電（diàn）力行業（yè）使（shǐ）用設備“智能局部放電檢測儀”易上手，熟練快（kuài）

隨（suí）著（zhe）社會電力需求快速（sù）增長，大電網的可靠穩定運行至（zhì）關重要，一旦區域（yù）出現（xiàn）大麵積停電，將給社會生產生活帶來不利的影響。

廣東電網公司電力調度中心工（gōng）作人員（yuán）介紹，當前廣東電網公司在麵臨10千伏及以上（shàng）主網故障、檢修等場景時，易遭遇10千伏母線失壓，進而導致配網大麵積停電的風險。受技術條件影響，原有配網饋線自愈（yù）技術隻適用於單饋線跳閘故障的快速處理，無法適應主網大麵積區域故障停電。為此，開展（zhǎn）區域故障自愈技術的研究，具有非常（cháng）重要的現實意義。

走進廣東電網公司廣（guǎng）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員（yuán）的統一好（hǎo）評。“該平台通過自動感知母線失壓，根據拓撲分析結果進行轉供方（fāng）案分析，搜索得到所有（yǒu）合理的負（fù）荷轉供路徑，優化過的多種轉供（gòng）電方案再提供給操作人員（yuán）選擇。供電人員隻需動動手指做出選擇，便可實現大（dà）麵（miàn）積區域電網的快速複電。”

自愈技術更先進，電網穩（wěn）定有保障。今年1月，母線自愈係統第1次在試點地市供電部（bù）門應用，反響熱烈（liè）。經（jīng）過半年多的探索，母線自愈係統已經成為了試點單位調度人員的神器。截至目前，試（shì）點單位共發（fā）生27起10千伏母線失壓事件，通過母（mǔ）線自愈係統快速恢複（fù）163段饋線供電，整體恢複時間從2小時壓減為15分鍾。

廣東電網公司係統部相關負責人表示，接（jiē）下（xià）來將（jiāng）在全省各地市（shì）供電部門推廣母線自愈係（xì）統，力爭在2025年實現主站功能（néng）全（quán）覆蓋，推進配網饋線自愈從分鍾級向（xiàng）秒級跨越（yuè）。

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（jiǎn）測儀”易上手，熟練快）

在電（diàn）場作用下，絕緣係統中隻有部分區域發生放電，但尚（shàng）未擊穿，（即在施加（jiā）電壓的導體之間沒（méi）有擊穿）。這種現象稱之為局部放電。局部放電可能發（fā）生在導（dǎo）體邊上，也可能發（fā）生在絕緣體的表麵上和內部，發生在表（biǎo）麵的稱為表麵局部放電。發生在內部（bù）的稱為內部局部放電。而對於被氣（qì）體（tǐ）包圍的導體（tǐ）附近發生的局部放電，稱之為電暈（yūn）。由此 總結（jié）一下局部放電（diàn）的定義，指部分的橋接導體間絕緣的一種（zhǒng）電氣放電，局（jú）部（bù）放電產生原因主（zhǔ）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。*經常發生放電的原因是絕緣體內部或表麵存在氣（qì）泡（pào）；其次是有些設備的（de）運行過程中會發（fā）生熱脹冷縮,不同材料特別是導體與介質的膨脹係數不同（tóng），也會逐漸出現裂縫；再有一些是在運行過程（chéng）中有（yǒu）機（jī）高分子的老化，分（fèn）解出各種揮發物，在高場強（qiáng）的作用下，電荷不斷地由導體進入（rù）介質中， 在注入點上（shàng）就會（huì）使介質氣化。

二、模（mó）擬電路及（jí）放電過程簡介（LYTCD-9308電力行業使用設備“智（zhì）能局部放電檢測儀”易上手，熟練快）

介（jiè）質內部含有氣泡，在交流（liú）電壓下產生的內部（bù）放電特性可由圖1—1的模擬電路（lù）(a b c等值電路)予以表示；其中Cc是模擬介質中產（chǎn）生放電間隙(如氣泡)的電（diàn）容；Cb代表（biǎo）與Cc串聯部分介質的合成電容；Ca表示其餘部分介質的電容。

