电流互感器局部放电实验研究

【摘 要】由于电流互感器绝缘体中存在着细微的气泡和裂纹，没有形成连通性故障，用交流耐压方式无法检测成功。利用局部放电的方式进行绝缘体局部放电检测，通过获取局部放电量来判断检测部位是否存在着放电现象，从而检验处绝缘体内部的薄弱环节，加强互感器的运行安全。

【关键词】绝缘体局部放电；脉冲电流；校正电荷

引言

国标GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中规定“35kV及以上

固体绝缘互感器应进行局部放电试验”。35kV固体绝缘互感器，一般指LCZ-35型环氧树脂

电流互感器。由于在这种互感器在浇注环氧树脂时可能残留小气泡，在搬运过程中又容易因振动和撞击产生微小裂纹。这些微小的气泡和裂纹往往存在于绝缘体的局部，没有形成连通性故障，用交流耐压方式无法检测成功。在交流高电压作用下，便会产生局部放电，周而复始地形成恶性循环，并伴随着电、热、声、光过程，加速着绝缘材料的老化，以致酿成严重的电气事故，破坏系统的正常运行。利用局部放电的方式进行绝缘体局部放电检测，通过获取局部放电量来判断检测部位是否存在着放电现象，从而检验处绝缘体内部的薄弱环节，加强互感器的运行安全。

1 局部放电试验

局部放电测量方法主要有无线电干扰测量方法、放电能量法和脉冲电流法。脉冲电流法灵敏度高，是目前国际电工委员会推荐进行局部放电测试的一种通用方法。

1.1 测试装置

为了取得较好的试验电源，阻止干扰脉冲进入测量回路，使用了型号为LB-55 kV・A的电源滤波装置，成套的YDW-k5V・A无局部放电升压试验变压器和XYD-5S无局部放电调压器，局部放电仪型号为KJF96-1，检测阻抗是RLC型，调谐电容量范围为25 ～ 100 ～ 400 pF。被试品型号为LZZW-35和LCZ-35Q。

1.2 试验接线

首先采用直接法串联线路，用此方法进行局放试验时，空气杂散电容器Cs代替藕合电容器Ck，未加试验电压前的背景噪声约有50pC，放电波形如图1所示。该波形幅值并不稳定，频带组合选择越大，干扰信号越强，将频带选择在20-80kHz时，干扰信号有所减小。分析可得，干扰信号来自周围空气中的杂散干扰信号。

为了降低干扰信号，采用平衡法进行测量，接线如图2所示，这时测得的背景噪声约为10-17 pC，完全符合：DL 569-1996《电力设备预防性试验规程》（以下简称《规程》）要求：背景噪声不超过被试品放电量最大允许值的50%（该被试品交接试验局部放电量规定应不大于50 pC） 。

图1 存有噪声时的发电脉冲

图2 电流互感器局部放电试验平衡法接线

1.3 局部放电量测量

方波校正使用的是该产品配置的JZF-5型方波发生器，方波校正输入电量50pC，频道选择20-80kHz，可满足互感器的绝缘检测要求。《规程》规定预加压1.3Um=1. 3×1.15×35=52.3 kV，由于所用试验变压器额定电压所限，所以预加压为50kV，试验电压1. lUm /√3=25.5 kV。被试电流互感器局部放电量一般都在20 ～ 40 pC左右，其中有出厂编号为230545的电流互感器局部放电量达到110 pC，与局部放电基本图谱比较，是典型的悬浮电位放电波形，为慎重起见，又将该不合格被试品与其它合格被试品组合进行平衡法测量，确认是该产品内部绝缘存在问题。结果如下表所示。

表1 11台电流互感器局部放电试验数据表

2. 结果分析

（1）在规定的测试电压内，放电量随着试验电压的增加而明显增大。

（2）放电量随着试验电压作用时间的延长而显著增加。

（3）放电量远远超过规定标准值即100pC。

3 干扰信号及其排除

3.1干扰信号的来源

来自试验回路以外的开关操作、无线电波、高压电场、电焊机、日光灯等。来自试验回路内部的试验变压器自身放电、高压导体电晕、连接处接触不良、试品表面潮湿污染等。

3. 2干扰信号的排除

（1）试验回路保持良好接地，且只许一点接地。

（2）试验回路和测量回路加滤波电源。

（3）采用扩径导线作为试验回路的连接体，一般采用蛇皮管。

（4）连接导体要尽量短，使设备布置紧凑。在高压导体连接处采用均压球屏蔽，以防外部

电晕干扰。

（5）试验电容远离带电物体，尤其是悬浮的金属物体。

（6）试验变压器及藕合电容器无自身放电情况。

（7）试验前对试品进行预处理，不通电且静止，表面清洁干燥。

（8）选择适当的测量频率范围，躲开干扰大的频率。

4 总结

对于电流互感器而高，局部放电试验能够有效检测出其存在的绝缘缺陷或隐患，从而在绝缘进-步劣化和发展前进行处理，保证电流互感器的安全可靠运行。但由于各种干扰的影响，使得试验的结果无法令人满意，甚至导致试验失败。因此，要从切断干扰的传播途径、关闭或屏蔽干扰来源、加装屏蔽设备来降低干扰对关键设备造成的影响等三个方而入手，采取有效的抗干扰措施，以最大限度地抑制住干扰所造成的影响。

参考文献：

[1]王建生，陈仓.谈克雄等 GB/T 7354-2003/IEC 60270；2000局部放电测量[s].北京：中国标准出版社，2004.

[2]郭俊吴广宁张血琴等，局部放电检测技术的现状和发展[J]，电工技术学报2005（2）.

[3]张寒，刘卫东，傅志扬，等.基于变频电源的电流互感器局放试验杭干扰[L].高电压技术，2009（4）.