局部放電試驗是評估電氣設(shè)備絕緣狀況的重要手段,其檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性對于判斷設(shè)備能否安全運行起著關(guān)鍵作用。然而,在試驗過程中,各種干擾源會嚴(yán)重影響檢測結(jié)果,導(dǎo)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(shù)據(jù)至關(guān)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(tǒng)對電源質(zhì)量要求極高,而實際電網(wǎng)中存在諸多不穩(wěn)定因素。如大功率設(shè)備的頻繁啟停,會導(dǎo)致電網(wǎng)電壓波動,產(chǎn)生高次諧波,這些諧波會通過電源線傳導(dǎo)至測量系統(tǒng),使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。此外,電源電壓的不穩(wěn)以及正弦波的變形,也會對局部放電試驗產(chǎn)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(dāng)局部放電測量系統(tǒng)處于強電磁輻射環(huán)境中時,如靠近高壓輸電線路、大功率電氣設(shè)備等,這些設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射會通過空間耦合到測量系統(tǒng)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(jié)果。
接地系統(tǒng)干擾
接地系統(tǒng)作為測量系統(tǒng)與外部連接的通道,若設(shè)計或施工不當(dāng),會成為外部干擾傳入測量系統(tǒng)的重要途徑。例如,若測量系統(tǒng)與其他接地網(wǎng)共用接地,其他接地網(wǎng)中的干擾電流可能會通過接地系統(tǒng)引入測量系統(tǒng),影響測量準(zhǔn)確性。此外,接地電阻過大或接地方式不合理,也可能導(dǎo)致測量系統(tǒng)受到干擾。
測量系統(tǒng)內(nèi)部干擾
測量系統(tǒng)內(nèi)部自身也可能產(chǎn)生干擾。例如,測量系統(tǒng)中使用的設(shè)備和導(dǎo)線絕緣強度不足,可能會導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部或?qū)Ь€間發(fā)生電暈或放電現(xiàn)象。另外,設(shè)備間連接不可靠,接觸不良產(chǎn)生的放電或火花,也會對局部放電測量產(chǎn)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(tǒng):盡可能使用獨立的供電系統(tǒng),包括獨立的電源變壓器和配電設(shè)施。這樣可以減少廠區(qū)電網(wǎng)中大功率設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波對試驗電源的影響。例如,在電纜企業(yè)中,擠塑機、拉絲機等設(shè)備工作時會產(chǎn)生大量高次諧波,若試驗供電不使用廠區(qū)電網(wǎng),而采用外部大電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)電源,可有效提高電源質(zhì)量。
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專用電纜連接:配電設(shè)施到試驗區(qū)應(yīng)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(qū)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(yīng)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(wěn)定交流電壓狀態(tài)。
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獨立供電線路:控制、測量回路和照明的供電應(yīng)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(yīng)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(tǒng)安裝選址時,應(yīng)盡量避開干擾源。例如,遠(yuǎn)離高壓輸電線路等強電磁干擾區(qū)域,在電纜企業(yè)內(nèi),也要避開擠塑機、拉絲機等大功率設(shè)備,以降低空間電磁輻射對測量系統(tǒng)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(zhì)量至關(guān)重要,采用的鋼板厚度應(yīng)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(yīng)盡量少,關(guān)閉時應(yīng)確保不留間隙或用鋼板遮蓋間隙。電源導(dǎo)線入口應(yīng)進行雙層屏蔽處理,低通電壓濾波器應(yīng)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(shè)備。同時,屏蔽室空間應(yīng)足夠滿足試驗使用。
接地系統(tǒng)干擾的排除
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獨立接地系統(tǒng):采用獨立的接地系統(tǒng),不與企業(yè)內(nèi)電網(wǎng)接地或其它接地網(wǎng)共用接地。這樣可以防止其它接地網(wǎng)的干擾通過接地系統(tǒng)引入屏蔽室和測量系統(tǒng)。
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降低接地電阻:測量系統(tǒng)中,接地系統(tǒng)既是接地線,又是整個測量系統(tǒng)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(zhǔn)確性的影響,接地系統(tǒng)制作時,接地電阻應(yīng)盡可能低,一般要求在 1Ω 以下,且應(yīng)小于周圍接地網(wǎng)電阻。
