电网运维相关技术之局部放电原理

国家标准《高电压试验技术—局部放电测量》（GB/T 7354-2018）对局部放电的术语和定义为：

局部放电 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。

局部放电的成因

局部放电是电气设备绝缘内部中的一种潜在威胁，通常发生在电极之间但未贯穿电极的情况下。其产生原因主要是设备绝缘内部存在弱点或生产过程中的缺陷。

在高电场强度作用下，局部放电表现为绝缘内气体的击穿、小范围内固体或液体介质的局部击穿，或金属表面的边缘及尖角部位场强集中引起的局部击穿。

局部放电的主要类型

1.内部放电

内部放电：常见于固体绝缘体内部存在气隙或液体绝缘内部存在气泡。根据气压和电极系统的变化，放电过程可分为电子碰撞电离放电和流注放电两类。在形式上，可分为脉冲型（火花型）放电、非脉冲型（辉光型）放电和离散脉冲型（亚辉光型）放电。

一般情况下，局部放电都属于脉冲型放电，可以在外加工频电压的一定相位上观察到单个分离的放电脉冲。

2.表面放电

在电气设备的高电压端，由于电场集中，沿面放电场强较低，容易产生表面局部放电。电极系统的不对称性会导致工频正、负半波的放电图形不对称。

3.电晕放电

通常在高压导体周围全是气体的情况下，如高压输电线路或者高压变压器，有几率发生气体介质在不均匀电场中的局部自持放电的现象。当电极曲率半径很小或者电极距离很远时，由于电场极不均匀，电压达到一定程度后，局部电场强度超过气体的电离场强，气体发生电离和激励，因而出现电晕放电。

4.悬浮电位放电

在高压电力设备中，由于结构设计缺陷、运输或运行过程中的损伤，当与地连接松动或脱落时，部分金属部件会位于高压与低压电极之间，并根据阻抗比形成分压，从而产生悬浮电位。悬浮电位的存在会导致局部放电，造成周围固体介质烧坏或炭化，绝缘油分解产生特征气体，影响绝缘性能。

局部放电的监测和预防

尽管单个局部放电的能量较小，短期存在并不会对高压电气设备的绝缘强度产生影响，但长期累积效应会导致绝缘的介电性能逐渐劣化，并使局部缺陷扩大，最终可能导致整个绝缘击穿。因此，对局部放电的监测和预防至关重要。通过深入了解局部放电的类型和产生原因，采取相应的预防和应对措施，可以确保电网系统的安全稳定运行。我们将继续为您带来相关技术的知识分享。