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

I——介質有缺陷(氣泡)的部份(虛線表示)

II——介質無缺陷部份

圖1—1  表示具有內部放電的模擬（nǐ）電路

圖（tú）1—1中以並聯有（yǒu）—對（duì）火花間隙的（de）電容Cc來模（mó）擬產生局部放電的內部氣（qì）泡（pào）。圖1—2表示了在交流電（diàn）壓下局部放電的（de）發生過程。

圖1-2  介質內單個氣（qì）泡在交流電壓下的局（jú）部放電過程（chéng）

U(t)一一（yī）外施交（jiāo）流電壓

Uc(t)一一氣泡不（bú）擊穿時在氣泡上的電壓

Uc’(t)一一有局部放電時氣泡上的實際電壓

Vc一一氣泡的擊穿電壓

Y r一（yī）一氣泡的殘餘電（diàn）壓   

Us—局部放電起始電壓(瞬時值)

Ur一一與（yǔ）氣泡殘餘電壓v r對（duì）應的外施電壓

Ir一一氣泡中的（de）放電電流

電極（jí）間總電（diàn）容Cx=Ca＋(Cb×Cc)/(Cb＋Cc)=Ca電極間（jiān）施加交流（liú）電壓 u(t)時，氣泡（pào）電容Cc上對應的電壓為Uc(t)。如圖（tú）2—1所示，此時的Uc(t)所代表的是氣泡理（lǐ）想狀態下的電壓（既氣泡不發生擊穿（chuān））。

Uc(t)=U(t)×Cb/Cc＋Cb

外（wài）施電壓U(t)上升時，氣泡上電壓Uc(t)也上升，當U(t)上升到Us時（shí），氣（qì）泡上電壓Uc達到氣泡擊（jī）穿電壓,氣泡擊穿，產生大量的正、負（fù）離子，在電場作（zuò）用下各自遷移到氣泡上下壁，形成空間電菏，建立反電場，削弱了氣（qì）泡內（nèi）的總（zǒng）電場強度，使（shǐ）放電熄滅，氣泡又（yòu）恢複絕緣性能。這樣的（de）一次放電持續時間是極短暫的，對（duì）一般的空氣氣泡來說，大約隻有幾個毫微秒(10的負8次方到10的負9次方秒)。所以電（diàn）壓Uc(t)幾乎瞬間地從Vc降到Vr，Vr是（shì）殘餘電壓；而氣泡（pào）上電壓Uc‘(t)將（jiāng）隨（suí）U(t)的增大而繼（jì）續由Vr升高到Vc時，氣泡再—次擊穿，發生（shēng）又—次局（jú）部放電，但此時相應的外施電（diàn）壓比Us小，為(Us-Ur)，這是因為（wéi）氣泡上有（yǒu）殘餘電（diàn）壓Vr的內電場作用的結（jié）果。Vr是與（yǔ）氣泡殘餘電壓Yr相應的外施電壓，如（rú）此反複上述過程，即外施電壓每增加(Us-Ur)，就產生一次局部放電．直到前—次放電熄滅後，Uc’(t)上升到峰值時共增量不（bú）足以達Vc(相當於外施電壓的增量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（pào）中（zhōng）殘存（cún）的內電（diàn）場電壓方向與（yǔ）外電場方向相反（fǎn），故（gù）外施電壓須經(Us+Ur))的電壓變化，才能使氣（qì）泡上的電（diàn）壓達到擊穿電壓Vc，(假定（dìng）正、負方向擊穿電壓Vc相等)，產生一次局部放（fàng）電。放電很快熄滅，氣（qì）泡中電壓瞬時降到殘餘（yú）電壓Vr(也（yě）假定（dìng）正、負（fù）方向相同)。外施電壓繼續下降，當再下降(Us-Ur)時，氣泡電壓就又達到Vc從而又產生一次局部放電。如此重複上述過程，直到外（wài）施電壓升到反（fǎn）向蜂值一Um的增量Δ不足以達到(Us-Ur)為止。外施電壓（yā）經過（guò）一（yī）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（fǎn），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的電壓上升就產生一次放電，重複前麵所介紹的過程。如圖1—2所示。

