常規(guī)電測法是指符合IEC60270和GB/T7354標準的局部放電測量方法。該方法測量局放產(chǎn)生的電流脈沖,但由于通過缺陷處流過的電流是不可以直接測量到的,因此,在電極兩端測量到的值經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理最后測得的是視在電荷,即根據(jù)視在電荷的大小、相位分布等情況來對局部放電進行評估。
常用的幾種基本局部放電測量電路分別如下所示:
1)原理圖(一)一測量阻抗與藕合電容串聯(lián),參見圖1;
2)原理圖(二)一測量阻抗與試品串聯(lián),參見圖2;
3)原理圖(三)一平衡回路布置,參見圖3;
4)原理圖(四)一極性識別回路布置,參見圖4;
測量阻抗與耦合電容器串聯(lián)
測量阻抗與試品串聯(lián)
平衡回路布置
極性辨別回路布置
U~一高壓電源 Zmi一測量系統(tǒng)輸入阻抗
CC一連接電纜 Ca一試品電容
Ck一豐禺合電容 CD一藕合設(shè)備
MI一測量儀器 Z一限流濾波阻抗
如圖中所示,基本的局部放電測量系統(tǒng)通常由高壓電源、耦合設(shè)備、傳輸系統(tǒng)和測量系統(tǒng)構(gòu)成。所有實際使用的測量電路都是由這四種基本電路衍生變化而來的,其中圖1和圖2又稱作直測法,而圖3和圖4又稱作平衡法。平衡法比直測法具有更優(yōu)良的抗干擾能力,但直測法具有更好的靈敏度。
測量電壓U由高壓試驗變壓器提供,通過阻抗Z對測試回路進行限流濾波,耦合電容Ck對信號進行耦合,在測量阻抗Zmi處將脈沖電流信號轉(zhuǎn)化成脈沖電壓信號,最終通過濾波和放大后由同軸電纜傳輸給局放分析儀。測量結(jié)果的準確度主要受系統(tǒng)背景噪音和靈敏度的影響。
對于降低系統(tǒng)背景噪音,可以通過如下途徑來實現(xiàn):
1)系統(tǒng)良好的接地;
2)構(gòu)建屏蔽室和過濾/隔離來自高壓電源側(cè)的干擾;
3)采用平衡電路布置來進行測試;
4)信號的處理和恢復(fù):開窗法,頻率選擇法,極性識別法和平均脈沖法等;
測量系統(tǒng)的靈敏度由高壓回路和試品之間的電容比例K (=Ck/Ca決定,K值越大,系統(tǒng)靈敏度越高。但因為系統(tǒng)自身的限制,尤其是高壓電源載荷能力的限制,K值并不會無限大,通常說來,只要Ck不小于1nF,系統(tǒng)的靈敏度就可以滿足試驗要求。對于不同電容量的試品,在試驗前通常要對整個系統(tǒng)進行標定校驗來確保試驗結(jié)果的準確性。下圖所示的是GIS整測試單元的標定電路。
GIS整測試單元的標定