GB T 7354-1987 局部放电测量.pdf

1、中华人民共和国国家标准局部放电;日IJ量Partial discharge measurements 牛二标准参照采用国际标准l以、270(同部j皮电测fif1 适用范围lJDC 621.3.015.5 , 621.317.3 GB 7354 87 术标准适111r交流电)fi的局部放电试验.有关直流也川、|、局部放电试验的特殊要求tjff单独的条文巾。术标准E安作为起草特定设备标准的一般导则。!心而放电试份有二忡a验证l品在t定电压下的局部放电址不大于某寸见定值;b.测定Li部放电的起女打电压和熄灭电压，C.测定在某A炖定电压F的局部放电放筒。牛二标准JW述同部放电指绝缘介质中局部范围的电气

2、放也，此fTj放电仅限制11被试的部分介质.JU( 使导体|旨Jf色缘局部桥战。仨r能产生在国体绝缘空穴中、液体绝缘气泡，jT戎不同介质特性的绝缘时间，也口J能产生在金国s:凹的棱边或尖端上c放电大多数是以一个个脉冲的形式产生。可用各种专用仪器从接到试品的外l耳路中所流过的脉冲电流检出放电信号某歧情况也可TT.t._.中较为连续的形式.称为)l;脉冲放咆.此种放电形式的训1)1，1不包括在本标准范围内。虽然.Ici部放电能耐不大.j口长期的局部放电能导致绝缘材料介质特性的i主渐劣化.这种劣化的定立反估价方法不在本标准范阳内。长电缆租借绕细的试ril.如l变也器、发电机相电动机产品内部的同那1t

3、U1I1 F1f衰减、LIt振和1行i应现象使河11f古复杂他。对这类试品试验的特殊要求，本标准11作简安i说明。牛;十4月iiLi业叙述问部放i包的电1法.也简时提到几种非电检测法。2 目的牛二标准的日的足-i主义所用术语和筒!J的有关参挝;拟述叮以使用的试验和测址ltilj.岛;对J些特殊使用场合，推作远I目的训llt方法和测1t仪器;推荐较准方法:i昆明有关通用的试验程序;给出鉴别外界1扰和局部放电的些说l刑。3 名词、术语3. 1 局部放电在木妇、泊中同部成也l可是指导体问绝缘(又被部分桥接的电气放电3这种放电可以在导体附近发生.也f -1、有一导体附近发牢。iI LF ff、1/，1

4、1 b!飞体l!r(J.1 ,) ;i放tr.1J11.)间如.rll坏这个?M-1、远)11111、它形式的I.i,lIIik 山。小:i巳1国JIJj, H的lfil1l斗且杭上流H电流脉冲句i则i导的电压脉冲的忏续时IJ桐1i皮形由J!IJ坠阻抗、试品刷锅合电容起来决定。这哩脉冲经放大和经形t必要时).以在i则应仪器上提供-1正比f视在屯在lftd:的值。4. 2. 1 恻tJ网路特性战RE灿JJ盐频率范阳，调;Jt1t回路可分为宽频带相窄频带两大类。测主(uJ路的特nlA列卷挝确定:a.下限截止频率J，和k限截止频率J.频率J，和J培Hn.j制定的11弦输入也压的响应.在宽糊带网路1从

5、恒定峰自降:ldBI时的树!tTz1f窄糊情网路中从吟倪降6dBn.)的频率b. i皆振频率J当使用窄JIijj带户!跻旦旦仪苦苦时.真响应具有谐振峰俏，相应的频率称为i皆振频率J。C.制lf1f宽tj 窄!同情相宽顺带两种仪器的频带宽度均定义为J = J.- J, 1占击t锁，l甘.f与J.有同-数过级;对窄频带.f远小于f句。d.脉冲分辨H士间脉冲分辩时间就是两个相邻惊冲间的最短时间间隔G此时I肉相邻脉冲li:科所产宅的中面自诀窍不大F10%。脉冲分辨I时间反ltfi贸IJf古网路的频带宽度。4.2.2 试段时陀的刻度I旦数儿划!在闲数乘仪器1主数即得被i则局部放电141的值。专IJJJl

