电流互感器的局部放电试验

责任编辑：绿能德 人气：64 发表时间：2025-11-25 14:28:38

好的，我们来详细探讨一下电流互感器的局部放电试验。这是一个非常重要且专业的电气试验项目，对于确保电流互感器（CT）的长期运行可靠性和电力系统的安全至关重要。




一、 什么是局部放电？

局部放电（Partial Discharge, PD） 是指发生在电气设备绝缘结构局部区域的、未贯穿整个电极的放电现象。




通俗理解： 可以将CT的主绝缘（比如环氧树脂、油纸绝缘）想象成一座堤坝。局部放电就像是堤坝内部或表面出现的一些细微的“蚁穴”或“裂缝”。虽然短期内不会导致整个堤坝垮塌（即绝缘完全击穿），但这些缺陷在长期电压应力下会逐渐扩大、恶化，最终可能导致绝缘失效，引发设备爆炸等严重事故。




局部放电的危害： 局部放电会产生电脉冲、电磁波、超声波、光、热以及化学反应（如油中分解出气体），这些效应会持续侵蚀绝缘材料，使其绝缘性能下降。因此，局部放电量是衡量CT绝缘内部是否存在隐患及其严重程度的关键指标。




二、 为什么要进行局部放电试验？

检测绝缘缺陷： 这是最直接的目的。CT在制造、运输或安装过程中，其内部绝缘可能存在一些不易察觉的缺陷，例如：




气泡或空穴： 环氧树脂浇注不密实、真空处理不当。




绝缘内部杂质： 如金属颗粒、灰尘等。




界面缺陷： 导体与绝缘材料之间、不同绝缘材料之间的结合不良。




内部裂纹： 由机械应力或热应力引起。




沿面放电： 绝缘表面脏污或受潮。




质量控制： 对于新出厂或大修后的CT，局部放电试验是检验其制造和修复工艺是否合格的强制性试验项目。国家标准（如GB/T 20840.1）和电力行业标准（如DL/T 726）对此有明确规定。




评估绝缘状况： 对于运行中的CT，定期进行局部放电试验可以作为状态检修的依据，评估其老化状况和剩余寿命，实现预测性维护，避免突发性故障。




三、 试验标准与要求

根据 GB 1208《电流互感器》 和 DL/T 726《电力用电流互感器使用技术规范》 等标准，对CT的局部放电试验有明确要求：




试验电压： 试验通常在工频耐压试验之后进行。首先将电压升至预加电压（如1.1-1.2倍设备最高电压Um的√3倍），保持一段时间，然后降至局部放电测量电压（如1.2Um或1.2Um/√3，具体取决于电压等级和绝缘类型）。




允许的放电量： 在规定的测量电压下，CT的局部放电量不应超过标准限值。例如，对于Um ≥ 7.2kV的环氧树脂浇注型CT，在1.2Um电压下，其视在放电量通常要求不大于10-20 pC（皮库）。油浸式CT的要求可能略有不同，但同样非常严格。




四、 试验方法

局部放电试验的接线原理与工频耐压试验相似，但需要增加一套高灵敏度的局部放电检测系统。基本接线如下图所示（以电磁式CT为例）：




1. 试验接线：




高压源： 无局部放电的工频试验变压器，为其提供高压。




被试品（DUT）： 电流互感器。




耦合电容Ck： 从高压端耦合局部放电信号，其本身必须是无局放的。




检测阻抗Zm： 与Ck串联，用于提取放电脉冲信号。




局部放电检测仪： 核心设备，用于采集、放大、显示和测量放电信号的幅值（pC值）。




特殊处理： CT的二次绕组需要全部短路并一点接地。这是为了防止试验时高压在二次侧感应出危险电压，并避免二次回路对测量造成干扰。




2. 试验步骤：




准备工作： 检查试品外观，确认试验接线正确可靠，所有二次绕组短路接地。布置好检测系统并校准。




系统校准： 使用校准脉冲发生器向试品两端注入已知电荷量的脉冲，确定检测系统的“刻度系数”，确保测量结果的准确性。




预加压： 平稳地将电压升至预加电压（如1.1Um * √3），并保持60秒。




测量： 将电压降至测量电压（如1.2Um），保持60秒，在此期间读取局部放电仪显示的最大稳定放电量。




降压与断电： 测量完成后，将电压降至零，断开电源，并对试品进行充分放电。




五、 注意事项

抗干扰是关键： 局部放电测量是微伏/皮库级别的微弱信号测量，极易受外界电磁干扰（如电晕、开关操作、无线电波等）。试验通常在屏蔽室内进行，或需要采取严格的抗干扰措施，如使用电源滤波器、屏蔽线等。




接地必须良好： 所有设备的一点接地必须可靠，否则会引入巨大的地线回路干扰。




环境背景测量： 正式试验前，应在不加电压或低电压下测量背景干扰水平，并在最终结果中予以考虑。




人员安全： 试验属于高压作业，必须遵守安全规程，设置安全围栏，并有专人监护。




六、 结果分析与判断

合格： 测得的局部放电量小于标准规定的限值，且在整个测量过程中放电信号稳定无增长。




可疑： 放电量接近限值，或放电信号不稳定。需要查找原因（可能是外部干扰），必要时重复试验。




不合格： 放电量明显超标，或随电压升高而快速增长。这表明CT内部存在严重的绝缘缺陷，该设备禁止投运。









总结

电流互感器的局部放电试验是一种非破坏性的、极其有效的绝缘诊断技术。它就像给CT做的一次精密的“心脏造影”，能够提前发现潜在的绝缘“病灶”，是保证电力系统安全稳定运行不可或缺的重要环节。对于电气试验人员来说，掌握其原理、方法和判断标准是至关重要的专业技能。










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