浅谈开关柜局部放电带电检测技术的应用分析

浅谈开关柜局部放电带电检测技术的应用分析

翟亮闻玉琨李燕沈涛

翟亮闻玉琨李燕沈涛

（宁夏电力公司国网石嘴山供电公司宁夏石嘴山753000）

摘要：开关柜局部放电带电检测技术是一种不停电检测即使，通过超声波、暂态地电压、特高频局部放电检测技术为来提前诊断和发现开关柜绝缘缺陷的新技术。目前，开关柜局部放电带电检测技术已经被广泛应用到了电力行业中去，并取得了良好的成效。因此，本文对开关柜局部放电带电检测技术的应用进行了具体分析。

关键词：开关柜；局部放电；带电检测技术

一、检测开关柜局部放电带电的意义

在电力系统的运行过程中，开关柜已经在发电、配电、输电和电能转换等工作中被广泛推广使用，在整个电力企业的发展过程中，始终占据着非常重要的地位和作用。但是在对开关柜的检测，都是在断电的状态下进行的，对开关柜的局部放电带电的检测近年来得到越来越多的应用。开关柜预防性试验的周期一般是四到六年，在试验周期内，很难掌握开关柜的情况，以及其中存在的问题，这就导致开关柜的检测难以实施，无法及时检测和维修开关柜存在的问题，从而导致故障产生。不仅如此，开关柜是安置在安装箱内部的，电力设备在运行过程中，如果发生故障，工作人员是很难发现的，这就在很大程度上影响了电力系统的安全稳定运行。所以，积极加强对开关柜放电带电的检测，能够及时了解和掌握开关柜内部设备的放电变化情况，同时还能提前做好有效的事故防范措施，从而保证电力系统的安全稳定运行。

二、开关柜局部放电带电检测技术的应用

（一）超声波检测技术

当高压电气设备内部存在局部放电时，通常会产生超声波，而且超声波会以特别快的速度向周边介质传播。随着超声波能量逐渐放出，超声波的信号很有可能会通过不同的介质，向周边迅速扩散。而利用超声波传感器分析用电材料甩电效应的作用，能够将开关柜局部放电的具体位置准确检测出来。超声波检测方法主要是通过传声波传感器测量超声波放出信号之间的时间差，从而掌握开关柜放电位置和传感器之间的距离。并且，超声波检测技术还具有较强的干扰能力，和特别宽的频带，能够在强电环境的电力系统中广泛应用，并且对电晕和悬浮放电等特殊情况进行检测。超声波检测技术同时也存在一定的不足，波长较短，方向性较强，并且在通过不同用电材料的边界时，会出现反射或全反射的现象。而且超声波在传播过程中，还有可能会发生叠加或干涉现象。所以，在应用超声波检测技术时，必须加强注意超声波检测的灵敏度，其主要取决于超声波信号传播的介质和路径。

（二）暂态地电压检测技术

当配电设备发生局部放电现象时，带电粒子会快速地由带电体向接地的非带电体快速迁移，如配电设备的柜体，并在非带电体上产生高频电流行波，且以光速向各个方向快速传播。受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在金属柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是，当电流行波遇到不连续的金属断开或绝缘连接处时，电流行波会由金属柜体的内表面转移到外表面，并以电磁波形式向自由空间传播，且在金属柜体外表面产生暂态地电压(TransientEarthVoltage)，而该电压可用专门设计的暂态地电压传感器进行检测。

（三）特高频检测技术

电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，并激发频率高达数GHz的电磁波。局部放电检测特高频法其基本原是通过特高频传感器对局部放电时产生的特高频电磁波（300MHz≤f≤3GHz）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电监测，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。

（四）现场联合检测技术

在实际应用中，超声波、暂态地电压和特高频局放检测技术都有其自身的优势和缺陷，无法通过单一手段对开关柜局部放电的问题进行详细全面的带电检测，通常可以将三种检测技术有机结合，即现场联合检测技术。利用现场联合检测技术对开关柜进行带电检测时，先分别利用三种检测技术进行带电检测普测，当检测到开关柜异常时，再结合另外两种检测技术进行进一步的确认，详细掌握开关柜局部放电的具体位置。

三、开关柜局部放电带电监测技术的注意事项

（一）根据区域内电力系统中各个变电站的设备维护状况进行检修，进一步加大对局部放电检测设备的数量。在大量的分析与积累中得出数据，再结合其他的测试项目进行分析，从而提高开关柜局部放电带电检测的准确度。

（二）利用配套的局部放电检测仪以及分析软件，逐步提高测试人员对于干扰波形的判断能力，从而正确的把握试品放电的特点、时间的主要规律和施加的电压。

（三）对开关柜内的局部放电带电进行检测，逐渐提高开关柜的在线检测的能力，通过数据分析、同类比较、分析判断等方法，评估诊断局部放电带电检测的结构，对开关柜是否处在正常的运行状态给出判断依据。

（四）在应用开关柜局部放电带电检测仪时，需要对预防性测试的结果进行补充，找出开关柜潜在的安全隐患，确保测试现场设备安全、持续运转，提高供电设备的安全性、可靠性。

四、案例分析

某一变电站进行开关柜局部当电检测时，发现某一开关柜的电缆室部分超声波信号异常，最大可以达到28dB，地电波信号很正常，接上耳机，可以听到连续的放电声音。同时进行特高频检测，特高频检测信号在一个工频周期内出现两簇明显脉冲信号，且具有绝缘沿面放电的特征，通过声电联合定位判断该放电信号位于开关柜后鬼门电缆三岔口出。开关柜停电后对开关柜下部电缆室进行检查，发现电缆护套和电缆三岔口表面的绝缘护套有放电和烧焦痕迹，重新制作电缆头恢复送电后，放电信号消失。

某一变电站开关柜局放带电检测时超声检测在10kV母联隔离开关检测到异常放电声音，超声幅值21dB,在柜子后下方右侧穿屏套管处信号最大，放电类型为尖端放电。同时特高频检测存在异常特高频信号，经定位定性分析放电类型判断为绝缘放电，幅值在54dB左右,在开关柜后下方右侧穿屏套管处发现明显放电且有放电火花，放电源为等电位线贴在母排，对母排放电。停电检查时发现母联隔离开关穿箱套管屏蔽线脱落，造成对母排放电，紧固后局放信号消失。

结语

综上所述，开关柜带电检测技术能够通过提前发现和诊断开关柜中存在的异常局方信号。所以，在实际的开关柜放电带电检测工作中，将三种检测方法联合起来，从而制定出有效的预防措施，全面保障电力系统的安全性和稳定性。

参考文献

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