DL 417—91
电力设备局部放电现场测量导则
中华人民共和国能源部1991-12-02批准 1992-04-01实施
1 主题内容
本导则主题内容是依据国家标准GB7354—87《局部放电测量》规定的要求，结合现场实际情形，举荐电气法局部放电试验的测量方法、测量仪器和校准方法；规定有关通用的试验程序；给出识不试品内部放电和外界干扰脉冲的图谱与讲明。 2 适用范畴
本导则要紧适用于在变电所现场或试验室条件下，利用交流电压下的脉冲电流法测量变压器、互感器、套管、耦合电容器及固体绝缘结构的局部放电。其测定的物理量为：
a.测定电力设备在某一规定电压下的局部放电量；
b.测定电力设备局部放电的起始电压和熄灭电压。
对长电缆的局部放电试验，本导则不作介绍。
在以本导则进行测量时，按照不同试品，应参照有关电力设备的国家标准或行业标准中的有关条款规定。
3 名词术语
3.1 局部放电1)是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电能够发生在导体(电极)邻近，也可发生在其它位置。
注：1)导体(电极)周围气体中的局部放电有时称为“电晕”，这一名词不适用于其它形式的局部放电。“游离”是指原子与分子等等形式的电离，通常不应把“游离”这一广义性名词用来
表示局部放电。
3.2 视在放电量1)q是指在试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同。现在注入的电荷量即称为局部放电的视在放电量，以皮库(pC)表示。
注:1)实际上，视在放电量与试品实际点的放电量并不相等，后者不能直截了当测得。试品放电引起的电流脉冲在测量阻抗端子上所产生的电压波形可能不同于注入脉冲引起的波形，但通常能够认为这二个量在测量仪器上读到的响应值相等。
3.3 局部放电起始电压Ui是指试验电压从不产生局部放电的较低电压逐步增加时，在试验中局部放电量超过某一规定值时的最低电压值。
3.4 局部放电熄灭电压Ue是指试验电压从超过局部放电起始电压的较高值逐步下降时，在试验中局部放电量小于某一规定值时的最高电压值。
4 试验回路和测量仪器
4.1 试验回路
测量局部放电的差不多回路有3种，如图1所示，其中图1(a)、(b)可统称为直截了当法测量回路：(c)称为平稳法测量回路。
4.1.1 第一种回路要紧包括：
图1 局部放电测量的差不多回路
(a)测量阻抗与耦合电容器串联回路；(b)测量阻抗与试品串联回路；(c)平稳回路
Zf—高压滤波器；Cx—试品等效电容；Ck—耦合电容；
Zm—测量阻抗；Z—调平稳元件；M—测量仪器
a.试品等效电容Cx。
b.耦合电容Ck。Ck在试验电压下不应有明显的局部放电。
c.测量阻抗Zm。测量阻抗是一个四端网络的元件，它能够是电阻R或电感L的单一元件，也能够是电阻电容并联或电阻电感并联的RC和RL电路，也能够由电阻、电感、电容组成RLC调谐回路。调谐回路的频率特性应与测量仪器的工作频率相匹配。测量阻抗应具有阻止试验电源频率进入仪器的频率响应。连接测量阻抗和测量仪器中的放大单元的连线，通常为单屏蔽同轴电缆。
d.按照试验时干扰情形，试验回路接有一堵塞阻抗Zf，以降低来自电源的干扰，也能适当提升测量回路的最小可测量水平。
e.测量仪器M。
4.1.2 3种试验回路一样可按下面差不多原则选择：
a.试验电压下，试品的工频电容电流超出测量阻抗Zm承诺值，或试品的接地部位固定接地时，可采纳图1(a)试验回路。
b.试验电压下，试品的工频电容电流符合测量阻抗Zf承诺值时，可采纳图1(b)试验回路。
c.试验电压下，图1(a)、(b)试验回路有过高的干扰信号时，可采纳图1(c)试验回路。
d.当用Model5(英国Robinson公司制造)及类似的测量仪器时，应使Ck和Cx后的等效电容值在测量阻抗所要求的调谐电容C的范畴内。
