DL／T 417-2019标准规范下载简介

DL／T 417-2019 电力设备局部放电现场测量导则.pdf

当需要减小试验的励磁电流时，可采用两组二次绕组串联励磁，如图11所示。

b）低压双线圈串联加压

图9电磁式电压互感器局部放电试验接线

0抑制于扰的对称接法

GB/T 41066.2-2022标准下载图11接有耦合电容C.的接线方式

b）电流互感器。电流互感器局部放电试验，试验电压由外施电源产生，其接线如图12所示 感器若有铁芯C端子引出，应并接在B处。电容式互感器的末屏端子也应并接在B处。 宜接A，也可直接接地。试验变压器宜选用单级变压器串接（例如单级电压为60kV的3 压器串接），其内部放电量应小于规定的允许水平。

图12电流互感器试验接线图

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当于扰影响现场测量时，可利用邻近相的互感器连接成平衡回路

套管局部放电的试验电压，由试验变压器外施产生，可选用电流互感器试验时的试验变压器。试 验标准按表2执行。 变压器或电抗器套管局部放电试验时，其下部应浸入合适的油筒内，注入筒内的油应符合油质试 验的有关标准，并静止48h后才能进行试验。变压器或电抗器套管试验接线如图13所示，具有相同类 型套管时，宜用平衡接线法测量。

穿墙或其他形式的套管的试验不需放入油筒，试验标准按表2执行。

6.5耦合电容器（或电容式电压互感器）

图13变压器套管试验接线

耦合电容器的试验接线与套管相同，有电容末屏端子的，可利用该端子与下法兰之间，串接测量 阻抗Zm，下法兰直接接地。若无电容末屏端子引出的，则需将试品对地绝缘，然后在下法兰对地之间 串接测量阻抗Zm。试验标准按表2规定执行。

7局部放电测量时干扰的抑制

实际试验时只要将干扰抑制在某一水平以下， 同部电视 量时的干扰主要有以下几种形式： a）电源网络的干扰； b）各类电磁场辐射的干扰； c）试验回路接触不良、各部位电晕及试验设备的内部放电： d）接地系统的干扰； e）金属物体悬浮电位的放电。

7.2根据干扰来源与途径采取的抑制措施

在高压试验变压器的一次侧设置低通滤波器，抑制试验电源的干扰。低通滤波器的截正频率应尽

可能低，并设计成能抑制来之相线、中线（220V电源时）两线路中的干扰。滤波器宜设计成II型滤 波器，如图14所示。图14中L1用E17特氧体磁芯，用Φ2.0漆包线绕60匝，C用耐压2000V、1μF 的无放电电容，该回路的抑制效果大于40dB。

7.2.2屏蔽式隔离变压器

图14双Ⅱ型滤波网络接线图

试验电源和仪器用电源设置屏蔽式隔离变压器，抑制电源供电网络中的干扰，屏蔽式结构的隔离 变压器如图15所示。

图15屏蔽式隔离变压器

在试验变压器的高压设置高压低通滤波器，抑制电源供电网络中的干扰。高压滤波器宜设计 或Ⅱ型，如图16所示。它的阻塞频率应与局部放电检测仪的频带检测仪相匹配。

7.2.4励磁电源隔离

图16高压滤波器的接线图

当在现场做变压器等目励磁加压试验时，无其是十式变压器等局部放电较小、灵敏度较高 现场又无适当的滤波器时，可用2台10kV/400V（30kVA～200kVA）的三相变压器作为 压器，见图17所示。配合双IⅡI型的滤波器，抑制效果可达40dB，测量背景噪声水平可控制在 下。

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图17用2台10kV/400V（30kVA～200kVA）的三相变压器作为隔离变压器示意

7.3利用仪器功能和接线方式抑制干扰的措施

平衡接线法（图18）能抑制辐射 电桥A、B两点输出等于零 选择同类设备做对称法测试。

7.3.2模拟天线平衡法

利用电磁波辐射干扰具有方向性的特点，整个试验回路可视作一种环形天线，变化该环形天 化辐射于扰波与环形天线的入射角）的方向，可有效抑制辐射干扰，其原理示意见图19。