6、 I;J击(A与单独仪器的却l度因数A，不同。4. 2. 3卅1trt Il扣L洲f止Ptl.1C往往作为d种阴端网络.立可以是-个电阳、电胞和电感并联、电阻并联一个电容、个i阳!听j可路.X.1、较IZfi号的滤波fl/J;t所组成。窄颇带测ili阿跻常使i则始阻扰的i皆振频率i周i恰到与112?i14jiR 民运频书生t叮引lGB 7354- 8 7 测段阻抗应具有阻止试验电源频率进入仪器的频率响应。4.2.4 销合电容器搞合电容器应设计成低电感，且其谐振频率不小于3j，。精合电容器在民验电压下不应有明显的局部放电。4. 3 测量仪器测量局部放电的仪器按照所浏j参量分成不同类别。不论使用哪

7、种测量仪器，建议JifJ时使用示波器，因为这有助于区分不同类型的局部放电.以戍区分局部放电相外来T扰。直流电压下的试验见第9章。4. 3. 1 测世仪器的刻度时数儿测量仪器的刻度因数乘仪器读数即得校准时注入仪器的放电量F4. 3. 2 测量视在电荷q的仪器局部放电斗|起的电/m:脉冲，在测量阻扰端子产尘讯号。短持续时间的电流脉冲陆产生的讯号为4电压脉i巾，它的峰值正比于试品的视在电荷。单个的脉冲可以在阴极示波器k显示出来.并能用校IfH-段来确定视在电荷址。脉冲可以At示在由放电脉冲或试验电压触发的线性时基上.也可以邸，示在fJ试验电斥频率同步旋转的椭网a.j泉仁实际试验时.所测的视在电荷1r

8、t一般理解为段大的重复发生的脉冲。最大放II!，脉冲幅在能直J韭用示波器或合适的峰麦测j篮。如果相邻网脉冲相隔1005.由于脉冲毫辛毫不会引起阳值测量误差，WJ仪器的分辨时间是IIJ以接受的。但是A般希望脉冲分辨时I1J比IOOf山短得多.现有仪器可以满足这伞要求】如果ij，j(中反复，71低咱也可能由于峰值表时间常数而产生误差。r IhT问部放屯的中.HEEX测前M赂的ItJ容JC件.电流脉lf!r可能被N产生的，J-J，如果iEflIWI州市p采用，重复帘11将等-2儿在此条件F仪器出数相印j-HJ放电电话L1 = 2J,I ，(们I|. 丁、l曲1*II-汗点11)J ，r Jni lt

9、;近l洲;iM由束，则必36!i阶11f,t ft-龄怕棚中l币IJJ;。叮(1.1，1飞f的性个也111内旦他州lttJL1中IIf.划应|人l挝f，-向轩干、刘明M的变化e斗J对r1r叶f每E正的试llh(如电缆).口I能让llJ守门(fJ校lil役中.1附录B刊7GB 7 :3 5 4 8 7 E 试验6. 1 一般要求为了获得可再现的试验结果，做局部放电试验时，必须严格控制所有对试验结果有影响的网素。下面叙述了试品和试验电压的要求。特殊试验条件和试验方法在有关设备标准巾规定，其中还应规定市要测量的放电参量和最小可测放电茧，最小可测放电量的实际极限参阅第8.条。直流试验见第9章内6. 2

10、 试品的预处理试验前，试品的状况应按有关设备标准的规定进行预处理。若无其它规定.试品应是干燥、清洁的.并)tj匀周围的环境温度-敛。试验前的电、热、机械作用会影响局部放电试验的结果，为保证良好的幸复性，可将受上述影响的试品放管一段时间1日再作试验。6. :3 对试验电压的要求交流电压的同部放电试验.在日元另外的规定，试验电压波形和升照速度应符合UB31 . 3.-83(高电压试验技术第1部分z试验程序的相应要求。6.4 试验程序的选择对各种类型试晶使用的试验程序在有关设备标准巾规定。试验程序包括准备过阳、试验电压水干、试验电压频率、加五时间和加压程序，以及局部放电试验与其它绝缘试验的关系。为了

