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新亞課堂|直流電壓環境下的局部放電研究
 

 

 

一、直流局放簡介

 

 

采用局部放電方法評估交流高壓設備的絕緣狀況,已經得到廣泛關注并取得很大進展,有些研究成果在工程中得到實際的應用。 交流條件下的局部放電測量已成為評估電介質絕緣狀態的有效方法。但直流條件下局部放電的測量與分析不像交流條件下那樣成熟。

從機理上講, 直流條件下,電壓的大小和極性都不變,一旦內部氣隙發生放電,空間電荷會在氣隙內建立起反向的內電場,放電熄滅后直到空間電荷通過介質內部電導相互中和而使反向電場削減到一定程度時,才會出現第二次放電,可見直流電壓下不存在放電重復周期,單位時間的放電次數也比交流電壓時少很多。

隨著高壓直流設備的廣泛應用,大量設備都工作在直流條件下,絕緣的局部放電情況是不可忽視的現象。對直流局部放電信號的評估主要基于放電量、放電次數、時間參數曲線、第一次大于規定局部放電量的試驗電壓、規定直流電壓下規定時間內的放電次數、自行放電時間內的放電次數等基本參數的統計分析。

 

 

二、直流局放特征分析

 

 

1. 無周期性

在交流局放中,系統對多個放電脈沖的統計參量,包括放電量Q、相位Ф,以及放電次數N進行處理,并形成各種曲線和譜圖,用以研究電氣設備中不同部位或者不同性質的局放放電信號;由于直流局放不存在重復周期,即不存在交流統計參量中的相位Ф,故直流局放的特征量需要重新判定。

2. 放電時間的隨機性

直流環境下,試品放電的時間具有隨機性,單位時間內放電次數相對交流電壓情況少很多。對于不同的放電類型,兩次放電之間的時間間隔具備一定的特征,可以用于缺陷分析。

3. 起始放電電壓高

直流局放時絕緣中場強的分布與介質的電阻率成正比。一般絕緣介質的電阻率大于滲入物的電阻率。故直流條件下介質的擊穿場強一般大于滲入物的擊穿場強,所以直流局放起始放電電壓要比交流電壓下的高。

4. 放電次數少

在直流電壓下,當絕緣內部氣隙上的電壓大于該氣隙的擊穿電壓時,氣隙中發生局放生成的正負離子附著在氣隙壁上形成與外加電場相反的電場,使氣隙不能再繼續局放。只有經過相當長的時間后,這些電荷因氣隙的表面電導和介質體積電導而泄露時,才開始下一次局放,所以放電次數比交流電壓下也小得多。

 

三、直流局放數據的統計分析

 

1. Q-t分析圖

 

Q-t分析圖展現在時間維度上每一次放電信息,由于試驗時間較長,能顯示的只能是一定時間寬度內的波形。(或者是抽樣數據)

 

 

2. Qn-Δt分析圖

 

Qn-Δt分析圖用于展現放電間隔和放電次數之間的特征。

 

 

3. Qn-Q分析圖

 

Qn-Q分析圖體現放電量和放電次數之間的關系。

 

 

4. Qn-t分析圖

Qn-t統計表主要表達在一定的時間寬度內,放電次數的情況。

 

 

   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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