GIS局部放電測量方法之常規電測法

來源：揚州國浩電氣有限公司 2025年05月06日 07:38

常規電測法是指符合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過轉換處理最后測得的是視在電荷，即根據視在電荷的大小、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，參見圖1；
2）原理圖(二)一測量阻抗與試品串聯，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

測量阻抗與試品串聯

平衡回路布置

極性辨別回路布置

各組件如下:
          U~一高壓電源    Zmi一測量系統輸入阻抗
          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通常由高壓電源、耦合設備、傳輸系統和測量系統構成。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。測量結果的準確度主要受系統背景噪音和靈敏度的影響。

對于降低系統背景噪音，可以通過如下途徑來實現：
1）系統良好的接地；
2）構建屏蔽室和過濾/隔離來自高壓電源側的干擾；
3）采用平衡電路布置來進行測試；
4）信號的處理和恢復：開窗法，頻率選擇法，極性識別法和平均脈沖法等；

測量系統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，系統靈敏度越高。但因為系統自身的限制，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進行標定校驗來確保試驗結果的準確性。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

根據局放測量設備的分類，局放測量可分為寬帶測量和窄帶測量。寬帶測量的帶寬△f在100kHz到400kHz之間，其測量頻率的范圍在30kHz到500kHz頻段上；而窄帶測量的帶寬△f在9kHz到30kHz的范圍內，其中心帶寬頻率fm在50kHz到1MHz頻段上。

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