常规电测法是指符合IEC60270和GB/T7354标准的局部放电测量方法。该方法测量局放产生的电流脉冲,但由于通过缺陷处流过的电流是不可以直接测量到的,因此,在电极两端测量到的值经过转换处理最后测得的是视在电荷,即根据视在电荷的大小、相位分布等情况来对局部放电进行评估。
常用的几种基本局部放电测量电路分别如下所示:
1)原理图(一)一测量阻抗与藕合电容串联,参见图1;
2)原理图(二)一测量阻抗与试品串联,参见图2;
3)原理图(三)一平衡回路布置,参见图3;
4)原理图(四)一极性识别回路布置,参见图4;
测量阻抗与耦合电容器串联
测量阻抗与试品串联
平衡回路布置
极性辨别回路布置
U~一高压电源 Zmi一测量系统输入阻抗
CC一连接电缆 Ca一试品电容
Ck一丰禺合电容 CD一藕合设备
MI一测量仪器 Z一限流滤波阻抗
如图中所示,基本的局部放电测量系统通常由高压电源、耦合设备、传输系统和测量系统构成。所有实际使用的测量电路都是由这四种基本电路衍生变化而来的,其中图1和图2又称作直测法,而图3和图4又称作平衡法。平衡法比直测法具有更优良的抗干扰能力,但直测法具有更好的灵敏度。
测量电压U由高压试验变压器提供,通过阻抗Z对测试回路进行限流滤波,耦合电容Ck对信号进行耦合,在测量阻抗Zmi处将脉冲电流信号转化成脉冲电压信号,最终通过滤波和放大后由同轴电缆传输给局放分析仪。测量结果的准确度主要受系统背景噪音和灵敏度的影响。
对于降低系统背景噪音,可以通过如下途径来实现:
1)系统良好的接地;
2)构建屏蔽室和过滤/隔离来自高压电源侧的干扰;
3)采用平衡电路布置来进行测试;
4)信号的处理和恢复:开窗法,频率选择法,极性识别法和平均脉冲法等;
测量系统的灵敏度由高压回路和试品之间的电容比例K (=Ck/Ca决定,K值越大,系统灵敏度越高。但因为系统自身的限制,尤其是高压电源载荷能力的限制,K值并不会无限大,通常说来,只要Ck不小于1nF,系统的灵敏度就可以满足试验要求。对于不同电容量的试品,在试验前通常要对整个系统进行标定校验来确保试验结果的准确性。下图所示的是GIS整测试单元的标定电路。
GIS整测试单元的标定