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電機(jī)局放測(cè)試儀數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠

國(guó)網(wǎng)河北電力加快建設(shè)本質(zhì)可靠電網(wǎng),進(jìn)一步加大工作力度,做好保供電工作。

加快電網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)升級(jí)。全方位建成特高壓“兩站三通道”目標(biāo)網(wǎng)架,年內(nèi)投運(yùn)特高壓“兩擴(kuò)”工程,提升大電網(wǎng)資源配置效率。大力實(shí)施配電網(wǎng)補(bǔ)短板專項(xiàng)規(guī)劃,推行城網(wǎng)“一城一策”、農(nóng)網(wǎng)整村改造模式。開(kāi)展大規(guī)模設(shè)備改造,以資產(chǎn)全壽命周期管理為主線,有序?qū)嵤├吓f設(shè)備治理。

構(gòu)建新型調(diào)度體系。加快建立以實(shí)測(cè)建模、精準(zhǔn)仿真為核心的穩(wěn)定管理體系,深化人工智能、電力氣象等在電網(wǎng)運(yùn)行領(lǐng)域應(yīng)用,嚴(yán)格新型主體涉網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),提高新型電力系統(tǒng)狀態(tài)感知、智能研判、主動(dòng)防控、極端應(yīng)對(duì)水平。

增強(qiáng)防災(zāi)抗災(zāi)能力。聚焦改善電網(wǎng)脆弱性問(wèn)題,深化近十年受災(zāi)分析,統(tǒng)籌開(kāi)展防汛防臺(tái)風(fēng)、抗冰防舞動(dòng)等三年治理,通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)設(shè)備改造等方式,提高整體設(shè)防水平;深化電力氣象專業(yè)管理,做實(shí)企業(yè)級(jí)氣象服務(wù)中心,加快微地形、微氣象觀測(cè)體系建設(shè)。


一、定義及產(chǎn)生原因(LYTCD-9308電機(jī)局放測(cè)試儀數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠

在電場(chǎng)作用下,絕緣系統(tǒng)中只有部分區(qū)域發(fā)生放電,但尚未擊穿,(即在施加電壓的導(dǎo)體之間沒(méi)有擊穿)。這種現(xiàn)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)生在絕緣體的表面上和內(nèi)部,發(fā)生在表面的稱為表面局部放電。發(fā)生在內(nèi)部的稱為內(nèi)部局部放電。而對(duì)于被氣體包圍的導(dǎo)體附近發(fā)生的局部放電,稱之為電暈。由此 總結(jié)一下局部放電的定義,指部分的橋接導(dǎo)體間絕緣的一種電氣放電,局部放電產(chǎn)生原因主要有以下幾種:

電場(chǎng)不均勻。

電介質(zhì)不均勻。

制造過(guò)程的氣泡或雜質(zhì)。*經(jīng)常發(fā)生放電的原因是絕緣體內(nèi)部或表面存在氣泡;其次是有些設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生熱脹冷縮,不同材料特別是導(dǎo)體與介質(zhì)的膨脹系數(shù)不同,也會(huì)逐漸出現(xiàn)裂縫;再有一些是在運(yùn)行過(guò)程中有機(jī)高分子的老化,分解出各種揮發(fā)物,在高場(chǎng)強(qiáng)的作用下,電荷不斷地由導(dǎo)體進(jìn)入介質(zhì)中, 在注入點(diǎn)上就會(huì)使介質(zhì)氣化。

、模擬電路及放電過(guò)程簡(jiǎn)介(LYTCD-9308電機(jī)局放測(cè)試儀數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠

介質(zhì)內(nèi)部含有氣泡,在交流電壓下產(chǎn)生的內(nèi)部放電特性可由圖1—1的模擬電路(a b c等值電路)予以表示;其中Cc是模擬介質(zhì)中產(chǎn)生放電間隙(如氣泡)的電容;Cb代表與Cc串聯(lián)部分介質(zhì)的合成電容;Ca表示其余部分介質(zhì)的電容。


             (a)  實(shí)際介質(zhì)                            (b)  模擬電路

I——介質(zhì)有缺陷(氣泡)的部份(虛線表示)

II——介質(zhì)無(wú)缺陷部份

1—1  表示具有內(nèi)部放電的模擬電路

11中以并聯(lián)有對(duì)火花間隙的電容Cc來(lái)模擬產(chǎn)生局部放電的內(nèi)部氣泡。圖1—2表示了在交流電壓下局部放電的發(fā)生過(guò)程。

