15C 至 350C
2.从人手到门把手的静电放电：µC 范围
3.局部放电：pC 和 nC 范围（在测试仪中以 mV 到伏特表示）
4.1pC = 0.000 000 000 001C
需要注意的是，所有 PD 测量都是相对的，而不是在放电部位测量绝对 PD。PD 电压尖峰在放电位置和测量位置之间衰减。衰减量取决于一系列因素，并且会因电机而异。这将取决于仪器用于检测 PD 的频率范围，等等。尽管测量具有相对性质，但它是跟踪电机状况并获得问题早期警告的绝佳方式。
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时间：2023-08-22 15:14
局部放电可能发生在固体绝缘材料（纸、聚合物等）的空隙中，沿着多层固体绝缘系统的界面，液体绝缘材料中的气泡或气体中的电极周围（电晕放电）。
局部放电活动可以在高压设备的正常工作条件下开始，其中绝缘条件随着时间的推移而恶化，由于热或电过应力或由于安装不当而过早老化。
局部放电还可以传播并发展成电树和界面电痕，直到绝缘减弱到完全失效，击穿接地或三相系统的相之间。根据绝缘系统的不连续性及其位置，故障可能需要几个小时到几年的时间才能追踪到完全接地或相间故障。
众所周知，虽然有些放电对绝缘系统的健康非常危险（例如聚合物电缆和电缆附件内的放电），而其他类型的放电可能相对无害（例如电晕从尖锐的暴*进入空气中）高压架空网络或室外电缆密封端的外表面上）。在线诊断局部放电测试的关键是能够区分危险和良性。随着系统电压的增加，这变得更加困难。
高压绝缘失效是高压系统故障的第一大原因，据统计，某些高压设备的电气故障高达90%是由电气绝缘劣化引起的。
