GB 7354-2003 局部放电测量

GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 月9 舀 本 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 等同采用IEC 60270:2000《局部放电测量》(英文版)。 本标准代替GB/T 7354-1987《局部放电测量》。 本标准与GB/T 7354-1987相比主要变化如下: — 在局部放电参量中增加了脉冲重复频率N，局放脉冲的相角(P,和发生瞬时t;、平方率等; — 增加了校准器、测量系统和校准器检定等章; — 增加了“校准器的性能校核”、“局部放电数字化采集导则”以及“局部放电非电测量法”等三个 附录。 除此之外，其他章节与GB/T 7354-1987相比也有较大的调整。 本标准中的附录A为 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 性附录;附录B、附录C、附录D、附录E,附录F,附录G为资料性附录。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会((CSBTS/TC163)归口。 本标准由全国高电压试验技术和绝缘配合标准化技术委员会解释。 本标准负责起草单位:西安高压电器研究所、武汉高压研究所。 本标准主要起草人:王建生、陈仓、谈克雄、伍志荣、张定国、李世成、吴长顺、种亮坤。 本标准1987年10月1日首次发布，本次为第一次修订。 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 局 部 放 电 测 量 范围 本标准适用于电气设备、组件和系统在频率为400 Hz及以下的交流电压试验或直流电压试验时产 生的局部放电测量。 本标准 : — 定义了局部放电的术语 ; — 定义了有关的被测参量; — 规定了使用的试验回路和测量回路; — 规定了通用的模拟及数字测量方法; — 给出了校准方法及对校准仪器的要求; — 给出了试验程序; — 给出了区分局部放电和外界干扰的准则。 本标准条款可用于起草特定电力设备局部放电测量的技术条件。本标准主要涉及脉冲型(短持续 时间)局部放电的电气测量，但也给出了主要用于局部放电定位的非电气测量方法(见附录F) o 特定电力设备的特性诊断可由局部放电信号的数字化处理(见附录E)以及主要用于局部放电定位 的非电气测量方法(见附录F)完成。 本标准主要阐述交流电压试验时局部放电的电气测量方法，但也提及了在直流电压试验时出现的 特殊问题(见第11章) 本标准术语、定义、基本试验回路和程序一般也都适用于其他频率下所进行的试验，但可能要求特 殊的试验方法和测量系统特性，这些要求未在本标准中考虑。 附录A作为标准要求给出了对校准器性能试验的要求 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 GB/T 16927. 1 高电压试验技术 第一部分:一般定义和试验要求(GB/丁16927. 1-1997, eqv IEC 60060-1) GB/T 16927. 2 高电压试验技术 第二部分:测量系统(GB/T 16927. 2-1997,egv IEC 60060-2) CISPR 16-1无线电干扰和测量仪器抗干扰技术条件及方法 第一部分:无线电干扰和测量仪器的 抗扰性 。 3 定义 本标准采用 了下述定 义 局部放电(局放)partial discharge(PD) 导体间绝缘仅被部分桥接的电气放电。这种放电可以在导体附近发生也可以不在导体附近发生。 注 I:局放一般是由于绝缘体内部或绝缘 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面局部电场特别集中而引起的 通常这种放电表现为持续时间小于 1 ps的脉冲。但是也可能出现连续的形式，比如气体介质中的所谓无脉冲放电，通常用本标准所述的测量方 飞 GB/T 7354-2003/]EC 60270:2000 法 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 不到这类放电。 注z “电晕”是局放的一种形式 它常发生在远离固体或液体绝缘的导体周围的气体介质中。“电晕”不宜被用作 所有局放形式的通用术语。 注 3;局放通常伴随着声、光、热和化学反应等现象，更详细的情况见附录 F, 3.2 局部放电脉冲(局放脉冲) partial discharge pulse(PD Pulse) 当试品中发生局放时，用接在试验回路中适当的检测回路测得的电压或电流脉冲。’‘电流”或“电 压”术语可以和“局放”放在一起用，表示检测量的类型。 注 试品中的一次局放产生一个电流脉冲，满足本标准规定的检测仪在其输出端将产生一个与其输人端电流脉冲 电荷成正比的电流或者电压信号。 3.3 与局部放电脉冲有关的参量 3.3. 1 视在电荷q apparent charge q 局放的视在电荷等于在规定的试验回路中，如果在非常短的时间内对试品两端间注人使测量仪器 上所得的读数与局放电流脉冲本身相同的电荷 视在电荷通常用皮库(PC)表示。 