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  變壓器絕緣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠性要通過局部放電測試來進行評估，這是一種非破壞性，帶有局部放電量檢測的感應耐壓試驗。局部放電測試的結(jié)果是確定變壓器絕緣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性的重要指標之一，這些高壓電氣設(shè)備絕緣性能的重要參數(shù)可以預防絕緣故障的發(fā)生。

  據(jù)統(tǒng)計，變壓器50%以上失效基本是因為它的存在，通常這種放電表現(xiàn)為持續(xù)時間小于1μs的脈沖，發(fā)生的幾個因素主要包含有①電場過于集中于某點;②固體介質(zhì)有氣泡，有害雜質(zhì)未除凈;③油中含水、含氣、有懸浮微粒;④不同的介質(zhì)組合中，在界面處有嚴重的電場畸變等。

  例如變壓器油紙中含有氣泡，則氣泡中的電場強度E0比其周圍油紙中的電場強Ep要大εp/ε0倍。εp為油紙的相對介電常數(shù)約2.2;ε0為空氣的相對介電常數(shù)約為1，故E0=2.2Ep而氣體的擊穿場EB0為3kV/mm(大氣壓力下)而油紙的擊穿場強高達15kV/mm，很明顯氣泡首先放電而油紙仍然保持絕緣特性，這就出現(xiàn)局部放電。

  局部放電測試則是最好的檢驗手段。

  測試原理

  局部放電會產(chǎn)生各種現(xiàn)象，如有電荷交換、電能損耗、電磁波輻射、發(fā)生聲波、發(fā)光、發(fā)熱以及分解出各種氣體或生成新的物質(zhì)。于是可以通過捕獲這些信息來檢測局部放電。目前使用最多的是脈沖電流法，是IEC和GB推薦的方法，可定量，靈敏度高，它是根據(jù)PD的等效電路提出的。設(shè)在絕緣體內(nèi)有一氣隙c;與此氣隙串聯(lián)的部分介質(zhì)為b，而其他部分介質(zhì)為a，如圖1. a)所示。相應部分的電容CC、Cb、Ca組成等效電路如圖1.b)所示。當外加電壓U升高達到氣隙放電電壓uCB時，CC放電，放電使中性分子電離，產(chǎn)生電子和正離子，它們在外加電場作用下移動，累積在氣隙壁上，從而形成內(nèi)部電壓-△uc，這時CC上的實際電壓為uCB-△uc=ur

  從等效電路可推導出：

  瞬變的視在放電電荷通過與試品連接的測試回路，形成脈沖電流，可以用各種不同的傳感器和耦合方法來檢測此脈沖電流，從而測得PD的各個表征參數(shù)。這就是脈沖電流法的測量原理。

  注：資料源自西安交大科技園博源電氣

  測試方法

  根據(jù)IEC和GB標準規(guī)定方法，通常情況下參考如下：

  先將電壓從0升到1.25Ut，速率一般為500V/s或1000V/s，然后維持時間t1，再將電壓降至Ut，維持時間t2，通常規(guī)定在時間t2內(nèi)測量產(chǎn)品的局部放電量，并要求應小于或等于10pC。

  注：1.25Ut值和Ut值，以及時間t1和t2依據(jù)標準和產(chǎn)品要求規(guī)格書中有規(guī)定。

  圖3 電壓施加圖形

  產(chǎn)品測量

  為了讓大家對測試有直觀的感受，我們選擇了電子變壓器的實際測試畫面展示。

  圖4 電子變壓器實際測試圖

  局部放電測試是保證產(chǎn)品可靠性及提高絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計的一項關(guān)鍵評估測試技術(shù)，順絡(luò)電子在產(chǎn)品高可靠性設(shè)計方面建立了較完善的測試評估技術(shù)，為高品質(zhì)產(chǎn)品保駕護航，給客戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)。