图19天线平衡法抑制干扰原理图

实际操作方法是：用一根金属导线连接电容Cm（与Ck的电容量相等），串接测量阻抗Zm，并接在

C两端，成为一模拟天线，接通测量仪；不断变化模拟天线的方向，使测量仪显示系统的干扰信号指示最 小水平，最后即以此位置连接高压导线与耦合电容Ck： 十与实际测量时几何尺寸应尽量相同。

7.3.3仪器带有选通（窗口）元件系统

对于相位固定、幅值较高的干扰，利用带有选通元件的仪器，可有效分隔这种于扰，如图20所示。

7.3.4平衡法抑制于扰测试

7.3.4.1平衡调试及方法校正

图20选通区抑制干扰信号示意图

a）电容式试品接线图

图21互感器局部放电试验接线图

然后调节低压臂电阻及电容，使回路平衡，也即调节使仪器上读到的信号最小。也可在高压端部人为 制造一电晕信号，并此时调节低压臂元件参数，使在显示屏上观察到的电晕脉冲信号最小，这时平衡 调节完成。然后降压进行方波校正，并固定其各元件参数不动。

7.3.4.2低压臂阻抗参数的选择

图22a）中，Ckl和Ck2为局部放电回路耦合电容，R1、R2用金属膜电阻，可用4只1.6kQ/2W 并联，则实际阻值为4002、8W；F为保护间隙；AB引线用10m～15m长的752高频同轴 图22b）中，R，选用2.2k2、5W线绕电位器，可调电容C用电容箱外接，高频变压器Rr用E 体磁芯绕制，一次侧用0.3mm高强度漆色线绕制，二次侧用0.2mm~Φ0.3mm线绕制。

7.4高压端部电晕放电的抑制措施

图22低压臂阻抗连接图

高压端部电晕放电的抑制，主要是选用合适的无晕环（球）及无晕导线作为高压连线。不同电 压等级设备无晕环（球）的尺寸举例，见表1及图23。高压无晕导线宜采用金属圆管或其他结构的无 晕高压连线；110kV及以下设备，可采用单环屏蔽，其圆管和高压无晕金属圆管的直径均为50mm及 以下。

表1不同电压等级无量环（球）的尺寸举例

抑制试验回路接地系统的于扰是在整个试验回路选择一点接地。

8有关电力设备局部放电图谱识别及放电量的允许水平

8有关电力设备局部放电图谱识别及放电量的允许水平

有关电力设备局部放电的波形和识别图谱参见附录B。 有关数字式局部放电仪的放电图谱识别方法参见附录C。 有关电力设备局部放电量的允许水平，见表2。

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图23无晕环（球）结构

表2有关电力设备局部放电量的允许水平

A.1“多端测量一多端校准”定位法

“多端测量一多端校准”

任何一个局部放电源，均会向变压器的所有外部接线的测量端子传输信号，而这些信号形成一种 独特的“组合A”。如果将校准方波分别地注入各绕组的端子，则这些方波同样会向变压器外部接线的 测量端子传输信号，而形成一种校准信号的独特“组合B”。 如果在“组合A”（变压器内部放电时各测量端子的响应值）中，某些数据与“组合B”（校准方 波注入时各测量端子的响应值）相应数据存在明显相关时，则可认为实际局部放电源与该对校准端子 密切有关（见表A.1），这就意味着，通过校准能粗略的定出局部放电的位置。 具体方法如下： 当校准方波发生器接到一对规定的校准端子上时，应观察所有成对的测量端子上的响应，然后对 其他成对的校准端子重复做此试验。其校准部位应在线圈的各端子与地之间进行校准，但也可以在高 压套管的带电端子与它们的电容抽头之间进行校准（对套管介质中的局部放电进行校准），也可以在高 压端端子与中性点端子，以及在高压绕组和低压绕组各端子间进行校准。 成对的校准和测量端子的所有组合，形成一个“组合B”，即“校准矩阵”，从而作为对实际试验 读数进行判断的依据。 图A.1表示一台带有第三绕组的超高压单相自耦变压器的局部放电定位关系图，校准和试验都是 在表A.1所列的端子上进行的。将1.5Um这一行的试验结果与各种校准结果进行对比，显然可见，它 和“2.1一地”这一行的校准响应值相关。这可以认为在2.1端子出现了约1500pC这一数值的局部放 电，并且还可以认为局部放电部位约是带电体（2.1端子）对地之间。其结构位置或许在串联线圈与公 共线圈之间的连线上某一位置，也可能在邻近线圈的端部。