11、有助于制订这种试验程序，第6.4. 1和6.4. 2款列出了三个交流电压通用的试份缸序的例T6. 4. 1 测定局部放电起始电压和熄灭电压加于试品上的电压，从远低于(顶期的)局部放电起始电压加起.逐渐升高直至放I包址达到或超过立一规定值，此时的试验电I:f就是局部放电起始电压，随后电压再增加约10%，然后降到放电址等于该规定值，此时的试验电LUfJ局部放电熄灭电压。应注意:对某些绝缘系统，熄灭电压可能受保持高于起始电压的施加时间的影响。另外，重复测fd:起始电压和熄灭电压时，两者都会受影响。在任何情况下试验时施加的电压不得超过试品的额定耐受电压.重复施加接近于额定耐受电I也值的电压，有可能损坏

12、试品。6.4.2 确定在规定试验电压下的局部放电量a.元f页力日电压的i则ft以规定参坠表示的局部放电的大小是在规定屯压下测娃的，该电lli叮能比预期的局部放电起始电J:f离得多。在试品七施加电压，从较低值起逐渐增加至IJ规定的电压值，且维持规定的时间。在此时间末了测hf用规定参结表示的局部放电量，然后降低电压，切断电慨。有时在电压升高、降低或在整个试验期间也测锺局部放电量。b. 1与预加电If(jjil(if，连接不良所引起，即由屏蔽和真它只在试验时勺屏蔽相联结的自j压导体间的火花放电所t:H扭。一F忧也可由在;测量仪器频带宽度内的试验电压高次i皆i皮所引起。F扰也叮以来自低州电源侧的局部放

13、电.或触头|间的火花，这种干扰约试验变l长器或!t它联结进入测战时路。直流电压下试验的干扰情况见第9章。8. 2 干扰检测与也压无关的干扰能用试验fDl路不通电日J仪器上的i主数米俭测。与电压有关的干扰，可以用F列方式来检测:把试品移开.或是用一也容量相等而不产主明显的问部放电的电容器代替。试验回胳肢按第5.3条给出的程序噎新校准.扶，;通电直至规定的i.i验FI.1日如果干扰超过试品放电量最大允许值的50%.则应采取措吁世以降低于扰u降低于扰的方法见第8. 3条。从测到的局部放电垃减去F扰水于是不对的。用示波器作为指后仪器进行观察.有ll!f 1)(号IJ武IYI放电和外界卡扰(如背景噪卢r

14、).手!lI,t Ilj L二口JlJ，俯定放电的类型。非电检测法(见第1i/t)常用来俯运高压11线或试正民它地方电晕的.fi!.1:.也口J作为试lllI巾同7:1;1次电的独立的确证方法。8.3 降低干扰8. 3. 1 概述降低于扰的方法.可以将试问:附近所有金属结构要辞地摆地和必要I也屏蔽.并且把试验问路和现l;址回路的电源方11以磁波.在屏蔽军内试验是降低于扰最f效的方法，进入屏蔽室的所有111/-(联约占币纶过ilt波器。采用第8.3.2和8，3, 3款叙述的方法nfi!t-)!i降低扰水j-, 8.3. 2 平衡阳路使用阁1(c)所必平衡担胳叮以有助于区分试品中的时部放屯和试!价

15、luJN各1n半部;i.所产中的放电或背景噪声，且后-可得到部分平衡。8.3.3 信号的电f处理和夏原一-般情况，特别是在丁业条件下，灵敏度受干扰限制。(f各种不同的电rJril-;可用r从扰中分离出真实放电信号.这均h法可以单独使用.也口J以组合使用.使用时股小心2果;ifb/f法叙述如l, . u才窗法仪器有个能在预选时刻tJ汗和关闭的电路，lfHJTTf的时间r，可隔内脉冲信号A能;国过并进八测量仪器，在商关闭的时间|同隔内信号被阻断。如果1扰产牛在固定的时间IhJ闹|人l咽j时节拍;Hr1手u关闭自川GB 7354- 8 7 的时司.使在ftf:r扰的时间间隔内将窗关闭E以交流电!长试

