在電氣設備的絕緣系統中，各部位的電場強度往往是不相等的，當局部區域的電場強度達到電介質的擊穿場強時，該區域就會出現放電，但這種放電并沒有貫穿施加電壓的兩導體之間，即整個絕緣系統并沒有擊穿，仍然 保持絕緣性能，這種現象稱為局部放電。發生在絕緣體內的稱為內部局部放電；發生在絕緣體表面的稱為表面局部放電；發生在導體表面而周圍都是氣體的，可稱之為電暈放電。
局部放電會逐漸腐蝕、損壞絕緣材料，使放電區域不斷擴大，最終導致整個絕緣體擊穿。故必須把局部放電限制在一定水平之下。高壓絕緣設備都把局部放電的測量列為檢查產品質量的重要指標，產品不但出廠時要做局 部放電試驗，而且在投入運行之后還要經常進行測量。
二、局部放電基本物理過程及其主要技術參數
局部放電是一種復雜的物理過程，有電、聲、光、熱等效應，還會產生各種生成物。從電氣性能方面分析，產生放電時，在放電處有電荷交換、有電磁波輻射、有能量損耗。
最明顯的是反映到試品施加電壓的兩端，有微弱的脈 沖電壓出現。如果絕緣中存在有氣泡，當工頻高壓施加于絕緣體的兩端時， 如果氣泡上承受的電壓沒有達到氣泡的擊穿電壓，則氣泡上的電壓就隨外加 電壓的變化而變化。若外加電壓足夠高，即上升到氣泡的擊穿電壓時，氣泡發生放電，放電過程使大量中性氣體分子電離，變成正離子和電子或負離子， 形成了大量的空間電荷，這些空間電荷，在外加電場作用下遷移到氣泡壁上, 形成了與外加電場方向相反的內部電壓，這時氣泡上剩余電壓應是兩者疊加的結果，當氣泡上的實際電壓小于氣泡的擊穿電壓時，于是氣泡的放電暫停, 氣泡上的電壓又隨外加電壓的上升而上升，直到重新到達其擊穿電壓時，又出現第二次放電，如此出現多次放電。
當試品中的氣隙放電時，相當于試品失去電荷q并使其端電壓突然下降△U，這個一般只有微伏級的電源脈沖疊加在千伏級的外施電壓上。所有局部放電測試設備的工作原理，就是將這 種電壓脈沖檢測出來。其中電荷q稱為視在放電量。
三、局部放電測量的基本回路
如圖所示為測量局部放電的三種基本回路。圖中C代表試品電容， Z (Z)代表測量阻抗，Ck代表耦合電容，它的作用是為Cx與Zm之間提供 一個低阻抗的通道。Z代表接在電源與測量回路間的低通濾波器，Z可以讓工頻電壓作用到試品上，但阻止被測的高頻脈沖或電源中的高頻分量通過。
圖 (a)中，試驗電壓U經Z施加于試品Cx,測量回路由Ck與Zm串聯而成，并與Cx并聯，因此稱為并聯測量回路。試品上的局部放電脈沖經Ck 耦合到Zm上,經放大器A送到測量儀器M。這種測量回路適合于試品一端接地的情況，在實際工作中應用較多。
圖 (b)為串聯測量回路，測量阻抗Zm串聯接在試品Cx低壓端與地之間，并經由Ck形成放電回路。因此， 試品的低壓端必須與地絕緣。
圖 (c)為橋式測量回路，又稱平衡測量回路。試品Cx與耦合電容Ck均與地絕緣，測量阻抗Zm與Zm分別接在Cx 與Ck的低壓端與地之間。
四、局部放電測量中的抗干擾措施
1.干擾來源
廣義的電磁干擾除了包括與局放信號一起通過電流傳感器進入監測系統的干擾以外，還包括影響監測系統本身的干擾，諸如接地、屏蔽、以及電路處理不當所造成的干擾等?，F場電磁干擾特指前者，它可分為連續的周期型干擾、脈沖型干擾和白噪聲。周期型干擾包括系統高次諧波、載波通訊以及無線電通訊等。脈沖型干擾分為周期脈沖型干擾和隨機脈沖型干擾。周期脈沖型干擾主要由電力電子器件動作產生的高頻涌流引起。隨機脈沖型干擾包括高壓線路上的電暈放電、其他電氣設備產生的局部放電、 分接開關動作產生的放電、電機工作產生的電弧放電、接觸不良產生的懸浮電位放電等。白噪聲包括線圈熱噪聲、地網的噪聲和動力電源線以及變壓器繼電保護信號線路中耦合進入的各種噪聲等。
電磁干擾一般通過空間直接耦合和線路傳導兩種方式進入測量點。測量點不同，干擾耦合路徑會不同，對測量的影響也不同；測量點不同，干擾種類、強度也不相同。
2.常用的抑制干擾方法
干擾的抑制總是從干擾源、干擾途徑、信號后處理三方面考慮。找出干擾源直接消除或切斷相應的干擾路徑，是解決干擾最有效最根本的方法，但要求詳細分析干擾源和干擾途徑，且一般不允許改變原有的變壓器運行方式， 因此在這兩方面所能采取的措施總是很有限。對于經電流傳感器耦合進入監測系統的各種干擾，采取各種信號處理技術加以抑制。
一般從以下幾方面區 分局放信號和干擾信號；工頻相位、頻譜、脈沖幅度和幅度分布、信號極性、 重復率和物理位置等。
在抗干擾技術中有兩種不同的思路：
一種是基于窄帶 （頻帶一般為10kHz至數10kHz）信號的。它通過合適頻帶的窄帶電流傳感器 和帶通濾波電路拾取信號，躲過各種連續的周期型干擾，提高了測量信號的信噪比。這種方法只適合某一具體的變電站，使用上不方便。此外，由于局部放電信號是一種寬頻帶脈沖，窄帶測量會造成信號波形的失真，不利于后面的數字處理。
一種是基于寬頻（頻帶一般為10至1000kHz）信號的處理方 法。檢測信號中包含局放的大部分能量和大量的干擾，但信噪比較低。對于這些干擾的處理步驟一般是：a.抑制連續周期型干擾；b.抑制周期型脈沖干擾；c.抑制隨機型脈沖干擾。隨著數字技術的發展及模式識別方法在局放中 的應用，這種處理方法往往能取得較好的效果。在后級處理中，很多處理方 法是一致的。可歸納為頻域處理和時域處理方法。頻域方法是利用周期型干擾在頻域上離散的特點處理之；而時域處理方法是根據脈沖型干擾在時域上離散的特點處理。有硬件和軟件兩種實現方式。
由于局部放電脈沖信號是很微弱的信號，現場的電磁干擾都將對測量結果產生較大誤差，因此，要做到準確測量很困難。為了提高測量精度， 除了采取上述介紹的抗干擾措施外，在測量中還應可采取如下措施：
試驗中所使用的設備應盡量采用無暈設備，特別是試驗變壓器和耦合電容Ck
濾波器的性能要好，要做到電源與測量回路的高頻隔離。
試驗時間應盡量選擇在干擾較小的時段，如夜間等。
測量回路的參數配合要適當，耦合電容要盡量小于試品電容Cx, 使得在局部放電時Cx與Ck間能很快地轉換電荷。
必須對測量設備進行校準。
鄂公網安備 42011202002153號