表A.1局部放电源与相应校准端子的关系

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图A.1三绕组单相自耦变压器局部放电定位关系图

电位变化法是指在局部放电试验中通过改变绕组分接位置、改变接线方式（如非被试相支撑、 玉）等方法，来改变被试绕组匝间、绕组间、绕组对地间等的电位梯度，观察在不同电位梯度 放电的放电量、起始电压、熄灭电压的变化，从而判断局部放电的部位。

A.2.2非被试相支撑法

在进行局部放电测试时，为了同时考核纵绝缘强度，标准接线方式为中性点接地，被试相加压的 接线方式，使感应倍数达到纵绝缘考核的要求。当测试中局部放电量超标，通过“多端测量一多端校 准”的方法可以确定放电发生在某一相的某侧绕组上，但无法确定该放电发生在主绝缘或纵绝缘上， 此时，可以采用非被试相支撑被试相的方法进行判断。 非被试相支撑法具体如下： 例如进行A相试验，低压c、a加压，高压B、C短接接地，中性点悬空。接线原理图见图A.2。 中性点接地的加压方式下，被试绕组电压为试验电压。非被试相支撑加压方式下，被试绕组上电 压为试验电压的2/3，中性点对地电压为试验电压的1/3，此时，试验电压的感应倍数为中性点接地方 式的2/3。 试验时，记录支撑和不支撑试验方法的放电起始电压，通过放电起始电压进行判断，当两种试验 方法在相同的首端对地电压下放电起始，放电发生在主绝缘上，且放电位于首端；当两种试验方法在 相同的感应倍数下放电起始，放电发生在纵绝缘上。当放电发生在纵绝缘且起始电压较高，使用非被 试相支撑法试验时其匝间电压可能达不到放电起始电压。 应注意，试验时中性点电压不能超过中性点绝缘水平。

图A.2非被试相支撑法接线

挡位变化法与非被试相支撑法原理类似，利用改变挡位来达到改变绕组匝间电动势的目的，通过 观察起始、熄灭电压来判断放电位于匝间或主绝缘，位于绕组端部或中部。具体判断时应结合调压绕

组的具体接入方式（是首端调压还是中性点调压）。

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加压时绕组上的电位情况 b）尾端加压时绕组上

图A.3首端和尾端加压方式下高低压绕组电位分布

超声波定位是用外置在变压器外壳的信号声波传感器获取局部放电的超声信号，利用同一放电的 超声信号到达不同传感器的时间差，在建立的变压器三维模型中计算获得放电点的位置。 具体方法如下： 通过不断改变传感器在变压器上的位置搜索局部放电超声信号，每个测量点应连续监测不小于 10min。在超声信号的搜索中需排除干扰信号的影响，如油箱振动、电磁干扰等。在收到超声信号的油 箱壁区域可加密布置传感器进行检测，反复调整传感器位置，以便各传感器收到沿直接路径传播的超 声信号。 当多个传感器收到沿直接路径传播的超声信号后，以检测到超声信号的区域附近明显的结构点 如外箱沿、加强筋等）为参考原点建立箱体的三维直角坐标系，并确定各传感器的坐标，采用“电 声”或“声一声”法进行放电定位。

附录B （资料性附录） 局部放电的波形和识别图谱

局部放电电气检测的基本原理是在一定的电压下测定试品绝缘结构中局部放电所产生的高频电流 脉冲。在实际试验时，应区分并剔除由外界干扰引起的高频脉冲信号，否则，这种假信号将导致检测 灵敏度下降和最小可测水平的增加，甚至造成误判断的严重后果。 在某一既定的试验环境下，如何区别干扰信号，采取若干必要的措施，以保证测试的正确性，就 成为一个较重要的问题。目前行之有效的办法是提高试验人员识别干扰波形的能力，正确掌握试品放 电的特征与施加电压及时间的规律。经验表明：判断正确与否在很大程度上取决于测试者的经验。掌 握的波形图谱越多，则识别和解决的方法也越快越正确。目前，有用计算机进行频谱分析帮助识别， 但应用计算机的先决条件同样需要预知各种干扰波和试品放电波形的特征。现根据我国多年来的实际 经验和国外曾经发表过的一些图谱，汇编成文，供参考。应该指出，所介绍的放电波形，多属处理成 典型化的图形，不可能包含全部可能发生的内容。