16、验时，其真实放咆信号只注定发生在试jir电斥的囚定书jji.r-.可使商仅在此时间IH)隔内打开。直1m电压试验.鸣试验电11:是交流电压整流而来时.时窗法特别有用。b惯性别法在图1()所;T11 K再中，可以用比较Zm和Zml_f:脉冲信号极性的办法来仅别试品产尘的信号手u某些来自试品以外部分产生的干扰信号，用一逻辑系统进行比较并操作仪器的门窗.使只有正确极性的脉冲能通过，从而只有来自试品的脉冲被送入测量仪表。脉冲均自*在，v.坏地，l很多下扰部是随机的，而真实的放电信号却在试份电压周波相同的时间内frTi.所以采用现代信号YJ值技术.有可能大大降低随机发生的干扰的相对水平。d频率选择无线咆

17、j皮F扰及电力系统载波通讯干扰只限制在个别频惜，对宽频带仪器.叮将带阻滤波器i阀i曾主1)干扰信号的场!带，以降低放大器的增益.从而口I降低这神干扰。对窄频带仪器，可将仪器i明谐到)T扰水平可忽略的频束们8.4 干扰水平不能给吐门飞扰的确定值。fEJ.作为一般f则.在无屏做的工业试区，特别是在大尺J的试验网路中f能遇到相当rJL白pC个男1放电的F扰.采用平衡回路可将此干扰大大降低同在屏蔽的试验韦内.所有金属结构都妥善地联结jI)试验室屏敝伫，并采取措施抑制来向电源和n牛电气系统的F扰。此时所得到的泪Iw:极限即M主1:回路木身的极限.或者是f1弄蔽、接地或滤i皮稍不完活而限制。日前在某些情况

18、F.最低J抽I!I)放电hl约为lpCo日直流电压试验时对局部放电测量的特殊要求9. 1 概述直流电照试验时的局部放电现象和交流电压试验时告几个明显的差别，特别是对阳体绝缘、液体绝缘旦旦琪纠合绝缘n对气体绝缘差别!小.f忽略对男;归12日IJ概述如1F , a. IfJ j-f沌电li1;个JlIJ脉冲之间的时间归H品是由所用材料的电气时间常数确定的.闵l11h lr 1 !:, F的iJt:复卒口fill愤低.1盯交流电11.试院时重复率由电压频率决定2b. if流电iEF.呵!怔IEttI定时.绝缘材料内部的电!五分Jjf阳也阻事决定晴雨Ft.1E变iJ11才li牛:1lil介!贡常数俯i

19、ifo了|压啊!降Ih后将有一个时IlJ相吗长的电荷重分布过程，极性转换店也-样。C.丘IAL也版的ij，tiiJ以及温度等参数也可能对试品局部放电特性有栩大的;岳阳L关于这些现象.I、而份出11关第3至第8章的进步贸料。9.2 局部放电参量. )( .悦在电1i;j(/相-iff.J.L卒H也适用于直流电压试验.fFI )(.j-这种试验过j没有采用累积参扯的织验。9. 3 局部放电电压白iiL电11;11.).网路放电试验电)Ji倪以具、F均!自表示。9.31 ihdpbt i也J!i(l r匹柏熄灭rl，压fWi l i 1，试验时.由F局那放电起始电压相熄灭电Jii与电压变功下的电!王

20、分布等lJ;U兰有关.1欠11(lj i! 难确定有叫HIli自去w试段也庄之后局部放电可能;I继续rr.特别是对固体和液体绝缘及民组合绝0*_ 9.3.2 卢，imhE也试验也照同1币。:ll，试验也I:r的IE义与交流电lli相似.往往只苍虑超过某重复平的放电址.flJ. 、州繁ftF!fm飞1GB 7354- 8 7 个高幅值脉冲口J能也是重要的c9. 4 试验回路和;则量仪器通常交流电压试验所用的试验问路和测量仪器也可以用T在流电压试验。建议问时使用脉冲计数器以作补光。当脉冲重复率低时，在每一时间间隔内.那种在不同的且可选择的幅值范围中显示出放电次数的计数装情是有时的。9. 5 试验9

