一個完整的電機局部放電測試系統通常包含以下核心設備，其配置依據測試對象（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生的高頻脈沖信號。其中，耦合電容和檢測阻抗的組合是經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、工業電腦及專業軟件。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。

• 輔助與校準設備：包括校準脈沖發生器、高壓連接裝置（如高壓繼電器矩陣）。校準脈沖發生器用于標定系統靈敏度，確保測量值準確；高壓連接裝置可實現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鍵參數：

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定放電脈沖時的電壓值。

• 局部放電熄滅電壓：在發生放電后，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：通過高壓開關矩陣實現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）開始平穩升壓，密切監測放電信號。

• 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定電壓下的視在放電量。通過觀察相位-幅值-次數關系圖譜，可以初步判斷缺陷類型（如內部放電、表面放電或槽放電）。

標準規程

關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。它規定了離線（停機狀態）下進行局部放電測量的通用基礎規范，包括試驗回路、測量方法、噪聲抑制和結果評定指南。

• GB/T 20833.2-2025《旋轉電機 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測，用于評估絕緣老化趨勢。

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

• GB/T 7354-2018《局部放電測量》：這是局部放電測量的基礎通用標準，規定了術語、定義和基本的測量方法。

對于新能源汽車驅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型絕緣結構），主要考核局部放電起始電壓指標，確保其在逆變器產生的電壓應力下不會發生局部放電。