B.2局部放电的干扰、抑制及识别的方法

B.2.1干扰类型和途径

干扰将会降低局部放电试验的检测灵敏度，试验时，应使干扰水平抑制到最低水平。干扰类型通 常有：电源干扰、接地系统干扰、电磁辐射干扰、试验设备各元件的放电干扰及各类接触干扰。这些 王扰及其进入试验回路的途径见图B.1。

B.2.1.2电源干扰

检测仪及试验变压器所用的电源是 低压配电网相连的， 配电网内的各种高频信号均能直接产生 干扰。因此，通常采用屏蔽式电源隔离变压器及低通滤波器抑制，效果甚好

B.2.13 接地干扰

试验回路接地方式不当，例如两点及以上接地的接地网系统中，各种高频信号会经接地线耦 合到试验回路产生干扰。这种干扰一般与试验电压高低无关。试验回路采用一点接地，可降低这 种干扰。

B.2.1.4电磁辐射干扰

邻近高压带电设备或高压输电线路，无线电发射器及其他诸如晶闸管、电刷等试验回路以外的高 频信号，均会以电磁感应、电磁辐射的形式经杂散电容或杂散电感耦合到试验回路，它的波形往往 与试品内部放电不易区分，对现场测量影响较大。其特点是与试验电压无关。消除这种干扰的根本 对策是将试品置于屏蔽良好的试验室。采用平衡法、对称法和模拟天线法的测试回路，也能抑制辐射 干扰。

B.2.1.5悬浮电位放电于扰

邻近试验回路的不接地金属物产生的感应悬浮电位放电，也是常见的一种干扰。其特点是随 压升高而增大，但其波形一般较易识别。消除的对策一是搬离，二是接地。

B.2.1.6电量放电和各连接处接触放电的于扰

电晕放电产生于试验回路处于高电位的导电部分，例如试品的法兰、金属盖帽、试验变压器、耦 合电容器端部及高压引线等尖端部分。试验回路中由于各连接处接触不良也会产生接触放电干扰。这 两种干扰的特性是随试验电压的升高而增大。消除这种干扰是在高压端部采用防晕措施（如防晕环 等），高压引线采用无晕的导电圆管，以及保证各连接部位的良好接触等。

B.2.1.7试验变压器和耦合电容器内部放电于扰

这种放电容易和试品内部放电相混淆。因此，使用的试验变压器和耦合电容器的局部放电水平应 控制在一定的允许量以下。

图B.1干扰及其进入试验回路的途径

B.2.2识别于扰的基本依据

高局部放电试验的干扰是随机而杂乱无章的， 维以建立全面的识别方法，但掌握各类放电时 有助于提高识别能力。

B.2.2.2局部放电的电压效应和时间效应

局部放电脉冲波形与各种干扰信号随电压高低、加压时间的变化具有某种固有的特性，有些放电源 （干扰源）随电压高低（或时间的延长）突变、缓变，而有些放电源却是不变的，观察和分析这类固有 特性是识别干扰的主要依据。

B.2.2.3试验电压的零位

上，而有些干扰（如高电位、地电位的尖端电晕放电）信号是处于正弦波的峰值，认定椭圆基线上试 验电压的零位。也有助于波形识别。但须指出，试验电压的零位是指施加于试品两端电压的零位，而 不是指低压励磁侧电压的零位。目前所采用的检测仪中，零位指示是根据高压电阻分压器的低压输出 来定的，电阻分压器的电压等级一般最高为50kV。根据高电位、地电位尖端电晕放电发生在电压峰值 的特性，也可推算到试验电压的零位，只要人为在高压端设置一个尖端电晕放电即可认定。高压端尖 端电量放电的脉冲都严格地叠加于正弦波的负峰值