1-2  介質(zhì)內(nèi)單個(gè)氣泡在交流電壓下的局部放電過(guò)程

U(t)一一外施交流電壓

Uc(t)一一氣泡不擊穿時(shí)在氣泡上的電壓

Uc’(t)一一有局部放電時(shí)氣泡上的實(shí)際電壓

Vc一一氣泡的擊穿電壓

Y r一一氣泡的殘余電壓   

Us—局部放電起始電壓(瞬時(shí)值)

Ur一一與氣泡殘余電壓v r對(duì)應(yīng)的外施電壓

Ir一一氣泡中的放電電流

電極間總電容Cx=Ca(Cb×Cc)/(CbCc)=Ca電極間施加交流電壓 u(t)時(shí),氣泡電容Cc上對(duì)應(yīng)的電壓為Uc(t)。如圖2—1所示,此時(shí)的Uc(t)所代表的是氣泡理想狀態(tài)下的電壓(既氣泡不發(fā)生擊穿)。

Uc(t)=U(t)×Cb/CcCb

外施電壓U(t)上升時(shí),氣泡上電壓Uc(t)也上升,當(dāng)U(t)上升到Us時(shí),氣泡上電壓Uc達(dá)到氣泡擊穿電壓,氣泡擊穿,產(chǎn)生大量的正、負(fù)離子,在電場(chǎng)作用下各自遷移到氣泡上下壁,形成空間電菏,建立反電場(chǎng),削弱了氣泡內(nèi)的總電場(chǎng)強(qiáng)度,使放電熄滅,氣泡又恢復(fù)絕緣性能。這樣的一次放電持續(xù)時(shí)間是極短暫的,對(duì)一般的空氣氣泡來(lái)說(shuō),大約只有幾個(gè)毫微秒(10的負(fù)8次方到10的負(fù)9次方秒)。所以電壓Uc(t)幾乎瞬間地從Vc降到Vr,Vr是殘余電壓;而氣泡上電壓Uc(t)將隨U(t)的增大而繼續(xù)由Vr升高到Vc時(shí),氣泡再次擊穿,發(fā)生又次局部放電,但此時(shí)相應(yīng)的外施電壓比Us小,為(Us-Ur),這是因?yàn)闅馀萆嫌袣堄嚯妷?/span>Vr的內(nèi)電場(chǎng)作用的結(jié)果。Vr是與氣泡殘余電壓Yr相應(yīng)的外施電壓,如此反復(fù)上述過(guò)程,即外施電壓每增加(Us-Ur),就產(chǎn)生一次局部放電.直到前次放電熄滅后,Uc’(t)上升到峰值時(shí)共增量不足以達(dá)Vc(相當(dāng)于外施電壓的增量Δ比(Us-Ur))為止。

此后,隨著外施電壓U(t)經(jīng)過(guò)峰值Um后減小,外施電壓在氣泡中建立反方向電場(chǎng),由于氣泡中殘存的內(nèi)電場(chǎng)電壓方向與外電場(chǎng)方向相反,故外施電壓須經(jīng)(Us+Ur))的電壓變化,才能使氣泡上的電壓達(dá)到擊穿電壓Vc,(假定正、負(fù)方向擊穿電壓Vc相等),產(chǎn)生一次局部放電。放電很快熄滅,氣泡中電壓瞬時(shí)降到殘余電壓Vr(也假定正、負(fù)方向相同)。外施電壓繼續(xù)下降,當(dāng)再下降(Us-Ur)時(shí),氣泡電壓就又達(dá)到Vc從而又產(chǎn)生一次局部放電。如此重復(fù)上述過(guò)程,直到外施電壓升到反向蜂值一Um的增量Δ不足以達(dá)到(Us-Ur)為止。外施電壓經(jīng)過(guò)一Um峰值后,氣泡上的外電場(chǎng)方向又變?yōu)檎较?,與氣泡殘余電壓方向相反,故外施電壓又須上升(Us+Ur)產(chǎn)生第次放電,熄滅后,每經(jīng)過(guò)Us—Ur的電壓上升就產(chǎn)生一次放電,重復(fù)前面所介紹的過(guò)程。如圖1—2所示。