由以上局部放電過程（chéng）分析，同時根據局部放電（diàn）的特點（同（tóng）種試品，同（tóng）樣的環境下，電壓越高（gāo）局部放電量越大）可以知道：一般情況下（xià），同一試品在一、三（sān）象限的局部放電量大於二、四象限的局部放電量（liàng）。那是因為（wéi）它們是電壓的上升沿。（第三象限是電壓負的上升沿）。這就是我們測量中為什麽把時間窗刻意（yì）擺在一、三象限的原因。

三（sān）、測量原（yuán）理：（LYTCD-9308電力行業使用（yòng）設備“智能局部放電檢測儀”易上手，熟練快）

局放（fàng）儀運用的原理是脈衝電流法原理，即產生一次局部放電時，試品Cx兩端產生一個瞬（shùn）時電壓變化Δu，此時若（ruò）經過電Ck耦（ǒu）合到一檢測（cè）阻抗Zd上，回路就會產（chǎn）生一脈（mò）衝電流I，將（jiāng）脈衝（chōng）電流經檢測阻抗（kàng）產生的脈衝電壓信息，予以檢測、放大和顯示等處理，就可以測定局部放電的一些基本參量（主要是放電量q）。在這裏需要指出的（de）是，試品內部（bù）實際的局部（bù）放電量是無法測量的，因為試品內（nèi）部的局部放電脈衝的傳（chuán）輸路（lù）徑和方向是極其複雜的，因此（cǐ）我們隻有（yǒu）通過對比法來檢測試（shì）品（pǐn）的視（shì）在放電電荷，即在（zài）測試之前先在試品兩端注入一定的電量，調節放大（dà）倍數（shù）來建立標尺，然後將在實際電壓下收到（dào）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（fàng）電電荷。

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

局部放電是比（bǐ）較複雜的物理現象，必須通過多種表征參數才能全方位的描繪其狀態，同時局部放電對絕緣破壞的機理也是很複雜的，也需要通過不同的參數來評定它對絕緣的（de）損害，目前我（wǒ）們隻關（guān）心兩個基本（běn）參數。

視在放電電荷——在（zài）絕緣體中發生局部放電時（shí），絕緣體上施加電壓的兩端出現的脈動電荷稱之為視在放（fàng）電電（diàn）荷，單位用皮庫（pc）表示，通常以穩定出現的（de）*大（dà）視在放電電荷（hé）作為（wéi）該試（shì）品的放（fàng）電量。

放電重複率——在測量（liàng）時間內每秒中出現（xiàn）的放電次數的平均值稱（chēng）為放電重複率，單位為次（cì）/秒，放電重複率越（yuè）高，對絕緣的損害越大。

局放測試的試驗（yàn）係統接線。

在了解了局部放電的基本（běn）理論之後，在本章我們的重點轉向實際操作，我們先介紹（shào）局部放電（diàn）測試中常（cháng）用（yòng）的（de）三種接法，隨後我們再介紹整（zhěng）個係統的接（jiē）線電路，*後我們再分別介紹幾種典型的（de）試品的（de）試（shì）驗線路。