B.2.2.4椭圆基线扫描方向

放电脉冲与各种干扰信号均在时基上占有相应的位置（即反映正弦波的电角度），如前所述，试品 内部放电脉冲总是叠加于正向（或反向）的上升段，根据椭圆基线的扫描方向，可确定放电脉冲和于 扰信号的位置。方法是注入一脉冲（可用机内方波），观察椭圆基线上显示的脉冲振荡方向（必要时可 用x轴扩展）即为椭圆基线的扫描方向，从而就能确定椭圆基线的相应电角度，如图B.2所示。

B.2.2.5整个椭圆波形

图B.2椭圆基线扫描方向识别

局部放电测试，特别是现场测试，将各种干扰抑制到很低的水平通常较困难。经验表明，在示波 屏上所显示的波形，即使有各种干扰信号，只要不影响识别与判断，就不必花很大的精力将干扰信号 全部抑制。

B.3局部放电的基本图谱

的基本图谱见表B.1，于扰的基本图谱见表B.2。

表B.1局部放电的基本图谱

表B.2于扰基本图谱说明

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C.1基于单脉冲特征参数的局部放电类型识别

C.1.1不同缺陷的典型放电波形及频谱

附录C （资料性附录） 数字式局部放电仪的放电图谱识别方法

典型缺陷激发的局部放电脉冲电流的时域波形及频谱分布见表C.1。 表C.1中可见不同的典型缺陷，激发局部放电脉冲电流波形的上升沿和持续时间有很大差异， 其频谱分布也有明显区别，因此可基于局部放电单脉冲的时域波形特征和频谱分布特征提出局 识别方法。

表C.1不同缺陷的典型放电波形及频谱

C.1.2基于单放电脉冲时宽与频宽的识别方法

脉冲时域信号为x(t)，则其为能量信号，能量E

E=x()= JIx(t) dt =[X(j2) d2

时间均值t和频谱中心2.分别为：

时宽T与频宽B分别为

o=( d 2=(2

4 =4 T =24 B= 24.

图C.1电脉冲时宽与频宽的局部放电识别

由于不同缺陷的局部放电时域波形上升沿和持续时间差异明显，可采用时域信号时频处理的方法 进行局部放电类型识别。 根据单放电脉冲的时域波形，进行多尺度的小波分解。以小波分解的结果，求取各种典型局部放 电在各频段的能量摘，以此来描述各种典型局部放电的频谱分布特征。以单放电脉冲时域小波熵分布 向量作为局部放电识别特征参数，对各种典型缺陷进行模式识别。

C.2基于多脉冲统计特征参数的局部放电类型识

典型缺陷的局部放电单周波形，二维图谱以

典型缺陷的局部放电单周波形，二维图谱以及三维图谱见表C.2

表C.2二维图谱以及三维图谱

C.2.2局部放电常用图谱分析方法

C.2.2局部放电常用图谱分析方法

C.2.2.2二维谱图

相窗内的放电重复率为

公式（C.4）和公式（C.5）中M为检测的周期总数，njs为第s个周期在相窗g内的放电次数，9ji

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Zn(9,q) n(Psq,)= x 50 V

公式（C.6）中n(pi，q)是在以(Pi，q)为中心的小格中的放电重复率，简记为ng；M为对局部放电信 号进行检测的工频周期数；ns(%,9)是第k个周期内在小格内的放电脉冲个数，k=1，2，，M。

3基于多脉冲特征统计参数的局部放电识别方法

通过局部放电的幅值，时间间隔（△t）和放电间歇（△T）提取有关的特征参数，如图C.3所示。 图中放电间歇（△T）为2工频周期。为了分析每个半波的放电特征，在数据处理之前将整个周期划分

为2个半周期，即前周期和后周期（qtj，9b，，j=1，2，，25000)。先后周期的放电幅值构成放 电复制序列pr和pa，并根据公式（C.7）进行归一化处理。时间间隔构成序列△te,和△tbl，样本中的 所有放电间歇△T构成序列△T。将工频周期平均划分为20个区间，如果该区间内出现过3次以上放 电，则将该区间视为放电区间，