3. 3. 2 脉冲重复率n pulse repetition rate n 在选定的时间间隔内所记录到的局放脉冲的总数与该时间间隔的比值。 注:实际上只考虑高于规定幅值或在规定幅值范围中的脉冲 3.3.3 脉冲重复频率N pulse repetition frequency N 就等间隔脉冲而言，脉冲重复频率N是每秒局放脉冲数。 注 脉冲重复频率 N与校准时的情况有关。 3.3.4 局放脉冲的相角V，和发生瞬时l, phase angle op, and time q of occurrence of a PD pulse is 其关系是 Ip.二 360(t;/T) 式 中: t;-— 在试验电压最近一次朝正向过零时刻与局放脉冲之间的时间间隔; 了一~一试验电压的周期; 9}}— 相位角，一般用度表示。 3.3 53.3.5 平均放电电流，average discharge current I 导出量，等于在选定的参考时间间隔T,内的单个视在电荷4.的绝对值的总和除以该时间间隔; TR,(I。，十“、2‘十⋯+，，“， 3.3 放电功率P discharge power P 导出量，等于在选定的参考时间间隔 T,e,内的单个视在电荷，，馈人试品两端间的平均脉冲功率; 1 (q。，十。:‘。+⋯+。。) 」 冷百 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 式中 : u?uz,"",u为单个视在电荷4对应的放电瞬时t:的试验电压瞬时值，必须注意每个值的符号 (+/一)。 放电功率一般用瓦特(W)表示。 3.3.7 平方率D quadratic rate D 导出量，等于在选定的参考时间间隔T,,, 内单个视在电荷4的平方和除以该时间间隔 D一1(。 x+。1+⋯+。: T K, 平方率一般用平方库仑每秒(C/s)表示。 3.3.8 无线电千扰仪 radio disturbance meter 用与CISPR 16-1中条款一致的B段频率的准峰值测量仪器 3.3.9 无线电干扰电压U_ radio disturbance voltage U_ 导出量，无线电干扰仪用于指示局放视在电荷4时的读数，更详细的情况见4. 5. 6及附录。 3.4 重复出现的最大局部放电值 largest repeatedly-occurring PD magnitude 用具有4.3. 3中规定的脉冲序列响应的测量系统所记录到的最大量值。 重复出现的最大局放值不适用干直流电压试验。 3.5 规定的局部放电值 specified partial discharge magnitude 在规定条件和试验程序下试品在规定的电压下允许的局放有关参量中的最大值。对于交流电压试 验，视在电荷9的规定值是重复出现的最大局放值。 注 任何局放脉冲参量幅值可能在一系列连续周波内随机变化，且在电压作用期间呈现出增大或减小的趋势。因 此，有关技术委员会必须对规定的局放幅值、试验程序以及试验回路和仪器作出相应的规定 3.6 背景噪声水平 background noise 是在局放试验中检测到的不是由试品产生的信号。 注:背景噪声包括测试系统中的白噪声、广播电波或其他的连续或脉冲信号，更详细的情况见附录G, 3.7 与局部放电脉冲参量有关的试验电压 applied test voltages related to partial discharge pulse quan- tifies 与局放脉冲参量有关的试验电压定义见GB/T 16927.1. 3.7. 1 局部放电起始电压U, partial discharge inception voltage U, 当施加于试品的电压从某一观察不到局放的较低值开始逐渐增加到初次观察到试品中产生重复性 局放时的电压。 实际上，起始电压U，是局放脉冲参量幅值等于或超过某一规定的低值时的最低施加电压 注:对于直流电压试验，U.的确定需要特殊考虑，见第 H 章。 3.7.2 局部放电熄灭电压U, partial discharge extinction voltage U, 当施加于试品的试验电压从某一观察到局放脉冲参量的较高值逐渐减小直到试品中停止出现重复 3 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 性局放时的电压。 实际上，熄灭电压U。是当所选的局放脉冲参量幅值等于或小于某一规定的低值时的最低施加 电压。 注:对于直流电压试验，认 的确定需要特殊考虑，见第 11章。 3.7.3 局部放电试验电压 partial discharge test voltage 按规定的局放试验程序施加的，并且在施加期间试品应不出现超过局放规定值的规定电压。 3.8 局部放电测量系统 partial discharge measuring system 局放测量系统包括祸合装置、传输系统和测量仪器。 3.9 测量系统的特性 measuring system characteristics 下列定义适用于4.3规定的测量系统。 3.9. 