局部放電測試電路的三種基本接（jiē）法及優缺點。

標準（zhǔn）試驗電路，又稱並聯（lián）法。適合於必（bì）須接地的試品。

其缺點是（shì）高壓引線對地雜散電容並聯在 CX上，會降低測試靈敏度。

接法的串聯法，其要求試品低壓端對（duì）地浮置。

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

平衡法試驗電路：要求兩個試品相接（jiē）近，至（zhì）少電容量為同一數量級（jí）其優點是外幹擾強烈的情況下，可取得較好抑製幹擾的效果，並可消除變壓器雜散電容的影響，而（ér）且可做大電容試驗。缺點（diǎn）是須要兩個相似的（de）試品，且當（dāng）產生放電時，需設法判別是哪個試品（pǐn）放電。

值（zhí）得提出的是：由於現場試驗條件的（de）限製（找到兩個相似的試品且要保證一個試品無放電不太容易），所以在現場平衡法比較難實現（xiàn），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（yǐ）出於（yú）對設備保護的想（xiǎng）法，在現場試（shì）驗時一（yī）般采用並聯法。

采（cǎi）用並聯法的整個係統的接線原理圖。

該係統采用脈衝電（diàn）流法檢測高壓試品的局部放電量，由控製台控製調壓器和變（biàn）壓器在試品的高壓端產生測試局放所需（xū）的預加（jiā）電（diàn）壓和測試電壓，通過無局放藕合電容（róng）器和檢（jiǎn）測阻抗將局部放電信號取出並送至局部放電檢測儀顯示並判斷和測量。係統中的高壓電阻為了防（fáng）止在測試過程中試品擊穿而損壞其他設備，兩（liǎng）個電源濾波器是將電源的幹擾和整個測試係統分開（kāi），降低整個測試係統的背景幹擾。

根據上述（shù）原理圖可（kě）以（yǐ）看出，局部放電測試的靈敏度和準確度和整（zhěng）個係統密（mì）切相（xiàng）關，要想（xiǎng）順（shùn）利和準確的進（jìn）行局部放電測試，就必須將整（zhěng）個係統考濾周到，包括係統的參數（shù）選取和連接方式。另（lìng）外（wài），在現場（chǎng）試驗時（shí），由於是驗證性試驗，高壓（yā）限流電阻可以省掉。

幾種（zhǒng）典型試品的接線原理圖。

（1）電流互（hù）感器的局放（fàng）測試接線原理圖

a電流互感器接線

（2）電（diàn）壓互感（gǎn）器的局放測（cè）試接線原理圖

 A．工頻加壓方式接線原理圖

B．高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勵磁電（diàn）流而損壞，高壓電壓互感器（qì）一般采取自激勵的加壓方（fāng）式。在（zài）電壓互感器的低壓（yā）側加一倍頻電（diàn）源，在電壓互感器的（de）高壓端感應出高壓來進行局部（bù）放（fàng）電實驗。這就是通常所說的三倍頻實驗。其接線原理圖如下：

(3)高壓電（diàn）容器（qì）.絕緣子的局（jú）放測試接（jiē）線原理圖

(4) 發電機的局放測試接線原理圖

（5）變壓器的局部放電測試接線原理圖

我們（men）僅僅是（shì）在原理（lǐ）性的總結了幾種（zhǒng）典型試品的接線原理圖，至於各種試品的加壓方式和加壓值的（de）多少，我們在（zài）做試驗的時侯要（yào）嚴格遵守每種（zhǒng）試品的出廠檢驗標準或交接檢驗標準。

第三章（zhāng）  概述

ＫＪＦ-2020智能局部（bù）放電檢測儀是我公（gōng）司*新推（tuī）向市場的新一代數字智能儀器，該儀器在原有產品JF-2002、JF-2006局放儀的基（jī）礎上采用嵌入式ARM係統作為中央處理單元，控製12位分辨率的高速模數（shù）轉換芯片進行數據采集，將采集到的數據存放在雙端口RAM中。實（shí）現從模擬到數字的（de）跨越。使用26萬色高分辨率TFT-LCD數字液晶顯示模組實時顯示放電脈衝波形，配備VGA接口，可外接顯示器。與（yǔ）傳統的模擬式示波管顯示局部放電檢測儀相比有以下特點：