4.2 测量仪器
4.2.1 测量仪器的频带
常用的测量仪器的频带可分为宽频带和窄频带两种，其由下列参数确定：
图2 测量仪器的频带
(a)宽频带； (b)窄频带
a.下限频率f1上限频率f2其定义为：对一恒定的正弦输入电压的响应A，宽频带仪器分不自一恒定值下降3dB时的一对(上、下限)频率；窄频带仪器分不自峰值下降6dB时的一对(上、下限)频率，如图2所示。
b.频带宽度Δf：宽频带和窄频带两种仪器的频带宽度均定义为
Δf=f2-f1
宽频带仪器的Δf与f2有同一数量级；窄频带仪器Δf的数量级小于f2的数量级。
c.谐振频率f0：窄频带仪器的响应具有谐振峰值，相应的频率称为谐振频率f0。
4.2.2 现场测量时仪器的选择
现场进行局部放电试验时，可按照环境干扰水平选择相应的仪器。当干扰较强时，一样选用窄频带测量仪器，例如f0=(30~200)KHz，Δf=(5~15)KHz；当干扰较弱时，一样选用宽频带测量仪器，例如f1=(10~50)KHz，f2=(80~400)KHz。关于f2=(1~10)KHz的专门宽频带的仪器，具有较高的灵敏度，适用于屏蔽成效好的试验室。
4.2.3 指示系统
局部放电的测量仪器按所测定参量可分不同类不。目前有标准依据的是测量视在放电量的仪器，这种仪器的指示方式，通常是示波屏与峰值电压表(pC)或数字显示并用。用示波屏是必须的。示波屏上显示的放电波形有助于区分内部局部放电和来自外部的干扰。
放电脉冲通常显示在测量仪器的示波屏上的李沙育(椭圆)基线上。测量仪器的 扫描频率应与试验电源的频率相同。
电力测量5 视在放电量的校准
确定整个试验回路的换算系数K，称为视在放电量的校准，换算系数K受回路Cx、Ck、Cs(高压对地的杂散电容)及Zm等元件参量的阻碍。因此，试验回路每改变一次必须进行一次校准。
5.1 校准的差不多原理
视在放电量校准的差不多原理是：以幅值为U0的方波通过串接小电容C0注入试 品两端，此注入的电荷量为
式中 U0——方波电压幅值，V；
C0——电容，pF；
Q0——电荷量，pC。
5.2 校准方波的波形
校准方波的上升时刻应使通过校准电容C0的电流脉冲的连续时刻比1/f2要短，校准方波的上升时刻不应大于0.1μs，衰减时刻通常在100μs到1000μs 范畴内选取。
目前大都选用晶体管或汞湿继电器做成小型电池开关式方波发生器，作为校准电源。
5.3 直截了当校准
将已知电荷量Q0注入试品两端称为直截了当校准，其目的是直截了当求得指示系统和以视在放电量Q表征的试品内部放电量之间的定量关系，即求得换算系数K。这种校准方式是
由国家标准GB7354—87《局部放电测量》举荐的。直截了当法和平稳法测量回路的直截了当校准电路，如图3所示，其方法是：接好整个试验回路，将已知电荷量Q0=U0C0注入试品两端，则指示系统响应为L′。取下校准方波发生器，加电压试验，当试品内部放电时，指示系统响应为L。由此则可得换算系数 Kh为
图3 直截了当校准的接线
(a)直截了当法测量的直截了当校准接线；(b)平稳法测量的直截了当校准接线
则视在放电量Q为
式中 Q——视在放电量，pC；
U0——方波电压幅值，V；
C0——电容，pF；
Kh——换算系数。
为了使校准保证有一定的精度，C0必须满足
式中 Cm——测量阻抗两端的等值电容。
5.4 间接校准
将已知电荷量Q0注入测量阻抗Zm两端称为间接校准，其目的是求得回路衰减系数K1。直截了当法和平稳法测量回路的间接校准电路，如图4所示。
图4 间接校准的接线
(a)直截了当法测量的间接校准接线；(b)平稳法测量的间接校准接线
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