1 传输阻抗Z(f) transfer impedance Z(f) 当输人是正弦电流时，输出电压幅值和一恒定输人电流幅值的比，Z(f)是频率f的函数。 3.9.2 T限频率f，和上限频率f2 lower and upper limit frequencies f, and f2 传输阻抗Z(f)由通带峰值下降6 dB时的频率。 3.9.3 中心频率f。和带宽△f midband frequency fm and bandwidth 4f 所有测量系统的中心频率均定义为: fm 而带宽定义为: of=几一了， 3.9.4 亚加误差 superposition error 叠加误差是当输人电流脉冲时间间隔小于单个输出响应脉冲的持续时间时，由瞬态输出脉冲响应 的重叠引起的。根据输人脉冲的脉冲重复率，叠加误差可能累加或可能消减。在实际回路中由于脉冲 重复率的随机特性，两种情况均可能发生 但是，由于测量是基于重复出现的最大局放值进行的，因此， 通常只能测到累加的叠加误差 注:叠加误差可以达到 100%或者更高，这取决于脉冲重复率和测量系统的特性。 3.9.5 脉冲分辨时lei T, pulse resolution time T, 两个持续时间极短、波形和极性相同、电荷量相等的相继输人脉冲之间的最短时间间隔，在这一时 间间隔中脉冲响应幅值的变化不大于单个脉冲幅值的10%e 脉冲分辨时间一般与测量系统的带宽△f成反比，也是测量系统分辨连续局放现象能力的表征 注:建议测量完整试验回路和测量系统的脉冲分辨时间，因为试品也能引起叠加误差，例如从电缆末端的波反射。 有关技术委员会宜规定处理叠加误差的程序，尤其是允许偏差包括正偏差或负偏差等。 3.9.6 积分误差 integration error GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 当局放电流脉冲的幅值频谱的上限频率小于以下值时，视在电荷测量中的误差: a) 宽带测量系统的上限频率;或 b) 窄带测量系统的中心频率。见图5, 注:如果某一特种电器有要求，有关技术委员会应规定更严格的f,和f2的值以减小积分误差 3. 10 数字局部放电测量仪 digital partial discharge instruments 本标准所涉及的数字局放仪器一般是用模拟测量系统或仪器测量视在电荷9，然后加一数字采集 和处理系统。数字局放仪的数字部分用来处理模拟量信号以作进一步计算、存储相关参量和显示试验 结果。参考附录Eo 注 数字局放测量仪也可以直接由藕合装置和没有模拟信号处理前端的数字采集系统组成。本标准没有给出适用 于这类仪器的有关资料 3. 11 刻度因数k scale factor k 与仪器的读数相乘得到输人量值的系数(GB/T 16927. 2-1997的3. 5条) 试验 回路和测量 系统 4. 1 一般要求 本条叙述了几种用于测量局放参量的基本试验回路和测量系统，并介绍了这些回路和系统的工作 原理。试验回路和测量系统应按第5章规定进行校准，并应满足第 7章中的规定。有关技术委员会还 可以推荐用于特殊试品的特殊试验回路。只要可能，建议有关技术委员会用视在电荷作为被测参量，但 对特殊情况也可以使用别的参量。 如果有关技术委员会未作规定，则4. 2条所述的任何试验回路以及4. 3条中所规定的任何测量系 统均可使用 但任何情况下均应记录所采用测量系统的最主要特性(f-几、丁。见第3章)。对于直流 电压试验，参见第11章。 4.2 交流电压试验回路 用于局放测量的大多数回路可以由图la~图ld所示的基本回路演变而来 图2和图3表示这些 回路的一些变化，每个回路的组成主要有 a) 试品，通常被认为是一个电容器认(参见附录C) ; b) 祸合电容器C‘(应设计为低电感电容)，或第二个试品认,(类似于试品C，)。在规定的试验电 压下Ck或C.均应具有足够低的局放水平，以便对规定的局放值进行测量。如果一个测量系统能够区 分并分别测量来自试品和藕合电容器中的局放，那么允许Ck或C.,具有较高的局放水平; C) 带输人阻抗的测量系统(对平衡回路，还需要第二个输人阻抗); d) 背景噪声足够低的高压电源(参见第9章和第10章)，以便在规定试验电压下对规定的局放值 进行测量; e) 背景噪声足够低的高压连接(参见第9章和第 10章)，以便在规定试验电压下对规定的局放值 进行测量 ; f) 有时在高压端接人一个阻抗或者滤波器，以减小来自供电电源的背景噪声 注:对于图 1一图3所示的局放基本试验回路，其测量系统的藕合装置也可放在高压端，即藕合装置与C,或 C。交 换位置;这时可用光缆来连接藕合装置和测量仪器，如图 la所示。 不同试验回路的其他情况及特性在附录B和G中考虑。 4.3 视在电荷测量系统 4.3. 1 总则 局放测量系统可以分为几个子系统:祸合装置、传输系统(例如连接电缆或光缆)和测量仪器。一 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 般，传输系统不会对回路特性产生影响，因此不予考虑。 4.3.2 藕合装置 祸合装置是测量系统和试验回路的一个主要部分，其组件是针对特定的试验回路为达到最佳的灵 敏度而专门设计的。