21、. 5. 1 对试验电压的要求如在有关设备标准中无其它规定.直流电址:局部IjJ:电试验.其试阶电厄I皮形和TH五速度成符合G31 1. 3 -83的相严主要求。9. 5. 2 试验程序的选择交流也应F确JJ:起始电压和熄灭电压的试段程序.伞般都不适用于在流电ff试验.I叫王l电压升高相降低时.介l员上的电场强度与电压制定时不间。直流电压试验a，t确定局部放电进还没有共同接受的方法。必须注意不论采用什么方法，Jm丹:今If始的局部政电量可能和相同试验电压经过段时间后的放电hl不同n9. 6 干扰第H章的舰定也适用于直流电压试验啕然而，直流电压下会产生种特定类琐的有划律的主垣F扰，它与直流电源接

22、流元件中的电流转换有关c81 、-r C, 1 一r 7;11 , 92 GB 7354- 8 7 ,(1 ) i四I:阴Wc.j椒仆!且在t!1联广_Ll11ml L_- (b 阳hUil_扣Lifi占山叫:以rm i (仁、n呵l】!如!Jfml i L_ _j 罔l同部17立电的基本j$各r_j丁I /: m I I I -_- ( 里GB 7354 - 8 7 Z (, -国2在苦苦管抽头端iIJ !兰的试验网路Z (, (: t 了图:1感应加压试品测量的试验问路9i 7 3 5 4- 8 7 GB 1 (, ( n (a) 1 ( Jl. ? 1 (bJ f在f丰试验回路中校准的接

23、线因10.5 - , 0.4 0.3 。2战。4)h(RhV气1). :、1门(11I , ) 州n (飞20n 100 :)0 20 10 无线电干扰仪脉冲幅f直不变时，数随I在IZ丰.I!的变化C.I. S.P.R. 快|二q ,l GB 7354- 8 7 附录A试验回路(补究件)局部放电试验的气种基本回路，如图l(a)，(b)、(c)所示，由此可以导出阁2、图3回路。各种回路的特性扼要叙述如下z图1(a) ，测量阻抗接在精合电容器的接地侧，这种回路适用于有J端接地的试品试品和高压电源间的阻塞阻抗Z用以衰减来自高压电源的干扰，阻塞阻抗还阻止试品同部放电脉冲经电濒阻抗旁赂，从而可能增加灵敏

24、度。图1(的，在此回路中测量阻抗接在试品的接地侧，试品低压侧必须与地隔开。有时，试验变压器入口电容和高压引线的杂散电容可起锅含电容CK的作用，而不需要另外再接仁门的梢合电容器。这种接线特别适用于试品电容小于变j苍器入口电容和杂散电容的情况幸?试验变压器的入口电容至少与C.有同样的数量级，当无阻塞阻抗Z时，这种接线也是令人满意的。国1(吟，如图所示为-平衡线路，仪器接在Zm和Zml之间，试品和潮合电容器低压侧都与地隔开e此回路可以部分平衡来自试晶以外的千扰。巳和几电容量最好是向4数量级。如采用两个相同的试品作为C.和Ck(CJI;I)，为了能收到最好的效果，rJi.试品的介质损失角、持别是其随频

25、率的变化)但是相似的。调整时可在高原端和地间接一个人工放电电源，调节阻抗Zm和ZI直至仪器i主数最小。缩小的比率可能从3(对完全不相同的试品)jJJ1000或更高(对相同的、很好屏蔽的试品。图2，此回路由图1(a)网路导出，适用于装有带抽头电容套管的试品。套管电容代替搞合电容C，测量阻抗接在套管抽头的端子上。在这种情况下，测量阻扰两端在相当大的电容.可能影响测挝灵敏度。图3，这神回路用于试品为电力变压器或电用句-感器，由感应产生试验电压的情况.也是1+1哩I(川回路导出的。cGB 7354一-8 7 附录B长电缆和带绕组试品上的局部放电测量(补充f中)原则上附录八所叙述的回路都能用来测ID:K

26、电缆和带统组的试品，也就是带分，(Jj电容和电!SytiT的试品某盹试r 口变压器和电压互感器可以从低压绕组励磁.感应产生i式验电压(罔3)0 具有分布电容和电感元件的试品的局部放电视，址的细节不在本标准范回内.这且只叙述几个特别重要并在测试方法上要注意的问题.以f共和l订有关设备怀准时参考。B. 1 衰减现象由于绕组内部旦旦沿长电缆的衰减.在试品i则鼓端记录到的放电垃不同于1、U:立fll点的那个忱。B.2 谐振现象和反射现象试搅时在绕组端F或电缆七记录fl的放电且可能会由于谐振现象现在端J:的反射1m莉变化.且主好不要用窄频带放大230 口j以采用特殊的校11l技术.如双脉冲发吁:25.将

