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新亚课堂|直流电压环境下的局部放电研究
 

 

 

一、直流局放简介

 

 

采用局部放电方法评估交流高压设备的绝缘状况,已经得到广泛关注并取得很大进展,有些研究成果在工程中得到实际的应用。 交流条件下的局部放电测量已成为评估电介质绝缘状态的有效方法。但直流条件下局部放电的测量与分析不像交流条件下那样成熟。

从机理上讲, 直流条件下,电压的大小和极性都不变,一旦内部气隙发生放电,空间电荷会在气隙内建立起反向的内电场,放电熄灭后直到空间电荷通过介质内部电导相互中和而使反向电场削减到一定程度时,才会出现第二次放电,可见直流电压下不存在放电重复周期,单位时间的放电次数也比交流电压时少很多。

随着高压直流设备的广泛应用,大量设备都工作在直流条件下,绝缘的局部放电情况是不可忽视的现象。对直流局部放电信号的评估主要基于放电量、放电次数、时间参数曲线、第一次大于规定局部放电量的试验电压、规定直流电压下规定时间内的放电次数、自行放电时间内的放电次数等基本参数的统计分析。

 

 

二、直流局放特征分析

 

 

1. 无周期性

在交流局放中,系统对多个放电脉冲的统计参量,包括放电量Q、相位Ф,以及放电次数N进行处理,并形成各种曲线和谱图,用以研究电气设备中不同部位或者不同性质的局放放电信号;由于直流局放不存在重复周期,即不存在交流统计参量中的相位Ф,故直流局放的特征量需要重新判定。

2. 放电时间的随机性

直流环境下,试品放电的时间具有随机性,单位时间内放电次数相对交流电压情况少很多。对于不同的放电类型,两次放电之间的时间间隔具备一定的特征,可以用于缺陷分析。

3. 起始放电电压高

直流局放时绝缘中场强的分布与介质的电阻率成正比。一般绝缘介质的电阻率大于渗入物的电阻率。故直流条件下介质的击穿场强一般大于渗入物的击穿场强,所以直流局放起始放电电压要比交流电压下的高。

4. 放电次数少

在直流电压下,当绝缘内部气隙上的电压大于该气隙的击穿电压时,气隙中发生局放生成的正负离子附着在气隙壁上形成与外加电场相反的电场,使气隙不能再继续局放。只有经过相当长的时间后,这些电荷因气隙的表面电导和介质体积电导而泄露时,才开始下一次局放,所以放电次数比交流电压下也小得多。

 

三、直流局放数据的统计分析

 

1. Q-t分析图

 

Q-t分析图展现在时间维度上每一次放电信息,由于试验时间较长,能显示的只能是一定时间宽度内的波形。(或者是抽样数据)

 

 

2. Qn-Δt分析图

 

Qn-Δt分析图用于展现放电间隔和放电次数之间的特征。

 

 

3. Qn-Q分析图

 

Qn-Q分析图体现放电量和放电次数之间的关系。

 

 

4. Qn-t分析图

Qn-t统计表主要表达在一定的时间宽度内,放电次数的情况。

 

 

   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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