На измерения также влияют помехи (раздел 10) или фоновый шум, который должен быть достаточно низок, чтобы обеспечить достаточно чувствительное и точное измерение нормированной величины частичных разрядов.
Минимальная величина количественных характеристик ЧР, измеряемых при конкретном испытании, в основном, ограничивается помехами. Хотя они эффективно могут быть устранены подходящими методами, которые описаны в приложении G, дополнительные ограничения определяются внутренним уровнем шумов измерительных приборов и систем, физическими габаритами, расположением испытательной схемы и значениями параметров испытательной схемы.
Другой предел для измерения минимального значения количественных характеристик ЧР устанавливается отношением емкостей Ca/Ck и оптимальными значениями входного полного сопротивления соединительного устройства и его соответствием используемым измерительным приборам. Самая высокая чувствительность была бы обеспечена, если бы Ck >> Ca , условие, которое обычно неудобно удовлетворить из-за дополнительной нагрузки высоковольтного питания. Таким образом, номинальное значение Ck ограничено при фактических испытаниях, но допустимая чувствительность обычно достигается при Ck, приблизительно 1 нФ или выше.
10 Помехи
Измерения подвергаются воздействию помех, которые должны быть достаточно низки, чтобы дать возможность для достаточно чувствительного и точного измерения контролируемых количественных характеристик ЧР. Так как помехи могут совпадать с импульсами ЧР, и поскольку, они часто накладываются на измеряемые количественные характеристики, уровень фоновых шумов предпочтительно должен быть меньше чем 50 % нормированной допустимой величины частичных разрядов, если иначе не указанно соответствующим Техническим Комитетом. При приемочных испытаниях и типовых испытаниях на высоковольтном оборудовании, должен быть зарегистрирован уровень фоновых шумов.
Высокими показаниями, которые, как известно, вызваны внешними помехами, можно пренебрегать.
Сигнал, стробируемый окном времени, выделением полярности, или подобными методами может приводить к потере истинных сигналов частичных разрядов, если эти сигналы встречаются одновременно с помехами или "стробируемой снаружи" (подавляемой) части цикла. По этой причине, сигнал не должен блокироваться стробирующей схемой в течение больше, чем 2 % каждого периода испытательного напряжения в системах переменного напряжения, не больше, чем 2 % совокупного испытательного времени в системах постоянного напряжения.
Если, однако, присутствуют несколько синхронизированных от сети источников радиопомех за период, блокирование предела интервала может быть увеличено до 10 % периода испытательного напряжения. Следовательно, это стробирование должно быть установлено до того, как прикладывается полное испытательное напряжение, и эти установки не должны изменяться в течение испытания. Соответствующий Технический Комитет может принимать решения о различных пределах для стробирования сигнала.
ПРИМЕЧАНИЕ Близлежащая работа больших выпрямителей или инверторов может производить частный тип регулярно повторяемых помех, которые связаны перемещением тока в элементах инвертора или выпрямителя.
Дальнейшая информация относительно помех и их уменьшения дается в приложении G.
11 Измерение частичных разрядов при испытаниях
напряжением постоянного тока
11.1 Общие положения
Испытательные объекты с твердой или пропитанной жидкостью изоляцией показывают существенно отличающиеся характеристики ЧР при испытаниях напряжением постоянного тока по сравнению с теми же испытаниями переменным напряжением. Различия могут быть незначительными в объектах с газообразной изоляцией.
Некоторые из этих различий сводятся в итоге к следующему:
частота следования импульсов заряда может быть очень незначительной для напряжения постоянного тока, прикладываемого к твердой изоляции, потому что интервал времени между разрядами на каждом участке разряда определяется уменьшением постоянных времени изоляции;
могут встречаться многочисленные разряды, когда изменяется прикладываемое напряжение. В частности, изменение полярности во время испытания может вызывать многочисленные разряды при низком напряжении, но впоследствии частота следования импульсов уменьшится до устойчивого состояния;
в жидкой изоляции движение жидкости имеет тенденцию, уменьшающую постоянные времени, вследствие чего, разряды учащаются;
характеристики ЧР испытываемых объектов могут находиться под влиянием колебаний испытательного напряжения.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 При постоянном напряжении, эффект изменения напряжения может быть резко выражен, потому что распределение напряжения, в основном, уже не определяется объемом или поверхностными удельными сопротивлениями, как это было бы при условии неизменного напряжения.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Нормированные количественные характеристики ЧР, пределы подсчета импульсов и длительность приложения напряжения должны определяться соответствующим Техническим Комитетом.
11.2 Количественные характеристики, относящиеся к частичным разрядам
Вообще, все количественные характеристики, относящиеся к частичным разрядам, как определено в 3.3, являются также применимыми к испытаниям напряжением постоянного тока. Прибор, используемый для измерения кажущегося заряда, будет иметь ответный сигнал последовательности импульсов, который не зависит от частоты следования импульсов частичных разрядов.
11.3 Напряжения, относящиеся к частичным разрядам
11.3.1 Напряжения возникновения и погасания частичных разрядов
Могут быть трудности в определении напряжений возникновения и погасания частичных разрядов во время испытаний постоянным напряжением, поскольку они зависят от таких факторов, как распределение напряжения при изменяющемся напряжении, температуры и давления. Более вероятно возникновение частичных разрядов во время первоначального приложения напряжения или во время изменений напряжения, затем они становятся более прерывистыми, поскольку распределение напряжения становится устойчивым.