27、l主电缆中的反射现象考虑进去。B. 3 阻抗特性带:究2fl(1甘i式品和l个集中电容啡、不一样.jfl常具有波!但抗样做.M:带有哩并峨的集中t!1;: B. 4 放电部位nTF百多种不同的方法来确也统组或长电缆中局部放电的部f.11 l有几仲j止I(lj日于在以ilJflfjlHJ:ftn飞Ii多端进fJ测出.也f可以用1f一屯法测卅(.第1.1杀人t;同GB 7354- 8 7 附录C用无线电干扰仪测量局部放电(利，先中)对测量无线电干扰的通用仪器的要求，有关说明书巾都有规定。其响应般由规定的窄频带和可变中心频率的调谐带通滤波器和具有一定充电时间常数T，、放电时i可常数z的I1f.t峰值

28、测量M路所决定。指示仪表为临界阻尼的动回式仪表.它具育机械H才问:i敬，仪器的特性使民基本I响应于输入电流脉冲的屯在YC由仪器的准峰值测量时路、具有相同电荷但重复率较高的脉冲，仪器上的i在数也较高u仪表读数lir与视在电荷量q和重复之.jrn两者都ff关.对恒的有规律的重复脉冲.仪器的刻度性!数Kj为:KZIfFLfZm 式中，f(!V) -一-N的十|zf是性的数(见时5) ; .f一仪器频带宽，Zm 纯电!但测td阻抗的俏u因为Kc正比于h， )是在士在体试验网路中校准确立主的.所以q吁以由q二f(J: .决定z于是可以认为仪器的读数近似正比于q的大小相仪器的频带宽度，由于街杂散电容和电感

29、.读数可能实际上不士IZrn成正比，如果放电脉冲在时间I咱不规则分布，使用时教(入)是不严格的。在C.1. S. P. R.出版物16:C. 1. S. P. R.元线电干扰仪fIl测结方法规程中介绍r这一种按r在l峰值电压表设计的仪器，立规定在6dBHt频带V为9kHz.时间常数I= I ms. T. = I 6 Oms .巳160ms，测l!1无线电干扰时.用正弦电压对该仪器进行校验.:tt颇率为仪器的i周谐频卒下扰电压J惯上用a等价的正弦电压有效值表示。将一但定的O.158Vs.重复率为每秒100次的短脉冲输入仪器时.J与输入个谐振频率下的1000V，附jE弦电压得到相间的读数1此仪器i

30、主数随重复率的变化后于图5。上述C.I.S.P.R.出版物给出f使用这种仪器测道高压设备产生的无线电噪育电!长坝程具中叙述了两种时验回路基本上号罔1(川和内I(b)罔胳A放.采用某些措施-也叮以用来测址局部放屯。应注意图5曲线fl适用r有规律的主复脉冲。如果用无线电子扰仪视.坠局部放电应按照第5.2 条在实际网路rtr校准，建议采用有规律的重复脉冲q，来进行中k准、其重复率约为试验电EE频率的两倍Q这样将使仪器能够在实际接近起始电压的试验中11垃局部放电L1:.此时每周的脉呻吉11小，在此条件下局部放电11近似等于1乘以仪器试验时的读数和中ZWi主数之比呵如果在脉冲重复卒的有限范网内f(业)吼起的读数民b是小的.IJ!U 1-.1主关系在此范围内也j占用同用无线电干扰仪测放同部启立电时.试验记录川该包拍微fki安放和测定的等IKi视在电f3j忱皮Jif以没有关测定刻j主囚数的中日两项料(例如I校i宫、脉冲在发京、i14i7屯!i概率等人附加说明，本标准rll中华人民共和I司机械二业部和中华人民共刊rt水利电力部提出。本标准出两安市月二电器研究所和水利电)部电力科学研究院负责起市本标准KTE起草人it果传、EJ无乞97