第21分册 局部放电试验细则（北京公司）

1、规章制度编号：国网（运检/4）*-2016国家电网公司变电检测管理通用细则第 21 分册 局部放电试验细则国家电网公司二一六年 X 月I目 录前前 言言.II1 试验条件试验条件.11.1 环境要求.11.2 待试设备要求.11.3 人员要求.11.4 安全要求.11.5 试验电压要求.21.6 试验仪器要求.21.7 试验电压的测量.32 试验准备试验准备.33 试验方法试验方法.33.1 一般规定.33.2 试验接线.33.3 试验步骤.53.4 注意事项.63.5 试验验收.64 试验数据分析和处理试验数据分析和处理.75 试验记录试验记录.7附附录录A （规范性附录）（规范性附录） 局

2、部放电试验记录局部放电试验记录 .8附附录录B （资料性附录）（资料性附录） 局部放电的基本图谱局部放电的基本图谱.10附附录录C （资料性附录）（资料性附录） 干扰波的基本图谱干扰波的基本图谱.14II前 言为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电管理全公司、全过程、全方位标准化，国网运检部组织 26 家省公司及中国电科院全面总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规定进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了国家电网公司变电验收、运维、检测、评价、检修管理通用细则和反事故措施（以下简称“五通一措”）。经反复征求意见，于 2016 年*月正式发布，

3、用于替代国网总部及省、市公司原有相关变电运检管理规定，适用于公司系统各级单位。本细则是依据国家电网公司变电检测管理通用细则编制的第 21 分册局部放电试验细则，适用于 35kV 及以上变电站变压器、电抗器、互感器、套管、耦合电容器等设备。本细则由国家电网公司运维检修部负责归口管理和解释。本细则起草单位：*、*。本细则主要起草人：*、*。1局部放电试验细则1试验条件1.1环境要求除非另有规定，试验均在以下大气条件下进行，且试验期间，大气环境条件应相对稳定。a)温度：宜处于 +5+40；b)相对湿度：不大于 80%；c)现场区域满足试验安全距离要求。1.2待试设备要求a)待试设备处于停电状态；b)

4、本试验在所有高压绝缘试验之后进行，必要时可结合耐压试验进行； c)试品的表面应清洁干燥，试品在试验前不应受机械、热的作用； d)油浸绝缘的试品经长途运输或注油工序之后通常应静止规定的时间后，方能进行试验。1.3人员要求试验人员需具备如下基本知识与能力：a)了解各种绝缘材料、绝缘结构的性能、用途。b)了解各种电力设备的型式、用途、结构及原理。c)熟悉变电站电气主接线及系统运行方式。d)熟悉各类试验设备、仪器、仪表的原理、结构、用途及使用方法，并能排除一般故障。e)能正确完成试验室及现场各种试验项目的接线、操作及测量。f)熟悉各种影响试验结论的原因及消除方法。g)经过上岗培训并考试合格。1.4安全

5、要求a)应严格执行国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）的相关要求；b)高压试验工作不得少于两人。试验负责人应由有经验的人员担任，开始试验前，试验负责人应向全体试验人员详细布置试验中的安全注意事项，交待邻近间隔的带电部位，以及其他安全注意事项；c)试验现场应装设遮栏或围栏，遮栏或围栏与试验设备高压部分应有足够的安全距离，向外悬挂“止步，高压危险！”的标示牌，并派人看守；d)应确保操作人员及试验仪器与电力设备的高压部分保持足够的安全距离，且操作人员应使用绝缘垫；e)试验装置的金属外壳应可靠接地，高压引线应尽量缩短，并采用专用的高压试验线，必要时用绝缘物支挂牢固；f)对于被试设备两端不在同一工作

6、地点时，如电力电缆另一端应派专人看守；2g)加压前必须认真检查试验接线，使用规范的短路线，表计倍率、量程、调压器零位及仪表的开始状态，均应正确无误；h)因试验需要断开设备接头时，拆前应做好标记，接后应进行检查；i)试验装置的电源开关，应使用明显断开的双极刀闸。为了防止误合刀闸，可在刀刃上加绝缘罩。试验装置的低压回路中应有两个串联电源开关，并加装过载自动跳闸装置；j)试验前，应通知有关人员离开被试设备，并取得试验负责人许可，方可加压；加压过程中应有人监护并呼唱；k)变更接线或试验结束时，应首先断开试验电源，放电，并将升压设备的高压部分放电、短路接地；l)试验现场出现明显异常情况时（如异音、电压波

