局部放電試驗是評估電氣設備絕緣狀況的重要手段,其檢測結果的準確性對于判斷設備能否安全運行起著關鍵作用。然而,在試驗過程中,各種干擾源會嚴重影響檢測結果,導致誤判。因此,有效地排除干擾并遵循試驗注意事項,對于獲取可靠的局部放電試驗數據至關重要。
局部放電試驗干擾來源
電源干擾
電源干擾是較為常見的干擾源之一。由于局部放電測量系統對電源質量要求極高,而實際電網中存在諸多不穩定因素。如大功率設備的頻繁啟停,會導致電網電壓波動,產生高次諧波,這些諧波會通過電源線傳導至測量系統,使測量結果出現偏差。此外,電源電壓的不穩以及正弦波的變形,也會對局部放電試驗產生不利影響。
空間電磁輻射干擾
空間是電磁輻射傳播的主要途徑之一。當局部放電測量系統處于強電磁輻射環境中時,如靠近高壓輸電線路、大功率電氣設備等,這些設備產生的電磁輻射會通過空間耦合到測量系統中。尤其是在電纜局部放電測量中,試樣電纜極易接收空間電磁輻射,從而干擾測量結果。
接地系統干擾
接地系統作為測量系統與外部連接的通道,若設計或施工不當,會成為外部干擾傳入測量系統的重要途徑。例如,若測量系統與其他接地網共用接地,其他接地網中的干擾電流可能會通過接地系統引入測量系統,影響測量準確性。此外,接地電阻過大或接地方式不合理,也可能導致測量系統受到干擾。
測量系統內部干擾
測量系統內部自身也可能產生干擾。例如,測量系統中使用的設備和導線絕緣強度不足,可能會導致設備內部或導線間發生電暈或放電現象。另外,設備間連接不可靠,接觸不良產生的放電或火花,也會對局部放電測量產生干擾。
局部放電試驗干擾的排除方法
電源干擾的排除
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獨立供電系統:盡可能使用獨立的供電系統,包括獨立的電源變壓器和配電設施。這樣可以減少廠區電網中大功率設備產生的高次諧波對試驗電源的影響。例如,在電纜企業中,擠塑機、拉絲機等設備工作時會產生大量高次諧波,若試驗供電不使用廠區電網,而采用外部大電網的優質電源,可有效提高電源質量。
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專用電纜連接:配電設施到試驗區應采用專用電纜連接,且電纜長度最好控制在 150m - 200m。電纜采用兩芯分相銅帶屏蔽,并另加電焊機線作為接地。這種方式有利于高次諧波的衰減,同時能抑制電源輸送過程中再次受到電磁輻射干擾。
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雙屏蔽隔離變壓器:在電源進入試驗區前,采用雙屏蔽隔離變壓器,將供電回路與試驗回路隔離開,可有效隔離部分高頻干擾。
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低通電壓濾波器:在隔離變壓器后連接低通電壓濾波器,其截止頻率應盡可能低。該濾波器能選擇性地阻攔和分流高次諧波,確保交流頻率的電源順利通過,同時穩定交流電壓狀態。
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獨立供電線路:控制、測量回路和照明的供電應與高壓用電的供電分開,使用獨立線路,且進入試驗儀器前也應進行上述類似的處理,以減少電源干擾對測量回路的影響。
空間電磁輻射干擾的排除
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合理選址:電纜局部放電測量系統安裝選址時,應盡量避開干擾源。例如,遠離高壓輸電線路等強電磁干擾區域,在電纜企業內,也要避開擠塑機、拉絲機等大功率設備,以降低空間電磁輻射對測量系統的影響。
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建造屏蔽室:建造屏蔽室是抑制空間電磁輻射的有效方法。屏蔽室建造質量至關重要,采用的鋼板厚度應不小于 2mm,且焊接密閉程度要好,最好采用無縫焊接。出入屏蔽室的門應盡量少,關閉時應確保不留間隙或用鋼板遮蓋間隙。電源導線入口應進行雙層屏蔽處理,低通電壓濾波器應單獨屏蔽,并以屏蔽室的某面墻作為低壓濾波器屏蔽的一面,濾波后的電源從這面墻引入試驗設備。同時,屏蔽室空間應足夠滿足試驗使用。
接地系統干擾的排除
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獨立接地系統:采用獨立的接地系統,不與企業內電網接地或其它接地網共用接地。這樣可以防止其它接地網的干擾通過接地系統引入屏蔽室和測量系統。
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降低接地電阻:測量系統中,接地系統既是接地線,又是整個測量系統的低壓端,通過的電流較大。為減少接地引起的電壓降對測量準確性的影響,接地系統制作時,接地電阻應盡可能低,一般要求在 1Ω 以下,且應小于周圍接地網電阻。