一台测量仪器只能与特定的藕合装置相配 祸合装置通常是一个有源或无源二端口网络，它把输人电流转换成输出电压信号。这些信号由传 输系统传给测量仪器。藕合装置的频率响应按输出电压与输人电流之比定义，其选择至少要有效防止 试验电压及其谐波频率进人仪器。 注1:虽然单个辆合装置的频率响应是没有意义的，但输人阻抗的数值及频率特性很重要，因为输人阻抗与 C、及 C会相互影响，故是试验回路的主要部分 注 2, 合装置与试品之间的连接宜根据实际尽量短，以减小对测量带宽的影响. 4.3.3 测量视在电荷仪器的脉冲序列响应 只要输人脉冲的幅值频谱至少在测量系统的带宽△f内是恒定的〔见图5)，那么，测量仪器的响应 是一峰值正比于单极性输人脉冲电荷的电压脉冲。此输出脉冲的波形持续时间及峰值由测量系统的传 输阻抗Z(f)确定。因此，输出脉冲与输人信号的波形和持续时间可能完全不一样。 在示波器上显示一个个输出电压脉冲有助于识别局放的起因并将它们与干扰区别开(见第10章). 电压脉冲既可以用试验电压触发的线性时基显示，也可以用与试验电压频率同步的正弦时基或椭圆时 基显示。 此外，特别推荐用指示仪器和记录仪对重复出现的最大局放值进行定量。用于交流电压试验的这 类仪器的读数宜基于模拟峰值回路或者基于软件的数字式峰值检测回路，它们的充电时间常数非常短、 放电时间常数不大于0.44 s。不论这种仪器采用哪种显示方式，需要满足以下要求: 对由已知脉冲重复频率N的等距离及等幅值脉冲电荷4。组成的脉冲序列，系统的响应应使仪器 的读数R符合表1给出的幅值。当N=100 s-’时，假定此类仪器的量程和增益可以调节到满刻度或者 100%显示 用于产生这些脉冲的校准器应符合第5章中的要求。 表 1 局放测量仪器的脉冲序列响应 N/(1/0 1 2 0 10 50 )100 R._I(%) 35 55 76 85 94 95 R-.I(%) 45 65 86 95 104 105 注 1:这一特性必须满足以使不同类型的仪器获得的读数具有一致性。对所有量程均应满足这一要求，对在本标准 发布之前已经使用的仪器不必要求满足这些要求，但宜给出R(N)的实际值。 注2;被测参量可以由指针式仪器、数字显示器或示波器显示。 注3:规定的响应可以由模拟或数字信号处理得到。 注4 本条规定的脉冲序列响应不适用于直流电压试验 往5:相关技术委员会可规定特定装置的不同的特性响应 4.3.4 宽带局部放电测量仪 这种仪器与祸合装置组合成一宽带局放测量系统，它用具有固定上下限频率值f.,和f:的传输阻 抗Z(f)表征，在低于f，高于f时衰减很快。f,.f:和△f的推荐值为 3o kHz毛f镇loo kHz f《500 kHz 100 kHz蕊,2} f( 400 kHz 注:同一测量仪器与不同的藕合装置组合可以改变传输阻抗，但其总的频率响应宜符合推荐值。 这种仪器对局放电流脉冲(非振荡的)的响应一般是一个良好阻尼的振荡。局放电流脉冲的视在电 荷4和极性都能由此响应确定。脉冲分辨时间T,很小，典型值为5 ks-lo Ks, 6 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 4.3.5 带有源积分器的宽带局部放 电测量仪 这类仪器包括一频带特别宽的放大器，随后是一电子积分器，它由电容电阻积分回路的时间常数来 表征。此积分器对局放脉冲的响应是一个随放电的电荷总量瞬时值增大而增大的电压信号。假定积分 器的时间常数远大于局放脉冲的持续时间，则信号的最终幅值正比于总的电荷量。实际上，1Ks范围的 时间常数是比较典型的。对连续的局放脉冲的脉冲分辨时间小于10 ps 注:这类仪器的上限频率可达几百kH.，这是通过计算放大器和有源积分器组合在一起时的时间常数得出的。 4. 3.6 窄带局部放电测量仪 这类仪器的特点是带宽△f很小，中心频率fm能在很宽频率范围内变化，此频率变化范围中局放 电流脉冲的幅值频谱接近不变。of和了。的推荐值为 9 kHz(of镇30 kHz 50 kHz(几 (1 MHz 进一步推荐在fm士△f频率下的传输阻抗Z(f)宜比峰值通带值低20 dB 注1:在实际视在电荷的测量中 只有当测量值与 几 为推荐值时的检测值一致时，才可采用中心频率 f., > 1 MHzo 注2:通常，窄带仪器和具有高通特性的祸合装置一起使用，高通的通带包含仪器的频率范围.如果采用谐振祸合 装置，几 必须调谐到并固定在藕合装置和试验回路的谐振频率上以得到不变的回路刻度因数. 注3:本标准中具有准峰值响应的无线电干扰仪不适合视在电荷9的测量，但它们可用于局放的检测 这类仪器对局放电流脉冲的响应是一瞬态振荡，其包络带中正、负峰值与视在电荷量成正比，与电 荷极性无关。脉冲分辨时间T「很大，典型情况为80 ps以上。 4.4 对数字局部放电测量仪的要求 数字局放仪最基本的要求是: 显示重复出现的最大局放值，并且仪器应符合4. 3.3中的要求。另外，数字局放仪可以记录和计算 以下一个或几个参量 a) t瞬时产生的视在电荷9.. b) 在各个视在电荷9产生的时刻t.测得的试验电压瞬时值u; . c) 发生在时间t的局放脉冲出现的相位角91i. 4.4. 