7、动、系统接地等） ，应立即停止试验工作，查明异常原因；m)高压试验作业人员在全部加压过程中，应精力集中，随时警戒异常现象发生；n)未装接地线的大电容被试设备，应先行放电再做试验；o)试验结束时，试验人员应拆除自装的接地短路线，并对被试设备进行检查，恢复试验前的状态，经试验负责人复查后，进行现场清理。1.5试验电压要求1.5.1试验电压频率试验电压频率一般为50Hz400Hz。1.5.2试验电压波形试验电压的波形应为两个半波相同的近似正弦波。1.5.3试验电压允许偏差如果有关设备标准无其他规定，在整个试验过程中试验电压的测量值应保持在规定电压值的1%以内；当试验持续时间超过60s时，在整个试验过

8、程中试验电压测量值可保持在规定电压值的3%以内。1.6试验仪器要求局部放电的测量仪器按所测定参量可分不同类别。目前常用测量视在放电量的仪器，即示波屏与峰值电压表(pC)或数字显示并用。 放电脉冲通常显示在测量仪器的示波屏上的李沙育(椭圆)基线上。测量仪器的扫描频率应与试验电源的频率相同。1.6.1视在电荷量的测量基本误差a)线性度误差：不大于10%b)对正负脉冲响应的不对称度误差：应不大于10%c)量程换档误差：不大于10%d)低重复率脉冲响应误差：应不大于10%1.6.2脉冲分辨时间局部放电测量仪的脉冲分辨时间不应超过l00s。1.6.3脉冲重复率局部放电测量仪的脉冲重复率测量误差：不大于1

9、0%1.6.4测量灵敏度局部放电测量仪应达到对特定试品电容量所能达到的测量灵敏度。1.6.5测量阻抗a)测量阻抗应具有阻止试验电源频率进入仪器的频率响应功能。3b)测量阻抗在通以最大允许工作电流时连续工作 1 小时应无任何损坏。c)应有过电压保护装置，能承受雷电标准冲击电压 100V 而不损坏。1.6.6校准脉冲发生器 a)校准脉冲电压方波的上升时间不应大于 0.1s，下降时间应不小于 100s； b)校准电荷量允许误差为10%；c)校准脉冲发生器的内阻应不大于 100(对应 100pF 的校准电容)。1.7试验电压的测量局放测量装置宜采用电容（或电阻）分压器与低压电压表，其测量误差不应大于3

10、%。试验电压的测量一般在高压侧进行。特殊情况也可在低压侧测量并根据变比进行换算，但应考虑容升影响。试验电压值以实际测量试验电压峰值除以2为准。2试验准备a)现场试验前，应详细了解设备的运行情况，据此制定相应的技术措施；b)应配备与工作情况相符的上次试验报告、标准化作业指导书、合格的仪器仪表、工具和连接导线等；c)现场具备安全可靠独立试验电源，容量满足试验要求，禁止与运行设备共用电源；d)检查环境、人员、仪器满足试验条件；e)按相关安全生产管理规定办理工作许可手续。 3试验方法 3.1一般规定a)被试品在局放试验前，应先进行其他常规试验，合格后再进行局放试验。b)局放试验回路每改变一次必须进行一

11、次视在放电量的校准。c)放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高脉冲可以忽略，但应作好记录备查。d)试验回路相关设备局放水平应低于规定的视在放电量的 50%。e)油浸式设备在局放试验前应排气。3.2试验接线测量局部放电的试验接线有三种，如图 1 所示 ，一般可按下面基本原则选择： a)试验电压下，试品的工频电容电流超出测量阻抗 Zm 允许值，或试品的接地部位固定接地时，可采用图 1(a)试验回路。 b)试验电压下，试品的工频电容电流符合测量阻抗 Zm 允许值时，可采用图 1(b)试验回路。 c)试验电压下，图 1(a)、(b)试验回路有过高的干扰信号时，可采用图 1(c)试验

