電力電容器局部放電測試方法

1、第 5 章 電力電容器局部放電測試方法5.1 電力電容器局部放電的產(chǎn)生和危害電力電容器采用浸漬紙、浸漬薄膜以及浸漬紙和薄膜組合的絕緣結(jié)構(gòu)。與其它絕緣結(jié)構(gòu)相比，電力電容器的重要特點是介質(zhì)的工作場強特別高，由于局部放電使電容膨脹，早期損壞以及發(fā)生爆炸的現(xiàn)象早已引起制造部門和運行部門的重視。例如，在全膜電容器中，介質(zhì)損耗大大降低，熱擊穿可能性下降了，更加突出了電擊穿的可能性。因此，在設(shè)計制造全膜電容器時，首先應(yīng)考慮的就是局部放電問題。電容器

2、是由幾種介質(zhì)串聯(lián)的組合絕緣，在交流電壓下，電壓分配與各層的電容量成反比，在直流電壓下，電壓分配與各層的絕緣電阻成正比，因此組合絕緣的耐電強度與各成分的耐電強度和搭配情況有關(guān)。局部放電包括絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)氣隙中的放電和浸漬劑中的局部放電。局部放電可以發(fā)生在電容器極下面的絕緣層中，即均勻電場部分所包含的氣隙中，也可以發(fā)生在極板邊緣電場集中處。絕緣中氣泡發(fā)生放電后，除了產(chǎn)生熱，破壞介質(zhì)的熱穩(wěn)定性之外，還產(chǎn)生離子或電子對介質(zhì)的撞擊破壞，以及形成臭氧和

3、氮的氧化物，對介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用。當(dāng)氣隙厚度增加、介質(zhì)厚度增加或介質(zhì)的介電常數(shù)增加時，均使局部放電場強下降。在理想情況下 可以很高，但如果浸漬劑干燥不夠，去氣不徹底或液體中含有雜質(zhì)，則會使電 i E場發(fā)生畸變，產(chǎn)生電場集中，使 下降很多。因此，電容器必須采取嚴(yán)格的真空浸漬。 i E另外，產(chǎn)生放電的原因是過電壓的作用使介質(zhì)內(nèi)部某處場強過高而產(chǎn)生局部放電。在交流電壓作用下，電容器絕緣中局部放電首先在場強較高的電極邊緣產(chǎn)生。用顯微鏡觀察油浸

4、紙局部放電的破壞過程，當(dāng)電場足夠高時、首先在電極邊緣上的紙纖維發(fā)生斷裂，于是電極邊緣下的紙發(fā)生突起并出現(xiàn)小洞，此后小洞不斷擴大延伸到下一層紙，這時部分纖維斷裂完全脫離了紙，擴散到油中或沉積在損傷部位，但紙沒有炭化，最后多層紙均被損傷，在最薄弱點產(chǎn)生擊穿，在擊穿通道上生成整齊的炭化邊緣。當(dāng)遇到紙層中弱點時也會貫穿紙層，最后發(fā)生擊穿。對絕緣材料研究表明，在局部放電作用下壽命是隨電場的增加而呈指數(shù)式下降的。大量的事實證明，電力電容器內(nèi)部局部放

5、電是造成電容器膨脹和早期損壞的一個重要原因。5.2 電力電容器局部放電測量參數(shù)及技術(shù)規(guī)定5.2.1 評定電力電容器局部放電的參數(shù)目前，在電力電容器局部放電試驗中主要有放電量、起始放電電壓以及放電熄滅電壓等。一、放電量 q有的產(chǎn)品（如耦合電容器）規(guī)定，在測量電壓下放電量不超過某一數(shù)值為合格；在另一些產(chǎn)品中（如移相、串聯(lián)等電容器）只規(guī)定在測量電壓下一定時間內(nèi)放電量不變大就為合斷路器電容器 1.8un, 1s 1.1un, 10min 放電

6、量增加(1) 試驗電壓應(yīng)為正弦波，其頻率為 50Hz 或 60Hz，試驗電路應(yīng)有適當(dāng)阻尼，以降低由于過渡過程引起的過電壓，使電容器達到熱平衡后再按表 5.1 的加壓程序進行試驗；(2) 測試前后測量電容，兩次測量值之差應(yīng)不超過元件中一根熔絲斷開所造成的差值；(3) 試驗在整臺電容器上進行，但如果因被試電容太大，在整臺上測局部放電不能得到滿意的精度或設(shè)備容量不夠時，可用模擬的較小電容器進行試驗。耦合電容器的局部放電試驗應(yīng)將交流電壓施加于

7、疊柱的高壓端子和接地端子之間，并從較低電壓值迅速增加到預(yù)加電壓值，加壓程序見表 5.2。表 5.2 耦合電容器局部放電測量網(wǎng)絡(luò)接地方式 1 預(yù)加電壓>10s 測量電壓>1min 允許視在放電量（pC）1.1 un2 1002星形點非有效接地 1.3un1.1 un 3 / 10星形點有效接地 0.8×1.3un 1.1 un 3 / 10注：1、如果不能分清電容器接入網(wǎng)絡(luò)的種類，則應(yīng)取星型點絕緣。2、這些值僅在制

8、造廠和用戶雙方同意時才有效。表中施加電壓時間要大于 1min，這是由于剛升到預(yù)定電壓時，局部放電有時由于有滯后現(xiàn)象不能馬上出現(xiàn)，同時電壓也還不穩(wěn)定，所以要延時 1min 以后測。5.3 電力電容器局部放電電測法5.3.1 試驗電源電力電容器的電容量比一般高壓設(shè)備如變壓器、套管等大得多。因此，測量時試驗設(shè)備的容量也很大，如測量兩臺 100kvar(接成平衡回路)的試品，設(shè)備容量若無補償裝置時，要大于 200kVA。目前單臺電力電容器的容