1视在电荷9的测量要求 数字显示的相继时间间隔不应超过I So 仪器响应通常包括不同水平的持续或基准线噪声。这些噪声通常是由背景噪声或许多局放脉冲引 起的，它们的幅值相对于测量到的最大电平是比较小的。可以采用双极性灵敏闭值来防止采集这些信 号。如果使用阂值，应记录这个电平。 有关模拟响应信号的数字采集见附录E 4.4.2 试验电压值和相位的测量要求 如果数字仪器能记录工频试验电压的数值，它应符合GB/T 16927. 2的要求。 如果仪器能用于测量试验电压的相角，应该用适当的方法验证读数的偏差在真值附近50范围内。 4.5 导出参量的测量系统 4.5.1 藕合装置 4.3.2条款也适用于导出参量的测量系统的藕合装置。 4.5.2 测量脉冲重复率n的仪器 测量脉冲重复率的仪器应具有足够短的脉冲分辨时间T，以分辨被测的最高脉冲重复率。幅值鉴 别器可用来抑制低于可调的预定幅度的脉冲，以避免记录无意义的信号。可以用几个幅值鉴别器电平 来表征局放，例如在直流试验中。 建议将这种计数器的输入接在4.3中所述的局放测量系统的输出端。如果脉冲计数器与响应为振 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 荡或双向的局放测量系统相连，此时必须进行适当的脉冲整形以避免每个脉冲被记录多次 4.5.3 测量平均放电电流I的仪器 原则上，测量放电电流脉冲平均值的仪器，在线性放大和整流后经过适当的校准可指示放电电流I 的平均值。引起这种测量误差的原因: a) 放大器在低脉冲重复率n时饱和; b) 脉冲发生的间隔时间小于测量系统的脉冲分辨时间讯; C) 低于数字采集装置阑值的低电平局放。 评估此测量时宜考虑引起这些误差的原因。平均放电电流也能用数字信号处理进行计算。 注:当脉冲重复率 ，太低，会出现饱和，此时就很难侧到平均放电电流 1 在这种情况下，可能会促使一直增大局 放仪放大器的增益(也就是增大刻度因数)直至检测到电流为止。这样会导致出现放大器的动态范围不能线 性响应稀少的局放脉冲的现象。为了防止这种情况，可用配备检测非线性操作的报警回路的局放仪，或者在 平均电流测量期间对局放仪的输出进行可视化监测(例如示波器) 4.5.4 测量放电功率P的仪器 不同类型的试验回路和模拟仪器均可用于测量放电功率。它们一般都是基于计算参量z. q,u,，如 果示波器的X-Y轴可以分别对场，和u (t)进行定量，则由示波器显示的面积就能确定这一参量。功率 参量也可用更复杂的技术求得。这种试验回路和仪器的校准取决于施加电压及视在电荷刻度因数的 确定 。 放电功率也可以用数字信号处理技术进行计算 4.5.5 测量平方率D的仪器 测量各个视在电荷4值平方的平均值的仪器可给出平方率D，此仪器的设计宜根据适合视在电荷 测量的特点来进行。 平方率也可以用数字信号处理技术进行计算 4.5.6 测量无线电干扰电压的仪器 无线电干扰仪是选频电压表。此仪器主要用来测量无线电广播信号引起的骚扰或干扰。虽然无线 电干扰仪不可能直接指示本标准中所定义的任何局放参量，但是如果按第5章进行校准，且采用合适的 高通特性的藕合装置，就可以获得比较合理的视在电荷q的指示值 由于仪器为准峰值测量电路，读数对放电脉冲的重复率。非常敏感。详细情况见附录D, 4.6 超宽频带局部放电测量仪 也可以用非常宽频带示波器或选频仪器(例如频谱分析仪)配上合适的祸合装置来测量局放 用这 类仪器的目的是测量具有分布参数的设备(如电缆、旋转电机和气体绝缘开关设备)中发生的局放电流 或电压脉冲的波形和频谱进并予以定量，或者提供有关放电现象的机理和起因的信息 本标准对用于这类研究的仪器的带宽/频率以及测量方法未提出建议，因为这类仪器及方法一般是 不直接对局放电流的视在电荷进行量化的 5 完整试验回路中的测量系统的校准 5.1 总则 校准的目的是为了验证测量系统能够正确地测量规定的局放值。 完整试验回路中测量系统的校准是用来确定视在电荷测量的刻度因数k。因为试品电容C会影 响回路的特性，因此要对每一个新试品分别进行校准，除非试验中一系列类似试品的电容值都在平均值 的土10%以内。 完整试验回路中测量系统的校准是在试品的两端注人已知电荷量4。的短时电流脉冲(如图4所 示)，q。值由校准器性能试验的结果取得(参考7.2.3) 5.2 枪 准 程 序 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 用作测量视在电荷4的测量系统的校准，如图4所示，是用6. 2条中定义的校准器通过对试品两端 注人电流脉冲进行的。校准宜在预期值的适当范围内某一个电荷值下进行，以保证对规定局放值测量 的准确度。此适当范围宜选在规定局放值的50 % ^-200%之间。 由于校准器中的电容C。通常为一低压电容器，因此，完整试验回路的校准是在试品不带电时进行 的。而为了使校准有效，校准电容C。一般应不大于。. 1 C,，如果校准器满足要求，则校准脉冲就等效于 放电量4o =以C。的单个放电脉冲。 注:Ca的具体参数由有关产品标准规定，但应考虑藕合电容 C*的影响 在试验回路带电之前必须把氏 移开 如果C。