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單點接地:測量系統采用單點接地,屏蔽室坐落于與大地絕緣電阻不小于 1000MΩ 的絕緣地坪上,除單根專用接地棒外,測量系統沒有與大地連接的其它通道。多點接地形成的循環回路受電磁干擾會產生感應電流,該感應電流進入屏蔽或測量系統會形成新的電磁干擾,而單點接地可以最大限度抑制大地這一不良導體干擾的影響。同時,系統屏蔽和內部各設備連接到接地,也應遵循單點接地的原則。
測量系統內部干擾的排除
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提高設備絕緣強度:測量系統使用的設備和導線應具備足夠的絕緣強度。例如,變壓器繞組用漆包線的絕緣等級應足夠高,以防止設備內部和測量系統發生電暈或放電。調壓設備的變壓過程應采用低火花設計,并采用鐵制屏蔽外殼。同時,在高壓輸出前應進行濾波,抑制前端設備的電暈、火花或其它干擾的影響。高壓濾波器一般設計成 T 型、TT 型或工型,其阻塞頻率應與局部放電檢測儀的頻帶相匹配,以確保有效抑制干擾。
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合理安裝設備:測量系統安裝時,設備間應保持較好的間隔距離,試樣電纜安裝和放置空間應足夠大,以防止電暈發生。設備之間和接地系統等每一處導線連接都應牢固可靠,防止接觸不良產生放電或火花。
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優化試驗終端:試驗時,試樣應離地,試樣電纜與高壓連接端頭和另一端頭都應采用抗電暈出現的試驗終端。如試驗終端使用變壓器油的,應經常烘烤去除油中水分,保持足夠絕緣。同時,應避免屏蔽室內局部放電測量系統與加熱循環設備或沖擊電壓設備等同時開機使用,防止內部產生電磁輻射干擾。
局部放電試驗注意事項
試驗前準備
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線路檢查:在開始試驗前,試驗人員必須詳細而全面地檢查一遍線路,確保線路連接正確無誤。檢查檢測設備接地線是否與接地體牢固連接,若連接不牢或在準備工作時接地線被踢斷,將可能引起人身或設備事故。
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消除懸浮電位:試驗前,要保證沒有懸浮電位。應對試驗回路中的所有金屬部件進行檢查,確保其接地良好,避免因懸浮電位放電而干擾試驗結果。
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高壓端子屏蔽:對高壓端子實施屏蔽,以減少外界干擾對測量結果的影響。屏蔽措施應確保有效,避免出現屏蔽漏洞。
試驗過程操作
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安全防護:試驗時,帶電區域應做好安全防護措施,設置明顯的警示標識,防止無關人員靠近,確保試驗人員和周圍人員的安全。
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正確操作儀器:嚴格按照局部放電試驗儀器的操作規程進行操作。在升壓過程中,應緩慢均勻地提升電壓,避免電壓突變對設備和測量結果產生不良影響。同時,要密切關注測量儀器的顯示,及時記錄試驗數據。
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干擾監測與處理:在試驗過程中,要持續監測是否存在干擾。若發現干擾信號,應及時分析干擾來源,并采取相應的排除措施。如干擾無法有效排除,應停止試驗,待查明原因并解決問題后再繼續進行。
試驗后整理
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設備斷電與清理:試驗結束后,應首先將試驗設備斷電,并對設備和試驗場地進行清理。整理試驗線路,將設備歸位,保持試驗場地整潔。
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數據整理與分析:對試驗過程中記錄的數據進行整理和分析。根據數據分析結果判斷設備的絕緣狀況,如發現設備存在局部放電異常情況,應進一步進行深入分析和評估,必要時采取相應的維修或更換措施。
局部放電試驗干擾的排除及注意事項貫穿于整個試驗過程。只有充分了解干擾來源,并采取有效的排除方法,同時嚴格遵循試驗注意事項,才能確保局部放電試驗結果的準確性和可靠性,為電氣設備的安全運行提供有力保障。在實際操作中,試驗人員應不斷積累經驗,提高應對干擾的能力,以更好地完成局部放電試驗工作。