由以上局部放電過(guò)程分析,同時(shí)根據(jù)局部放電的特點(diǎn)(同種試品,同樣的環(huán)境下,電壓越高局部放電量越大)可以知道:一般情況下,同一試品在一、三象限的局部放電量大于二、四象限的局部放電量。那是因?yàn)樗鼈兪请妷旱纳仙?。(第三象限是電壓?fù)的上升沿)。這就是我們測(cè)量中為什么把時(shí)間窗刻意擺在一、三象限的原因。

三、測(cè)量原理:(LYTCD-9308電機(jī)局放測(cè)試儀數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠

運(yùn)用的原理是脈沖電流法原理,即產(chǎn)生一次局部放電時(shí),試品Cx兩端產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電壓變化Δu,此時(shí)若經(jīng)過(guò)電Ck耦合到一檢測(cè)阻抗Zd上,回路就會(huì)產(chǎn)生一脈沖電流I,將脈沖電流經(jīng)檢測(cè)阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓信息,予以檢測(cè)、放大和顯示等處理,就可以測(cè)定局部放電的一些基本參量(主要是放電量q)。在這里需要指出的是,試品內(nèi)部實(shí)際的局部放電量是無(wú)法測(cè)量的,因?yàn)樵嚻穬?nèi)部的局部放電脈沖的傳輸路徑和方向是極其復(fù)雜的,因此我們只有通過(guò)對(duì)比法來(lái)檢測(cè)試品的視在放電電荷,即在測(cè)試之前先在試品兩端注入一定的電量,調(diào)節(jié)放大倍數(shù)來(lái)建立標(biāo)尺,然后將在實(shí)際電壓下收到的試品內(nèi)部的局部放電脈沖和標(biāo)尺進(jìn)行對(duì)比,以此來(lái)得到試品的視在放電電荷。

四、表征參數(shù)(LYTCD-9308電機(jī)局放測(cè)試儀數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠

局部放電是比較復(fù)雜的物理現(xiàn)象,必須通過(guò)多種表征參數(shù)才能全方位的描繪其狀態(tài),同時(shí)局部放電對(duì)絕緣破壞的機(jī)理也是很復(fù)雜的,也需要通過(guò)不同的參數(shù)來(lái)評(píng)定它對(duì)絕緣的損害,目前我們只關(guān)心兩個(gè)基本參數(shù)。

視在放電電荷——在絕緣體中發(fā)生局部放電時(shí),絕緣體上施加電壓的兩端出現(xiàn)的脈動(dòng)電荷稱之為視在放電電荷,單位用皮庫(kù)(pc)表示,通常以穩(wěn)定出現(xiàn)的*大視在放電電荷作為該試品的放電量。

放電重復(fù)率——在測(cè)量時(shí)間內(nèi)每秒中出現(xiàn)的放電次數(shù)的平均值稱為放電重復(fù)率,單位為次/秒,放電重復(fù)率越高,對(duì)絕緣的損害越大。

局放測(cè)試的試驗(yàn)系統(tǒng)接線。

在了解了局部放電的基本理論之后,在本章我們的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H操作,我們先介紹局部放電測(cè)試中常用的三種接法,隨后我們?cè)俳榻B整個(gè)系統(tǒng)的接線電路,*后我們?cè)俜謩e介紹幾種典型的試品的試驗(yàn)線路。

局部放電測(cè)試電路的三種基本接法及優(yōu)缺點(diǎn)。

標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電路,又稱并聯(lián)法。適合于必須接地的試品。

其缺點(diǎn)是高壓引線對(duì)地雜散電容并聯(lián)在 CX上,會(huì)降低測(cè)試靈敏度。

接法的串聯(lián)法,其要求試品低壓端對(duì)地浮置。

其優(yōu)點(diǎn)是變壓器入口電容、高壓線對(duì)地雜散電容與耦合電容CK并聯(lián),有利于提高試驗(yàn)靈敏度。缺點(diǎn)是試樣損壞時(shí)會(huì)損壞輸入單元。

平衡法試驗(yàn)電路:要求兩個(gè)試品相接近,至少電容量為同一數(shù)量級(jí)其優(yōu)點(diǎn)是外干擾強(qiáng)烈的情況下,可取得較好抑制干擾的效果,并可消除變壓器雜散電容的影響,而且可做大電容試驗(yàn)。缺點(diǎn)是須要兩個(gè)相似的試品,且當(dāng)產(chǎn)生放電時(shí),需設(shè)法判別是哪個(gè)試品放電。