12、回路。4 (a)测量阻抗与耦合电容器串联回路；(b)测量阻抗与试品串联回路；(c)平衡回路 Zf高压滤波器；Cx试品等效电容；Ck耦合电容； Zm测量阻抗；Z调平衡元件；M测量仪器图 1 局部放电测量的基本回路 3.2.1变压器局部放电试验的基本原理接线 (a)单相励磁基本原理接线；(b)三相励磁基本原理接线； (c)在套管抽头测量和校准接线 Cb变压器套管电容图 2 变压器局部放电试验的基本原理接线 3.2.2互感器局部放电试验原理接线 (a)电流互感器； (b)电压互感器 Ck耦合电容器；C铁芯；Zm测量阻抗；F外壳； L1、L2电流互感器一次绕组端子；K1、K2电流互感器二次绕组端子；

13、A、X电压互感器一次绕组端子；a、x电压互感器二次绕组端子;5图 3 互感器局部放电试验的原理接线 3.2.3套管局部放电试验原理接线变压器或电抗器套管局部放电试验时，其下部必须浸入一合适的油筒内，注入筒内的油应符合油质试验的有关标准，并静止后才能进行试验。试验时以杂散电容Cs取代耦合电容器Cs，试验接线如图6 所示： Cb套管电容；CS杂散电容； L电容末屏；Zm测量阻抗图 4 变压器套管试验接线 套管局部放电的试验电压，由试验变压器外施产生。穿墙或其它形式的套管的试验不需放入油筒，其试验接线见图 3。 3.3试验步骤3.3.1校准视在放电量接好整个试验回路，一般采用直接校准法将已知电荷量注

14、入试品两端，记录指示系统响应值。3.3.2测定背景噪声水平测定并记录所有测量电路上的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的 50%，当试品允许放电量较低(如小于 10pC)时，则背景噪声水平可以允许到试品允许放电量的 100%。现场试验时，如以上条件达不到，可以允许有个别能分辨是干扰信号并且不影响测量读数的脉冲。3.3.3开始加压，进行局放试验3.3.3.1变压器a)首先将试验电压升到3/1 . 1mU下进行测量，保持 5min；然后试验电压升到 U2，保持 5min；接着试验电压升到 U1，试验时间为；最后电压降到 U2下再进行测量，保持试验频率额定频率120t30min/60min。当

15、在感应耐压试验同时进行局部试验时，U1值即为感应耐压试验值。当仅作为局部放电试验时，U1则为预加电压，U1、U2的电压值规定及允许的放电量参见表 1。 A=5min; B=5min；C=预加电压时间D60 min(对于 Um300kV)或 30 min(对于 Um300Kv); E=5min6图 5 变压器局部放电试验的加压程序 b)测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端，也应同时测量，并分别用校准方波进行校准。 c)在电压升至 U2 及由 U2 再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。d)在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录

16、放电量 Q。放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在 U2 的第二阶段的时间内，所有测量端子测得的放电量 Q，连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。 e)如果放电量曾超出允许限值，但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后 30min/60min 的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。利用变压器套管电容作为耦合电容 Ck，并在其末屏端子对地串接测量阻抗 Zk。3.3.3.2互感器 a)电压互感器试验的预加电压，可采用 150Hz 或其它合适的频率作

17、为试验电源。b)试验应在不大于 1/3 测量电压下接通电源，然后按试验标准进行测量，最后降到 1/3 测量电压下，方能切除电源。3.3.3.3套管 a)变压器或电抗器套管局部放电试验时，其下部必须浸入一合适的油筒内，注入筒内的油应符合油质试验的有关标准，并静止 48h 后才能进行试验。套管局部放电的试验电压，由试验变压器外施产生，可选用电流互感器试验时的试验变压器。 b)穿墙或其它形式的套管的试验不需放入油筒，其试验接线见图 4。3.3.3.4耦合电容器(或电容式电压互感器) a)耦合电容器的试验接线与套管相同，有电容末屏端子的，可利用该端子与下法兰之间，串接测量阻抗 Zm，下法兰直接接地。b

