GIS局部放电特性的研究-中试控股

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GIS局部放电特性的研究

时间：2020-08-07

在电气设备的局部放电早期，局放信号是非常微弱的，甚至完全淹没于周围空间的干扰源（周期性干扰，脉冲性干扰和白噪干扰）中。所以必须要从众多的干扰信号中捕获到局放信号，在对信号进行处理过后，首先必须明确什么是局放信号；然后再研究缺陷与局放信号的关系，确定通过对设备的局放信号进行故障的识别和诊断的对应关系，建立起专家系统；最后，再确定发生故障是在哪儿，对故障进行定位研究。

局部放电是指在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电而并没有形成贯穿性放电通道的一种放电。产生局部放电的主要原因是电介质不均匀时，绝缘体各区域承受的电场强度不均匀，在某些区域电场强度达到击穿场强而发生放电，而其他区域仍然保持绝缘的特性。并且每一次局部放电都发生正负电荷中和，伴随有一个陡的电流脉冲，并向周围辐射电磁波。实验结果表明：局部放电所辐射的电磁波的频谱特性与局放源的几何形状以及放电间隙的绝缘强度有关。当放电间隙比较小时，放电过程的时间比较短，电流脉冲的陡度比较大，辐射高频电磁波的能力比较强；而放电间隙的绝缘强度比较高时，放电过程比较快，此时电流脉冲的陡度比较大，辐射高频电磁波的能力比较强。可见，放电电流脉冲的陡度和脉冲宽度与电磁波的辐射有关，有必要对放电电流的特性加以分析。

局部放电脉冲是一个非周期波，从波动的观点看，它可以展开为傅立叶级数，分解为各次谐波的叠加，进而可以研究诸谐波的频率和振幅的关系。由数理分析知识可知，一个非周期波经过傅立叶变换可以得到一个频率谱图，该频率谱图一直从直流成分到几个G赫兹的所有频率。

局部放电是比较复杂的物理现象，必须通过多种表征参数才能全面地描绘其状态。在气隙中产生局部放电时，气隙中的气体分子被游离而形成正负带电质点，在一次放电中这些质点所带的正或负电荷总和称为实际放电量。根据局部放电所示的等效电路可以推算出，试样两端出现会电荷和电压的变化，因此可以根据这种变化来表征局部放电。

通常用来表征局部放电的参数有：视在放电电荷；放电重复率；放电的能量；放电的平均电流；放电的均方率；放电功率；局部放电起始电压Ui；放电的熄灭电压Ue。

上述八个表征局部放电的参数中，视在放电电荷、放电重复率和放电能量是基本的表征参数。平均电流、均方率和放电功率是表征放电量和放电次数的综合效应，并且是在一定时间内局部放电累积的平均效应。放电起始电压和熄灭电压则是施加在试样两端的电压特征值来表示局部放电起始和熄灭的。