是高电压型的，且背景噪声水平足够低(参考第9章 和第10章)，以致可在规定的试验电压下测量规定的局放水平，则它仍可接在试验回路中 注:如果氏 是高电压型的且一直接在试验回路中，那么就不再要求校准电容 C。小于0. 1 C 对几米高的大试品，校准电容G宜靠近试品的高压端。因为杂散电容C,(图4a和图4b所示)会 导致不可接受的误差 阶跃电压发生器和电容CO之间的连接电缆宜有屏蔽，并且为了防止阶跃电压的畸变，该电缆宜接 有适 当的终端 。 6 校准器 6.1 总则 电流脉冲一般由校准器产生，该校准器由能产生幅值为U。的阶跃电压脉冲发生器和电容C,串联 构成，因此校准脉冲提供重复的电荷，其电荷值为: v = U C, 实际上，不可能产生一个理想的阶跃电压脉冲 尽管具有较慢上升时间t,(峰值的10%~ 90%之 间)和有限衰减时间td(峰值的9000^-10%之间)的其他波形也可以注人同样多的电荷，但由于这种校 准电流脉冲持续时间的变长会引起积分误差，不同测量系统及试验回路的响应也不相同。 阶跃电压发生器的电压脉冲的上升时间t应小于60 ns 注:对于上限频率高于500 kHe的宽带测量系统，必须满足 t,<-O. 031f,的要求以便产生一个几乎不变的幅值频 谱，如图 5所示。 校准脉冲既可以是具有快速上升时间(参考以上定义)和缓慢衰减时间的电压脉冲(单极性或双极 性)序列，也可以是矩形脉冲链，并经校准电容器Co进行有效微分。对第一种情况，电压脉冲的衰减时 间td必须比测量系统的1/f，大;对第二种情况，电压 U。在脉冲之间的时间问隔内的变化不宜超过 5%。对于两种情况，脉冲之间的时间间隔均宜大于脉冲分辨时间 对于双极性系统，两种极性脉冲的 幅值的差应在5%的范围内 向具有分布电气元件的试品注人电流脉冲时，例如GIS, CO可以由高压导体和与校准电压源相连 的传感器电极之间的已知电容构成，见图4c, 注:满足这些条款要求的校准器可用于测量视在电荷的系统的校准，同样也适用于测量导出参量的系统 6.2 完整试验回路中测f系统校准用的校准器 校准器可以提供单极性和双极性脉冲。脉冲重复频率N既可以是固定的(例如试验电压频率的两 倍)，也可以是可变的(当脉冲之间的间隔超过脉冲分辨时间时)。用这类校准器对完整试验回路中的测 量系统进行校准是为了确定局放测量系统的刻度因数。 注 1:刻度因数一般在规定局放值的50%-200端的范围内的某一值下确定。 注 2:可以间接对测量系统进行校准，其方法是向高压试验回路(通常在辐合装置的输人端)而不是在试品端子之 间注人校准脉冲 此方法不能用作单独的校准，但如果和完整试验回路(见第5章)测量系统的校准一起使 用，此技术可作为传递的基准以简化校准程序，使用的校准器宜符合本标准条款的要求. 6.3 测f系统性能试验的校准器 为了检验试验回路的其他性能和测量系统的特性，建议用精密的校准器装置，甚至更严密的校准程 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 序。对用于性能试验的校准器，建议考虑下列特性: a)逐级或连续可调的电荷s4以确定刻度因数的线性度 电荷量的变化通过改变每级电压来进 行，校准器的线性度宜优于士5环或者士1 PC，取两者中大的一个; b) 两相邻同极性脉冲间可变的时延，以单独检查测量系统的脉冲分辨时间T,或者整个试验线 路的脉冲分辨时间; c) 校准器两输出端悬浮，即自由电位输出; d) 对电池供电的校准器宜有电池状况指示器; e) 在视在电荷测量中，用双极性脉冲检测相对于局放电流脉冲极性的变化; f) 用放电量和重复频率N相等、个数已知的一系列校准脉冲校核数字局放测量仪。 7 校准器和测量系统特性的检定 性能试验和性能校核可以评价和保证测量系统的特性。 性能试验和性能校核还可以评价和保证校准器的特性。 一般，校准局放参量校准器的制造厂会提供验证校准器而进行周期性检定的技术要求和导则。 不受制造厂技术要求的制约，应按以下的程序进行。校核的结果应记录在性能记录里。有关校准 器试验见表2，表中“J”表示需要进行该项试验。 7.1 试验周期 测量系统和校准器的检定应作为验收试验进行。性能试验定期进行或大修后进行，最少每五年进 行一次。性能校核定期进行，至少每年一次。 验收试验可包括型式试验和例行试验。此试验周期应符合GB/T 16927. 2的一般条款 7.2 校准器特性的检定 7.2.1 校准器的型式试验 在一系列校准器中用一个校准器来进行型式试验 型式试验应由校准器的制造厂来完成。如果制 造厂没有型式试验结果，用户应安排试验来检定此仪器。 型式试验应包括性能试验所要求的所有试验项目。 7.2.2 校准器的例行试验 应对一系列校准器逐个进行例行试验。例行试验应该由校准器的制造厂来完成。如果制造厂没有 例行试验结果，用户应安排试验来检定此仪器。 例行试验应包括性能试验所要求的所有试验项目。 7.2.3 校准器的性能试验 局放测量的准确度要靠校准器的准确度来保障。因此，校准器的第一次性能试验宜溯源到国家标 准以便认可。 应进行以下性能试验: a) 校准器在所有标称量程下的实际电荷4。的确定，其不确定度宜保持在其标称值的士5%或者 士1 PC内，取两者中大的一个，这些9。