При определенных условиях, частичные разряды могут продолжаться даже после отключения испытательного напряжения. Это имеет силу особенно для комбинаций твердой, жидкой и газообразной изоляции.
ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых случаях, приложение постоянного напряжения к испытываемым объектам с твердой изоляцией приводит к условиям развития частичных разрядов. Это подтверждается возрастанием количества ЧР и уменьшением цикличности при приложении неизменного напряжения, до тех пор, пока отвечающее стандарту состояние достигается после длительного периода.
11.3.2 Испытательное напряжение частичных разрядов
Во время приложения испытательного напряжения частичных разрядов, испытываемый объект не должен показывать количественные характеристики импульсов ЧР, превышающие нормированное значение. В то время как для переменных напряжений, в основном, рассматривается только величина кажущегося заряда, то для испытаний постоянным напряжением также число импульсов частичных разрядов, превышающих определенную величину не должно превышать определенную суммарную величину в течение указанного времени при испытательном напряжении. Должно быть отмечено, что во время испытания могут встречаться отдельные импульсы ЧP высокой амплитуды.
11.4 Испытательные схемы и измерительные системы
В основном, испытательные схемы и измерительные приборы, используемые для испытаний переменным напряжением, могут также использоваться для постоянного напряжения.
Так как распространение импульсов частичных разрядов прерывисто, должны использоваться счетчики импульсов или цифровые приборы для измерения частичных разрядов.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Когда частота следования импульсов n низка, полезны счетчики импульсов, которые показывают количество разрядов в различных, выбираемых диапазонах их значений за каждый интервал времени.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Ответный сигнал прибора на различную частоту повторения импульсов, приведенный в 4.3.3 - не применим для испытаний постоянным напряжением.
11.5 Испытания
11.5.1 Выбор методики испытаний
Методики для определения напряжений возникновения и погасания ЧР, описанные для переменного напряжения, обычно не применимы для испытаний постоянным напряжением, так как напряженность в диэлектрике во время повышения напряжения и уменьшения отличается от напряженности в течение периода, когда напряжение неизменно.
Не имеется никакого общепринятого метода для определения величин частичного разряда при испытаниях постоянным напряжением. Используется любой метод, важно заметить, что количественные характеристики, касающиеся частичных разрядов в начале приложения напряжения, могут отличаться от величин, измеряемых после значительного времени при том же самом испытательном напряжении.
11.5.2 Помехи
Информация, данная в разделе 10 также применима для испытаний постоянным напряжением. Однако, в этом случае, может встречаться частный тип регулярно повторяющихся помех, который связан с протеканием тока в элементах выпрямителя источника постоянного напряжения.
Рисунок 1а Последовательное соединение соединительного устройства CD
с соединительным конденсатором
Рисунок 1b Последовательное соединение соединительного устройства CD
с испытываемым объектом
Компоненты:
U высоковольтное питание
Zmi входное сопротивление измерительной системы
CC соединительный кабель
OL оптическая связь
Ca испытываемый объект
Ck соединительный конденсатор
CD соединительное устройство
MI измерительный прибор
Z фильтр
Рисунок 1с Балансная схема
Рисунок 1d Схема, различающая полярность
Компоненты:
U высоковольтное питание
Zmi входное сопротивление измерительной системы
CC соединительный кабель
OL оптическая связь
Ca испытываемый объект
Ck соединительный конденсатор
CD соединительное устройство
MI измерительный прибор
Z фильтр
Рисунок 1 Основные схемы измерения частичных разрядов
U низковольтное или высоковольтное питание
Zmi входное сопротивление измерительной системы
CC соединительный кабель
Ck соединительный конденсатор
Сm емкость параллельная Zmi
Ca испытываемый объект
CD соединительное устройство
MI измерительный прибор
Z фильтр
Рисунок 2 Схема для измерения на ответвлениях ввода
К
U низковольтное или высоковольтное питание
Zmi входное сопротивление измерительной системы
CC соединительный кабель
Ck соединительный конденсатор
Ca испытываемый объект
CD соединительное устройство
MI измерительный прибор
Z фильтр
Рисунок 3 Схема для измерения на испытываемых объектах с самовозбуждением
Рисунок 4a Последовательное соединение соединительного устройства
с соединительным конденсатором
Рисунок 4b Последовательное соединение соединительного устройства
с испытываемым объектом
Компоненты:
U высоковольтное питание
G генератор шагового напряжения
С0 градуировочный конденсатор
Zmi входное сопротивление измерительной системы
CC соединительный кабель
Ck соединительный конденсатор
Ca испытываемый объект
Сs паразитная емкость
CD соединительное устройство
MI измерительный прибор
Z фильтр
Компоненты:
U высоковольтное питание
MI измерительный прибор
Ca испытываемый объект
Ck соединительный конденсатор
С0 градуировочный конденсатор
G генератор шагового напряжения
Рисунок 4с Схема испытания для измерений в газоизолированных
распределительных устройствах
Рисунок 4 Соединения для градуировки полностью собранной
испытательной схемы
А полоса пропускания измерительной системы
