一個完整的電機局部放電測試系統(tǒng)通常包含以下核心設(shè)備，其配置依據(jù)測試對象（如整車、定子、單個線圈）和測試標準而有所不同。

• 高壓單元：包括無局放試驗變壓器、變頻電源、沖擊電壓發(fā)生器。主要功能是為被測電機提供高壓源，如工頻、高頻正弦波或模擬浪涌的脈沖電壓，以激發(fā)局部放電。

• 檢測與采集單元：包括耦合電容、檢測阻抗、高頻電流傳感器。主要功能是提取局部放電產(chǎn)生的高頻脈沖信號。其中，耦合電容和檢測阻抗的組合是經(jīng)典的脈沖電流法配置。

• 測量與分析主機：包括局部放電檢測儀、工業(yè)電腦及專業(yè)軟件。主要功能是對采集的信號進行放大、濾波、分析處理，顯示放電量、放電圖譜，并與耐壓、絕緣電阻等測試集成。

• 輔助與校準設(shè)備：包括校準脈沖發(fā)生器、高壓連接裝置（如高壓繼電器矩陣）。校準脈沖發(fā)生器用于標定系統(tǒng)靈敏度，確保測量值準確；高壓連接裝置可實現(xiàn)多相或單個線圈的自動切換測試。

試驗方法

局部放電試驗的核心是在施加電壓的同時，精準捕獲并分析微弱的放電信號。以下是標準的試驗流程和關(guān)鍵參數(shù)：

1. 測試項目

• 局部放電起始電壓：逐漸升高電壓，直到觀察到第一個穩(wěn)定放電脈沖時的電壓值。

• 局部放電熄滅電壓：在發(fā)生放電后，逐漸降低電壓，直到放電完全停止時的電壓值。

• 指定電壓下的放電量測量：在規(guī)定的電壓下（例如1.5倍額定電壓），測量試品的實際最大放電量（通常要求不超過50皮庫或100皮庫）。

2. 試驗回路接線

標準推薦采用脈沖電流法基本回路。通常包含兩種模式：

• 單相測試：對電機的每一相繞組分別進行測試。

• 多相測試：通過高壓開關(guān)矩陣實現(xiàn)三相繞組的自動切換測試，效率更高。

3. 具體操作步驟

• 校準：在試品端注入已知量的校準脈沖，確認整個測試回路的靈敏度。

• 升壓測量：從較低電壓（如0.2倍額定電壓）開始平穩(wěn)升壓，密切監(jiān)測放電信號。

• 記錄與分析：記錄局部放電起始電壓、局部放電熄滅電壓以及在規(guī)定電壓下的視在放電量。通過觀察相位-幅值-次數(shù)關(guān)系圖譜，可以初步判斷缺陷類型（如內(nèi)部放電、表面放電或槽放電）。

標準規(guī)程

關(guān)于電機局部放電試驗的標準體系與國際標準高度接軌，主要分為離線測試和在線測試兩大類：

• GB/T 20833.1-2021《旋轉(zhuǎn)電機 繞組絕緣 第1部分：離線局部放電測量》：這是核心標準。它規(guī)定了離線（停機狀態(tài)）下進行局部放電測量的通用基礎(chǔ)規(guī)范，包括試驗回路、測量方法、噪聲抑制和結(jié)果評定指南。

• GB/T 20833.2-2025《旋轉(zhuǎn)電機 繞組絕緣 第2部分：定子繞組絕緣在線局部放電測量》：該標準即將于2026年2月實施。它適用于對運行中（在線）的電機進行局部放電監(jiān)測，用于評估絕緣老化趨勢。

• GB/T 22720.2（計劃修訂）《旋轉(zhuǎn)電機 電壓型變頻器供電的旋轉(zhuǎn)電機耐局部放電電氣絕緣結(jié)構(gòu)(Ⅱ型)的鑒定試驗》：該標準專門針對變頻電機絕緣結(jié)構(gòu)的鑒定，要求絕緣系統(tǒng)能夠承受電壓源變頻器產(chǎn)生的重復(fù)電壓脈沖沖擊。

• GB/T 7354-2018《局部放電測量》：這是局部放電測量的基礎(chǔ)通用標準，規(guī)定了術(shù)語、定義和基本的測量方法。

對于新能源汽車驅(qū)動電機等低壓但高頻的電機，通常會參照IEC 60034-18-41標準（即I型絕緣結(jié)構(gòu)），主要考核局部放電起始電壓指標，確保其在逆變器產(chǎn)生的電壓應(yīng)力下不會發(fā)生局部放電。