图C.3基本参数示意图

两半波的时间间隔标准差：

接着，从这些基础参数中按下列等式计算得到其他几个参数。

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Er.in Srint Ne iont Atal Ep,int Npjnt

mag =max(E.mag,Eb,ma (C.12) Nmag = N fimag + Nbma (C.13) Smas = max(Stmag, Sb.mag) (C.14) E = max(Eint, Eb,int) . (C.15) Nm. = Nein + Nbint (C.16) Sint = max(Stint Sb,int) (C.17) Nreg = Nereg + Nbreg (C.18) EATw △Tmean = (C.19) NaT. (C.20) max(Nemag Nb.mag)

参数Emag、Smag和Nmag描述局部放电的幅值特征，Eint、Sint和Nint描述局部放电的时间间隔特征。 ATmean描述放电的间歇特征，P表示放电的极性特征，Nreg表示放电的分布区域。通过处理局部放电数 据得到这9个参数，并用来区分这5种缺陷类型。 根据以上分析提取的特征统计参数，采用用K值聚类法处理局部放电数据得到的4种缺陷类型的 聚类结果图C.4所示。

图C.49个参数聚类结果的分布图

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C.3数字式局部放电仪的放电图谱识别实例

通过数字信号实时测量，就可获得高压设备绝缘中放电信号的实际波形，从而能如实地观察到设 备内部放电波形的细微差别及分析其各自的幅频特性，并能通过相应单脉冲局部放电波形的上升沿、 持续时间和主要能量成分波段等关系，可靠地判断高压设备是否存在局部放电及其放电属性。数字式 高部放电仪测取的波形见图C.5~图C.8。

图C.5惰性气体氢气放电实测典型波形与单脉冲波形

图C.6环氧介质放电实测典型波形与单脉冲波

图C.7绝缘油隙放电实测典型波形与单脉冲波形

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）空气间隙放电的实测典型

图C.8空气间隙放电实测典型波形与单脉冲波形

从图C.5～图C.8中可以获得用于模式识别的时域特征，如上升沿、持续时间等，就图中显示来 说，各种放电波形其各个时域特点有：惰性气体局部放电单脉冲波形上升沿时间范围在2μs～3μs，其 特续时间在34μS，放电过程伴有振荡，其振荡时间较长，一个工频周期内，正、负极性主脉冲各出现 一次；环氧介质局部放电单脉冲波形上升沿时间集中在170ns260ns区间段，其持续时间在19μs~ 23μs范围内，环氧介质局部放电波形波尾伴有振荡过程；油隙局部放电上升沿时间属于纳秒级，集中 在1.9ns～2.9ns区间段，持续时间在40μs～48μs范围内，在整个工频周期内，放电次数较多；空气 间隙局部放电单脉冲波形上升沿时间属于纳秒级，集中在0.11μs～0.17μs区间段，持续时间在20μs～ 30μs范围内，单脉冲波尾具有明显的拖尾特征。图C.9～图C.12所示为波形频域分析图，其中，图 C.9为情性气体氛气放电的频域分析，图C.10为环氧介质放电的频域分析，图C.11为绝缘油隙放电的 频域分析，图C.12为空气间隙放电的频域分析。通过波形频域分析可以得到用于模式识别的频域特 征，如主要能量成分波段等。就图中显示来说，各种放电波形其各个频域特点有：情性气体放电主要 能量成分频率为1667Hz左右，放电具有极性，有较大直流分量成分：环氧介质放电主要能量成分频 率约为250000Hz，放电具有极性，有较大直流分量成分；绝缘油隙放电主要能量成分频率约为1.67× 10°Hz，放电极性不严重，基本没有直流分量成分；空气间隙放电主要能量成分频率约为390000Hz 放电具有极性，有较大直流分量成分。

DB37T 4450-2021标准下载图C.9惰性气体气放电的频域分析

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图C.10环氧介质放电的频域分析

人民路箱涵专项施工方案(门型脚手架支撑构架)图C.11绝缘油隙放电的频域分析

图C.12空气间隙放电的频域分析