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（chá）看放電波形細節；

3.自動測量並顯示試驗電源時基頻率（lǜ），無（wú）需手（shǒu）動切換；

4.配備VGA接口，可外接大尺寸顯示器；

5.與（yǔ）示波（bō）管相比壽命更長。

6.具有波形鎖定、打印試驗報告功能

本儀器檢測靈敏度高（gāo），試樣電容覆蓋範圍大，適用試品範圍廣，輸入（rù）單元（檢測阻抗）配備齊全，頻帶組合（hé）多（九種）。儀器經適當定標後能直讀（dú）放電脈衝的放（fàng）電量。

本儀器是（shì）電力部門、製（zhì）造廠（chǎng）家和科研單位等廣泛使用的局（jú）部放電測試儀器。

第（dì）四（sì）章 主要技術指標：（LYTCD-9308電力行業使（shǐ）用設備“智（zhì）能局部放（fàng）電檢測儀”易上手，熟練快）

1．可測試（shì）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（rèn）選。

（2）優異：80KHZ、200KHZ、300KHZ任選。

4、放大器增益調節：

粗調六檔，檔間增益20±1dB；細調範（fàn）圍（wéi）≥20dB。每檔之間數據為10倍關係：如第（dì）3檔檢測（cè）數據為98，則第2檔顯（xiǎn）示數據為9.8，如在第3三檔（dàng）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才為實際測量值。

5、時間窗：

（1）窗寬：可（kě）調範圍15°-175°；

（2）窗（chuāng）位置（zhì）：每一（yī）窗可旋（xuán）轉0°- 180°；

（3）兩個時間窗可（kě）分別開或同時開。

6、放電量表：

0-100誤差<±3％（以滿度計）。

7、橢圓時基：

（1）頻率：50HZ、或外部電源同步（任意（yì）頻率）

（2）橢圓旋轉：以30°為一檔（dàng），可作360°旋轉。

（3）顯示方式：橢圓—直線。

8、試驗電壓表：

精度：優於±3％（以滿（mǎn）度計）。

9、體積： 320×480×190（寬×深×高）mm3。

10、重量：約15Kg。

在甘肅（sù）白銀銀西產業（yè）園區內，甘肅白銀銀西（xī）110千（qiān）伏輸變電（diàn）工程正式開工，現場各類挖掘機、鏟車（chē）、運土車、灑水（shuǐ）車等機械有（yǒu）序作（zuò）業，拉開了建設序幕。

甘肅白銀銀西（xī）110千伏變（biàn）電站是國網白（bái）銀供電公司第1座GIS全戶內智能變電站，工程計（jì）劃新建主（zhǔ）變2台（tái），容量2×50兆伏安，110千伏進（jìn）出線3回，10千伏出（chū）線14回，新建（jiàn）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，不斷優化前期設計方案，全方位應用全栓接鋼（gāng）結構裝（zhuāng）配式建築物、裝配式圍牆、一體化輔助用房（fáng）等新工藝新技術，嚴格落實（shí）“防火耐爆、免（少）維護、標準設備、綠色環保”設備選型，深化變電站模（mó）塊（kuài）化建設、綠色建造，實現現場“零焊接、零疊裝、零塗刷、少濕作業（yè）”，全力打造精品上（shàng）等工程。

據悉，110千伏銀西變建成後將與山灘變、王家灣變（biàn）、紅星變等變電站形（xíng）成“手（shǒu）拉手”供電方式，顯著提升10千伏用戶接入能力，有效提高區（qū）域電網供（gòng）電可靠性，在滿（mǎn）足白銀銀西工業園及南部城區負荷增長需求的同時，將進一步（bù）加強電網互聯互供能（néng）力，提高供電可靠性，實現電網可靠經濟運行。

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