局部放电

背景

局部放电(PD)是种放电现象，在高电场应力下在绝缘系统之间电极尚未完全桥接，进而导致绝缘崩溃。局部放电可能发生在绝缘系统的任何位置，当电场强度超过绝缘材料的耐受强度。作为与高压系统相关的诸多故障排除机制，通过采用局部放电测量方式，可提早检测到局部放电活动，进一步防止操作故障甚至更严重的后果。

   

局部放电测量

目前为止，就预防电气故障而言，局部放电测量被视为是最有效的诊断方法。当出现局部放电活动时，同时也有着各种不同现象，诸如：光、热、声音、化学副产物、电磁信号等，均能通过适当的方法检测到。在此建议中，我们将通过超高频磁场耦合(图2a)的方式，并搭配超声波方式(图2b)作为补充方法。两种技术均符合IEC 62478─通过电磁和音波方法来进行局部放电测量，该方法提供了标准化的在线测试方法。
   

磁场耦合的局部放电测量方法

电缆终端是解释在线局部放电测量理论的一个例子。每当在电缆终端内发生局部放电活动时，局部放电脉冲信号将以波形形式在电缆内流动。由下式可知，瞬态电流IE(t)会引起瞬态电压UE(t)的变化。

瞬態電壓(t)=瞬態電流IE(t) *电缆电阻                                                  
其中 UE(t)為瞬態電壓
 IE(t)為瞬態電流
Zw为电缆电阻

电缆与接地线之间的局部放电的脉冲电流IE(t)传输将会产生磁场，此时，可使用电感传感器，如：UHFCT和Rogowski线圈来测量由瞬时电流所引起的磁通量，这就是电磁耦合的原理（图四）
 
根据局部放电测量理论，局部放电信号可以通过电缆终端的接地电缆进行测量。高频CT (HFCT)是一种常用的磁场测量传感器，但HFCT的带宽通常在20MHZ以下，噪声是影响其性能的重要因素;因此，在此带宽内从在线测量中提取的信噪比将相当低。在一定的带宽范围内，由于噪声过大，PD信号难以测量。在这篇文章中，我们将讨论超高频传感器如何提高信噪比，以提高测量的有效性。超高频传感器与磁耦合工作原理相同，测量脉冲电流的磁场变化。
 

超高频方式的优点

 
在比较中，我们将超高频和高频传感器安装于相同设备，并使用校正器输入信号，来进行比较
和分析结果。结果显示通过波形和频谱分析，高频-CT呈现出更高的背景噪声。