無局放耐壓試驗裝置怎么選型？

什么是無局放試驗？
局部放電（Partial Discharge, PD）是電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部或表面存在的非貫穿性放電。無局放試驗就是在進行高電壓耐壓試驗的同時，檢測試品內(nèi)部是否產(chǎn)生局部放電，并測量其放電量。因此，裝置必須滿足兩個核心功能：提供高電壓和檢測微弱放電信號。

一套完整的裝置通常由以下幾大部分構(gòu)成：
高壓發(fā)生系統(tǒng)：提供試驗所需的高電壓。
無局放試驗變壓器：這是核心高壓源。其本身采用特殊設(shè)計和工藝（如屏蔽、絕緣處理），使其在額定電壓下的局部放電量極小（通常要求＜5pC或更低）。
調(diào)壓器：用于平滑地調(diào)節(jié)輸入電壓，從而控制高壓輸出。常用有電動調(diào)壓器、感應(yīng)調(diào)壓器，現(xiàn)代系統(tǒng)更多采用電子式調(diào)壓電源。
高壓濾波器：串接在變壓器輸出端，用于濾除電源和變壓器自身產(chǎn)生的高頻干擾，確保送到試品上的電壓是“干凈”的。
耦合檢測系統(tǒng)：從試品回路中提取局部放電信號。
耦合電容器：為局部放電脈沖信號提供一個低阻抗的通道。其本身也必須是無局放的。
檢測阻抗：串聯(lián)在耦合電容器的接地端，將流過的脈沖電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號以供測量。
高頻電流互感器：套設(shè)在試品或設(shè)備的接地線上，用于檢測放電脈沖電流。
測量與分析系統(tǒng)：對提取的信號進行處理、顯示和判斷。
無局放檢測儀：系統(tǒng)的“大腦”。它能對檢測阻抗傳來的信號進行放大、濾波、采集和分析，最終顯示出放電量、相位、次數(shù)等信息，并具備識別和抑制干擾的功能。

如何選型配置

一、明確測試需求
這是所有工作的基礎(chǔ)，首先明確。
試品類型：是變壓器、GIS（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備）、電纜、互感器還是套管？不同試品的電容和測試回路差異很大。
最高試驗電壓：確定您需要測試的最高工頻AC電壓（如110kV/220kV變壓器所需的耐壓值）。裝置的額定電壓應(yīng)留有余量，通常是最高試驗電壓的1.1~1.2倍。
試品電容量：估算或計算試品的電容值（如電力電纜的電容很大）。這決定了高壓電源所需的額定容量（kVA）。
容量計算公式：P = ω × C × U² × 10?³ (kVA)
ω = 2πf (f=50Hz或60Hz)
C = 試品電容 (μF)
U = 試驗電壓 (kV)
要求的測量靈敏度：即需要檢測到的最小放電量（如≤5pC或≤10pC）。這決定了檢測儀的性能和整個系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計等級。
遵循標準：明確需要遵循的國家或國際標準（如GB/T 7354, IEC 60270等），標準會對裝置性能有具體要求。

二、選擇高壓發(fā)生裝置
電壓和容量：根據(jù)第一步的計算結(jié)果選擇。例如，測試220kV電纜，要求電壓300kV，電容量0.5μF，則所需容量 P = 2×3.14×50×0.5×10??×300²×10³ ≈ 1413 kVA。因此需選擇額定電壓≥330kV，容量≥1500kVA的無局放變壓器。

三、考慮輔助與環(huán)境
屏蔽：預(yù)算必須包含屏蔽環(huán)境！ 除非在偏遠無干擾地區(qū)，否則屏蔽室或屏蔽罩是必需品。
安全與保護：確保系統(tǒng)有可靠的接地、圍欄、門聯(lián)鎖和緊急停機按鈕。

配置方案舉例
案例：110kV電力變壓器出廠試驗
需求：
試品：110kV電力變壓器
試驗電壓：≤ 160kV (AC)
試品電容：≈ 10,000 pF (0.01 μF)
要求靈敏度：< 5 pC
標準：GB/T 1094.3, IEC 60076-3

計算容量：
P = 2×3.14×50×0.01×10??×160²×10³ ≈ 80 kVA

推薦配置：
高壓系統(tǒng)：150kV/100kVA 油浸式無局放試驗變壓器（電壓和容量均留有余量）。
調(diào)壓裝置：100kVA 電子調(diào)壓電源，實現(xiàn)平滑升壓和程控。
耦合裝置：200kV 無局放耦合電容器，100kV 檢測阻抗。
測量系統(tǒng)：雙通道數(shù)字式無局放檢測儀，具備PRPD/PRPS分析功能。
環(huán)境：建議在專用電磁屏蔽實驗室內(nèi)進行。
保護：全套過流、過壓、閃絡(luò)保護系統(tǒng)。