18、)若无电容末屏端子引出的，则需将试品对地绝缘，然后在下法兰对地之间串接测量阻抗 Zm。 3.3.4记录放电量在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按 5 分钟时间间隔记录放电量 Q。3.4注意事项3.4.1放电量校准a)每次使用前应检查校准方波发生器电池是否充足电。b)从串联电容到被试品的引线应尽可能短直，串联电容与校准方波发生器之间的连线最好选用同轴电缆，以免造成校准方波的波形畸变。3.4.2局部放电的干扰与抑制 试验时，应使干扰水平抑制到最低水平。a)采用屏蔽式电源隔离变压器及低通滤波器抑制电源干扰；b)试验回路采用一点接地，降低接地干扰；c)将试品置于屏蔽良好的试验室，并采用平衡法、对称

19、法和模拟天线法的测试回路，抑制辐射干扰；d)远离不接地金属物产生的感应悬浮电位放电或采用接地的方式消除悬浮电位放电干扰。e)在高压端部采用防晕措施(如防晕环等)，高压引线采用无晕的导电圆管，以及保证各连接部位的良好接触等措施消除电晕放电和各连接处接触放电的干扰。 f)使用的试验变压器和耦合电容器的局部放电水平应控制在一定的允许量以下，降低其内部放电干扰。建议采用无局放变压器。 73.5试验验收a)检查试验数据与试验记录是否完整、正确。b)恢复被试设备和试验仪器设备到试验前状态。4试验数据分析和处理a)试验期间试品不击穿，测得视在放电量不超过试验标准，则认为试验合格。局放标准值如下：设备局放标准

20、值35kV 及以上油浸式电力变压器、电抗器1.3 Um/ 下： 300pC3SF6气体变压器1.3 Um/ 下： 300pC 或符合制造商要求3电流互感器1.2Um/下：3 20pC（气体） ； 20pC（油纸绝缘及聚四氟乙烯缠绕绝缘） ； 50pC（固体） （注意值）电磁式电压互感器1.2Um/下：3 20pC（气体） ； 20pC（液体浸渍） ； 50pC（固体） （注意值）电容式电压互感器1.2Um/下： 10pC3套管1.05Um/下：3 油浸纸、复合绝缘、树脂浸渍、充气10pC； 树脂粘纸（胶纸绝缘）100pC（注意值）消弧线圈、干式电抗器、干式变压器10pC（注意值）或符合制造商要

21、求耦合电容器在 1.1 Um/下，10pC3b)若视在放电量超出标准，根据试品放电的特征、与施加电压及时间的规律，区分并剔除由外界干扰引起的高频脉冲信号。 5试验记录现场试验结束后，应按照设备类型进行局部放电试验记录并录入PMS系统，记录格式见附录A。8附录A（规范性附录）局部放电试验记录A.1变压器局部放电试验记录表 A.1变压器局部放电试验记录一、基本信息一、基本信息变电站委托单位试验单位试验性质试验日期试验人员试验地点报告日期编写人员审核人员批准人员试验天气温度湿度（%）二、设备铭牌二、设备铭牌运行编号生产厂家额定电压投运日期出厂日期出厂编号设备型号三、试验数据三、试验数据相位预加电压（

22、kV）测量电压（kV）放电量（pC）ABCAmBmCmabc试验仪器试验结论9A.2互感器/套管局部放电试验记录表 A.2互感器/套管局部放电试验记录一、基本信息一、基本信息变电站委托单位试验单位试验性质试验日期试验人员试验地点报告日期编写人员审核人员批准人员试验天气温度（）湿度（%）二、设备铭牌二、设备铭牌运行编号生产厂家额定电压投运日期出厂日期出厂编号设备型号三、试验数据三、试验数据相位预加电压（kV）测量电压（kV）放电量（pC）ABC试验仪器试验结论10附录B（资料性附录）局部放电的基本图谱B.1局部放电的基本图谱表 B.1局部放电的基本图谱 1112表 B.2局部放电的基本图谱说明类

23、型放 电 模 型放 电 响 应放电量与试验电压的关系1 绝缘结构中仅有一个与电场方向垂直的气隙 放电脉冲叠加于正及负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值的不对称度 3：1 仍属正常 起始放电后，放电量增至某一水平时，随试验电压上升放电量保持不变。熄灭电压基本相等或略低于起始电压2 绝缘结构中仅有一个与电场方向垂直的气隙 放电脉冲叠加于正及负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值的不对称度 3：1 仍属正常 起始放电后，放电量增至某一水平时，随试验电压上升放电量保持不变。熄灭电压基本相等或略低于起始电压，若试验电压上升至某一值并维持较长时间(如