值是使用校准器时可能用到的电荷的实际值。 b) 阶跃电压Ua的上升时间t,的确定，其不确定度为士10%. c) 用脉冲计数器确定脉冲重复频率N，其不确定度为士1%。这一要求仅适用于脉冲重复率，的 读数校准 。 附录A描述了关于4。和t,试验的合适程序。如果试验证实其适用性，也可以使用其他程序。 所有试验结果应保存在由用户设立和保管的性能记录里。 7.2.4 校准器的性能校核 应进行以下性能校核: TO GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 校准器在所有标称量程下电荷v。的确定，其不确定度宜保持在其标称值的士5%或者士1 PC内， 取两者中大的一个。 所有试验结果应保存在由用户设立和保管的性能记录里。 表2 要求的校准器试验 试验类 型 试验方法的规定条款 试验分类 型式试验 例型试验 性能试验 性能校核 v。的测量 7. 2. 3 J J J J t，的测量 7. 2. 3 J 丫 J N 的测 量 7.2. 3 J J J 7.2.5 性能记录 校准器的性能记录应包括以下几个方面: a) 标称特性。 1) 标识(出厂编号、型号等); 2) 使用条件范围; 3) 参考条件范围; 4) 预热时间; 5) 电荷输出的范围; 6) 电源电压。 b) 型式试验的结果。 c) 例行试验的结果。 d) 性能试验的结果。 每一次性能试验的日期和时间。 e) 性能校核的结果。 1) 每一次性能校核的日期和时间; 2) 结果:通过或失败(如果失败，记录采取的措施)。 7.3 99f*统特性的检定 一般，用于测量3.3中规定的各种参量的测量系统的制造厂应该提供为验证测量仪器或系统特性 而进行的周期性检定的技术要求和导则。 不受制造厂技术要求的制约，应按以下的程序进行检定。试验以及校核的结果应记录在性能记录 里。有关测量系统试验见表3，表中“J'，表示需要进行该项试验。 7.3.， 测f系统的型式试验 在一系列局放测量系统中只对一个测量系统进行型式试验。此型式试验应该由测量系统的制造厂 来完成。如果制造厂没有型式试验结果，用户应安排试验来检定。 局放测量系统的型式试验至少应包括以下几项; a) 确定测量系统从通带峰值下降到20 dB时的上、下限频率fz和f:，以及此频率范围内的传输 阻抗Z(f),输人量宜为可变频率的正弦电流信号。 b) 在满量程的 10%-100%范围内，至少取三个不同电荷值，且在每一量程范围内取低的脉冲重 复率(约10。次/秒)，在这些校准脉冲下确定测量系统的刻度因数k,k的变化范围应在士5%内，以保证 测量系统的线性度。 c) 由施加电荷量不变，而相邻脉冲的时间间隔逐渐减少的校准脉冲来确定测量系统的脉冲分辨 时间Tr。应该对与测量仪器相配的所有祸合装置及在每一藕合装置所用的最小和最大电容值下确定 脉冲分辨时间 11 GB/T 7354-2003八EC 60270:2000 d) 交流电压试验中，要验证视在电荷4的读数随校准脉冲的脉冲重复频率N的变化情况，变化 量应该符合4. 3.3规定的值。 7.3.2 测量系统的例行试验 在一系列测量系统中，例行试验应该逐个进行。例行试验应该由测量系统的制造厂来完成。如果 制造厂没有例行试验结果，用户应安排试验来检定。 例行试验应包括性能试验所要求的所有试验项目。 7.3.3 测量系统的性能试验 测量系统的性能试验包括: a) 确定测量系统从通带峰值下降到20 dB时的上、下限频率fz和f，以及此频率范围内的传输 阻抗Z(f)，输人量宜为可变频率的正弦电流信号。 b) 在测量系统的输人端施加一可变的局放校准信号来确定测量系统的线性度。刻度因数k的线 性度宜在要测量的规定局放最低值的50%到最高值的200%范围内进行检定。为了保证测量系统的线 性度，k的变化应在15%以内。 试验结果应保存在已建立的性能记录中并由使用者保存。 7.3.4 测量系统的性能校核 测量系统需要在通带内某一频率下确定传输阻抗Z(f)，宜验证该值相对于以前进行的性能试验记 录值的变化不大于10%，其输人量宜为可变频率的正弦电流信号。 试验结果应保存在已建立的性能记录中并由使用者保存。 表3 对测量系统要求进行的试验 试验类 型 试验方法的规定条款 试验 分类 型式试验 例行试 验 性能试验 性能校核 Z(f)的确定 7. 3. 1 J J J J 单频下Z(f)的确定 7. 3. 4 J k的确定 7.3. 1 J Tr 的确定 7.3.1 J 脉冲序列响应 4. 3. 3 J 线性度 7. 3. 1 J 线性度 7, 3. 2 J J 7.3.5 数字局部放 电测量 系统的附加能力的校核 模拟测量系统的规定条款应适用于数字测量系统，但是由于数字测量系统具有记录与局放有关的 多种参量的附加能力，宜通过附加的试验定量验证这种能力。 由于数字局放仪的完整校准程序取决于完全不同的各种仪器的特定能力，故规定了最少应进行的 下列附加校准程序 a) 为了确定数字采集能正确记录输人脉冲而不受频率影响的范围，校准器应具有在规定时间内 产生已知脉冲数目(例如10")且重复频率可调的脉冲的能力。