值得提出的是:由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件的限制(找到兩個(gè)相似的試品且要保證一個(gè)試品無(wú)放電不太容易),所以在現(xiàn)場(chǎng)平衡法比較難實(shí)現(xiàn),另外,由于采用串聯(lián)法時(shí),如果試品擊穿,將會(huì)對(duì)設(shè)備造成比較大的損害,所以出于對(duì)設(shè)備保護(hù)的想法,在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)一般采用并聯(lián)法。

采用并聯(lián)法的整個(gè)系統(tǒng)的接線原理圖。

該系統(tǒng)采用脈沖電流法檢測(cè)高壓試品的局部放電量,由控制臺(tái)控制調(diào)壓器和變壓器在試品的高壓端產(chǎn)生測(cè)試局放所需的預(yù)加電壓和測(cè)試電壓,通過(guò)無(wú)局放藕合電容器和檢測(cè)阻抗將局部放電信號(hào)取出并送至局部放電檢測(cè)儀顯示并判斷和測(cè)量。系統(tǒng)中的高壓電阻為了防止在測(cè)試過(guò)程中試品擊穿而損壞其他設(shè)備,兩個(gè)電源濾波器是將電源的干擾和整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)分開(kāi),降低整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的背景干擾。

根據(jù)上述原理圖可以看出,局部放電測(cè)試的靈敏度和準(zhǔn)確度和整個(gè)系統(tǒng)密切相關(guān),要想順利和準(zhǔn)確的進(jìn)行局部放電測(cè)試,就必須將整個(gè)系統(tǒng)考濾周到,包括系統(tǒng)的參數(shù)選取和連接方式。另外,在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí),由于是驗(yàn)證性試驗(yàn),高壓限流電阻可以省掉。

幾種典型試品的接線原理圖。

1)電流互感器的局放測(cè)試接線原理圖

a電流互感器接線

2)電壓互感器的局放測(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(chǎn)生大的勵(lì)磁電流而損壞,高壓電壓互感器一般采取自激勵(lì)的加壓方式。在電壓互感器的低壓側(cè)加一倍頻電源,在電壓互感器的高壓端感應(yīng)出高壓來(lái)進(jìn)行局部放電實(shí)驗(yàn)。這就是通常所說(shuō)的三倍頻實(shí)驗(yàn)。其接線原理圖如下:

(3)高壓電容器.絕緣子的局放測(cè)試接線原理圖

(4) 發(fā)電機(jī)的局放測(cè)試接線原理圖

5)變壓器的局部放電測(cè)試接線原理圖

我們僅僅是在原理性的總結(jié)了幾種典型試品的接線原理圖,至于各種試品的加壓方式和加壓值的多少,我們?cè)谧鲈囼?yàn)的時(shí)侯要嚴(yán)格遵守每種試品的出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或交接檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合性工程,國(guó)網(wǎng)河北電力持續(xù)促政策、建市場(chǎng)、搭平臺(tái),有效凝聚各方合力。

配合出臺(tái)配套政策。持續(xù)加強(qiáng)“電--碳”全鏈條政策體系研究,促請(qǐng)完善動(dòng)態(tài)分時(shí)電價(jià)、新能源配儲(chǔ)租賃等配套政策,助力新能源高質(zhì)量發(fā)展。

健全高效市場(chǎng)機(jī)制。堅(jiān)持中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場(chǎng)一體設(shè)計(jì)、聯(lián)合運(yùn)營(yíng),逐步擴(kuò)大集中式新能源入市比例,試點(diǎn)推動(dòng)分布式光伏入市,逐步建立容量市場(chǎng)、爬坡輔助服務(wù)市場(chǎng),持續(xù)擴(kuò)大新能源市場(chǎng)化消納比例,促進(jìn)市場(chǎng)主體公平承擔(dān)能源轉(zhuǎn)型成本。

構(gòu)建協(xié)同發(fā)展生態(tài)。發(fā)揮企業(yè)更新主體作用,健全完善多方協(xié)調(diào)機(jī)制,主導(dǎo)地方電力標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),服務(wù)虛擬電廠、車網(wǎng)互動(dòng)(V2G)充電樁等新型主體發(fā)展,引導(dǎo)智能樓宇、中央空調(diào)等負(fù)荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源常態(tài)化參與源荷互動(dòng),營(yíng)造共建共享的良好環(huán)境。

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