24、30min)，熄灭电压将会高于起始电压，且放电量将会下降；若试验电压维持达 1h，熄灭电压会更大于起始电压，并且高于第一次(30min 时)的值，放电量也进一步下降3 (1)两绝缘体之间的气隙放电 (2)表面放电 放电脉冲叠加于正及负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值的不对称度 3：1 仍属正常。放电刚开始时，放电脉冲尚能分辨，随后电压上升，某些放电脉冲向试验电压的零位方向移动，同时会出现幅值较大的脉冲，脉冲分辨率逐渐下降，直至不能分辨 起始放电后，放电量随电压上升而稳定增长；熄灭电压基本相等或低于起始电压4 绝缘结构内含有各种不同尺寸的气隙(多属浇注绝缘结构) 若

25、试验电压上升或下降速率较快，起始放电后，放电量随试验电压上升而稳定增长，熄灭电压基本相等或略低于起始放电电压。如在某高电压下维持一定时间(如 15min)，放电量会逐渐下降，熄灭电压会略高于起始电压(因浇注绝缘局部放电会导致气隙内壁四周产生导电物质)5 绝缘结构内仅含有一个扁平的气隙(多属电机绝缘) 起始放电后，放电量随试验电压上升稳定增长。如电压上升及下降速率较快，熄灭电压等于或略低于起始电压；如在某高电压下持续一段时间(如 10min)，熄灭电压和起始电压的幅值会降低，幅值略有上升6 绝缘结构为液体与含有潮气的纸板复合绝缘。电场下，纸板会产生气泡，导致放电，进一步使气泡增多 放电脉冲叠加于

26、正及负峰之前的位置，对称的两边脉冲幅值及频率基本相等，但有时上下幅值的不对称度 31 仍属正常。放电刚开始时，放电脉冲尚能分辨，随后电压上升，某些放电脉冲向试验电压的零位方向移动，同时会出现幅值较大的脉冲，脉冲分辨率逐渐下降，直至不能分辨 如在某一高电压下持续 1min，放电量迅速增长，若立即降压，则熄灭电压等于或略低于起始电压；若电压维持 1min 以上再降压，放电量会随电压逐渐下降。如放电熄灭后立刻升压则起始放电电压幅值将大大低于原始的起始及熄灭电压。若将绝缘静止一天以上，则其起始、熄灭电压将会复原7 绝缘结构中仅含有一个气隙，位于电极的表面与介质内部气隙的放电响应不同 放电脉冲叠加于电压

27、的正及负峰值之前，两边的幅值不尽对称，幅值大的频率低，幅值小的频率高。两幅值之比通常大于 31，有时达 101。总的放电响应能分辨出 放电一旦起始，放电量基本不变，与电压上升无关。熄灭电压等于或略低于起始电压13类型放 电 模 型放 电 响 应放电量与试验电压的关系8 (1)一簇不同尺寸的气隙，位于电极的表面，但属封闭型 (2)电极与绝缘介质的表面放电，气隙不是封闭的 放电脉冲叠加于电压的正及负峰值之前，两边幅值比通常为 31 有时达 101；随电压上升，部份脉冲向零位方向移动，放电起始后，脉冲分辨率尚可；继续升压，分辨率下降，直至不能分辨 放电起始后，放电量随电压的上升逐渐增大，熄灭电压等于或略低于起始电压。如电压持续时间在 10min 以上，放电响应会有些变化14附录C（资料性附录）干扰波的基本图谱C.1干扰波的基本图谱表 C.1 干扰波的基本图谱1516表 B.1干扰波的基本图谱说明类型干扰源放电响应放电量与试验电压的关系1悬浮电位放电：在电场中两悬浮金属物体间，或金属物与大地间产生的放电波形有现两种情况：(1)正负两边脉冲等幅、等间隔及频率相同(2)两边脉冲成对出现，对与对间隔相同，有进会在基线往复移动起始放电后有 3 种类型：(1)放电量保持不变，与电压有关，熄灭电压与起始电压完全相等(2)电压继续上升，在某一电压下放电