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單點接地:測量系統(tǒng)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(tǒng)沒有與大地連接的其它通道。多點接地形成的循環(huán)回路受電磁干擾會產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流進入屏蔽或測量系統(tǒng)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(dǎo)體干擾的影響。同時,系統(tǒng)屏蔽和內(nèi)部各設(shè)備連接到接地,也應(yīng)遵循單點接地的原則。
測量系統(tǒng)內(nèi)部干擾的排除
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提高設(shè)備絕緣強度:測量系統(tǒng)使用的設(shè)備和導(dǎo)線應(yīng)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(yīng)足夠高,以防止設(shè)備內(nèi)部和測量系統(tǒng)發(fā)生電暈或放電。調(diào)壓設(shè)備的變壓過程應(yīng)采用低火花設(shè)計,并采用鐵制屏蔽外殼。同時,在高壓輸出前應(yīng)進行濾波,抑制前端設(shè)備的電暈、火花或其它干擾的影響。高壓濾波器一般設(shè)計成 T 型、TT 型或工型,其阻塞頻率應(yīng)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(shè)備:測量系統(tǒng)安裝時,設(shè)備間應(yīng)保持較好的間隔距離,試樣電纜安裝和放置空間應(yīng)足夠大,以防止電暈發(fā)生。設(shè)備之間和接地系統(tǒng)等每一處導(dǎo)線連接都應(yīng)牢固可靠,防止接觸不良產(chǎn)生放電或火花。
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優(yōu)化試驗終端:試驗時,試樣應(yīng)離地,試樣電纜與高壓連接端頭和另一端頭都應(yīng)采用抗電暈出現(xiàn)的試驗終端。如試驗終端使用變壓器油的,應(yīng)經(jīng)常烘烤去除油中水分,保持足夠絕緣。同時,應(yīng)避免屏蔽室內(nèi)局部放電測量系統(tǒng)與加熱循環(huán)設(shè)備或沖擊電壓設(shè)備等同時開機使用,防止內(nèi)部產(chǎn)生電磁輻射干擾。
局部放電試驗注意事項
試驗前準(zhǔn)備
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線路檢查:在開始試驗前,試驗人員必須詳細(xì)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(shè)備接地線是否與接地體牢固連接,若連接不牢或在準(zhǔn)備工作時接地線被踢斷,將可能引起人身或設(shè)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(yīng)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(jié)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(jié)果的影響。屏蔽措施應(yīng)確保有效,避免出現(xiàn)屏蔽漏洞。
試驗過程操作
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安全防護:試驗時,帶電區(qū)域應(yīng)做好安全防護措施,設(shè)置明顯的警示標(biāo)識,防止無關(guān)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(yán)格按照局部放電試驗儀器的操作規(guī)程進行操作。在升壓過程中,應(yīng)緩慢均勻地提升電壓,避免電壓突變對設(shè)備和測量結(jié)果產(chǎn)生不良影響。同時,要密切關(guān)注測量儀器的顯示,及時記錄試驗數(shù)據(jù)。
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干擾監(jiān)測與處理:在試驗過程中,要持續(xù)監(jiān)測是否存在干擾。若發(fā)現(xiàn)干擾信號,應(yīng)及時分析干擾來源,并采取相應(yīng)的排除措施。如干擾無法有效排除,應(yīng)停止試驗,待查明原因并解決問題后再繼續(xù)進行。
試驗后整理
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設(shè)備斷電與清理:試驗結(jié)束后,應(yīng)首先將試驗設(shè)備斷電,并對設(shè)備和試驗場地進行清理。整理試驗線路,將設(shè)備歸位,保持試驗場地整潔。
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數(shù)據(jù)整理與分析:對試驗過程中記錄的數(shù)據(jù)進行整理和分析。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果判斷設(shè)備的絕緣狀況,如發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在局部放電異常情況,應(yīng)進一步進行深入分析和評估,必要時采取相應(yīng)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(yán)格遵循試驗注意事項,才能確保局部放電試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,為電氣設(shè)備的安全運行提供有力保障。在實際操作中,試驗人員應(yīng)不斷積累經(jīng)驗,提高應(yīng)對干擾的能力,以更好地完成局部放電試驗工作。