校准器的重复频率应以合适的级数从低 值(例如100 Hz》增至较高值，但是不要超过所用测量系统分辨时间的上限。对每一个脉冲重复频率， 在规定时间间隔中记录的脉冲个数应在所施加的已知校正脉冲数的士2%之内。 b) 为了确定数字采集能成功地捕获每一个局放活动的范围，可采用重复频率不变但已知(例如 100 Hz)的校准器，将所记录的脉冲数目与校准器在数字仪器所设计的最大记录时间内产生的校准脉 冲数目进行比较。两个数目相比允许有士2%的偏差。 更多的内容参考附录E, 12 GB/T 7354- 2003/IEC 60270:2000 7.3.6 性 能记录 测量系统的性能记录应包括的内容: a) 标称特性。 1) 标识(出厂编号、型号等); 2) 使用条件范围; 3) 参考条件范围; 4) 预热时间; 5) 所测电荷量范围; 6) 电源电压。 b) 型式试验结果。 c) 例行试验结果。 d) 性能试验结果。 每次性能试验的日期和时间。 e) 性能校核结果。 1) 每次性能校核的日期和时间; 2) 结果:通过或失败(如果失败，记录所采取的措施) 8 试 验 本章列出对试品本身及试验电压的要求。对于特殊试验条件和试验方法的附加要求由有关技术委 员会规定。此委员会宜规定所要求的最小可测量值，关于最小可测量值实际受到限制的情况将在附录 G中给出。对于直流电压下的试验见第n章 技术委员会还可以推荐另外的局放参量。 注:附录c提供了电缆、气体绝缘开关、电力电容器和带绕组的试品的局放测量的某些导则。 8.1 一般要求 局放试验中，为了使试验结果具有可重复性，应对所有有关因素加以控制。试验前局放测量系统应 按第5章中的规定进行校准 8.2 试品的条件 试验之前，试品宜按有关技术委员会规定的程序进行预处理。如果没有其他规定，则 a) 试品外绝缘的表面必须是清洁和干燥的，因为绝缘表面的污秽或受潮会产生局放; b) 试品试验时宜处于环境温度 在试验之前刚刚受到过机械、热和电气的作用会影响局放的试验结果。为了保证良好的可重复性， 在受作用之后至局放试验之间允许停顿一段时间，具体时间由有关产品技术委员会规定 8.3 试验程序的选择 用于特殊试验和试品的程序由有关技术委员会负责规定。规定应包括预处理过程、试验电压水平 及频率、施加电压的上升和下降速率、施加电压的次序和施加时间的长短以及局放测量试验和其他绝缘 试验的关系等。 为有助于起草上述试验技术要求，8. 3. 1和5.3.2中列举出几个关于交流试验电压下的试验程序 的实例 8. 3. 1 局部放电起始和熄灭电压的确定 将一明显低于起始电压预期值的电压加在试品上，逐步增加电压直到放电发生，或超过规定的局放 参量低值 处于这一规定值时的试验电压就是局放起始电压U;。然后将试验电压升至规定值，之后再 逐渐地将电压降至放电小于同一规定值时的电压值。在这一放电限值处的试验电压就是局放熄灭电压 U。要注意，U、的值可能要受电压上升速率的影响，而U。可能会受施加电压的幅值、持续时间和电压 下降速率的影响 注:某些绝缘中当电压第一次升至U〕时只会间歇地发生局放;一些情况下，放电量迅速上升，而当电压 口维持一 13 GB/T 7354-2003/IEC 60270:2000 段时间后，放电会消失。因此，有关技术委员会宜规定合适的试验程序 然而，无论如何试验电压不可超过受试设备所允许施加的额定短时工频耐受电压 注:对于某些高压电器，重复施加接近额定短时工频耐受电压会有造成试品破坏的危险。 8. 3. 2 在规定的试验电压下确定局部放电值 8.3.2. 1 不预加电压时的测量 规定量的局放幅值是在规定的电压下测得的，该电压可能明显高于预期的局放起始电压。从某一 低值逐步将电压增加到规定值并保持规定时间。因为放电值可以随时间变化，应在规定时间的末尾测 量局放值 也可以在电压正在增加或减小时或在整个试验中对放电值进行测量或记录。 8.3.2.2 有预加电压时的测量 该试验中将试验电压从低于规定局放试验电压的某一值增加到某一超过规定试验电压的电压规定 值，然后将电压保持规定时间，此后逐步降低到局放试验电压 在这一电压水平下，将电压保持规定的时间，并在这一时间的末尾，按给定的时间间隔或在整个规 定时间内测量局放值。 9 测量不确定度及灵敏度 局放脉冲的幅值、持续时间及脉冲重复率在很大程度上受到电压施加时间的影响 同时，与高压试 验中的其他测量相比，不同局放参量的测量具有较大的不确定度，因此，很难用重复试验来验证局放试 验数据。在对局放验收试验作规定时宜考虑到这一点。 用满足本标准的规定并且按本标准第5章及第7章进行校准的测量系统进行视在电荷4的测量 时，可认为测量不确定度为士10%或士1 PC，取两者中较大的一个。 测量还会受外界干扰(第10章)或背景噪声的影响，它们宜足够低，以使能对规定的局放量进行足 够灵敏及精确的测量。 一个特定试验中可以测得的最小局放量通常受到干扰的限制 然而通过附录G中描述的合适技 术消除干扰以后，最小放电量常由测量仪器及系统本身的内部噪声水平及试验回路的布置、尺寸及参数 值限制。 最小局放量与电容比值C./Ck,祸合装置的最佳输人阻抗及其与所使用的仪器的匹配情况有关 当Ck; C.时可以达到最高灵敏度，但因为高压电源的附加负载使这种条件