高壓開關(guān)的局部放電試驗(yàn)研究

蔡震鵬

【摘 要】伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力的使用在各行各業(yè)之中顯得尤為重要。然而對于供電的質(zhì)量要求也就越來越高。高壓開關(guān)最為城市的主要供電設(shè)備之一，對于電力傳輸有著至關(guān)重要的作用。電力行業(yè)當(dāng)中必須將安全放在首位，所以高壓開關(guān)的穩(wěn)定性以及安全性對于電力行業(yè)來說有著非常重大意義。本文對高壓開關(guān)以及局部放電進(jìn)行了闡述，并對高壓開關(guān)的局部放電試驗(yàn)進(jìn)行了分析。希望對于電力行業(yè)高壓開關(guān)局部放電試驗(yàn)有所幫助。

【關(guān)鍵詞】放電；實(shí)現(xiàn)；開關(guān)

一、前言

高壓開關(guān)的局部發(fā)電在供電過程當(dāng)中有著重要的作用，高壓開關(guān)的具體功能是，在供電的過程之中對發(fā)電、電力配置、電力傳輸以及電能轉(zhuǎn)換起到控制電量又或者是保護(hù)的作用。局部放電具體說的是當(dāng)電力在進(jìn)行傳輸?shù)臅r候，因?yàn)殡姀S強(qiáng)度的不一樣，在有的時候電場強(qiáng)度到達(dá)上限的時候便會產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象有可能會在導(dǎo)體周邊發(fā)生，也有可能會在別的地方出現(xiàn)。

二、對局部放電的闡述

雖然引起高壓開關(guān)產(chǎn)生故障的原因多種多樣，但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在這其中主要有兩種故障類型比例占的最多，分別是絕緣故障以及載流故障，這兩種因素在高壓開關(guān)出現(xiàn)障礙中占大約百分之七十左右，但是絕緣故障以及載流故障和放電之間的關(guān)系非常密切，通常來說電場的強(qiáng)度都相對較高，而且一旦電氣強(qiáng)度如果降低，這會出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，這就種情況就說明了電力安全設(shè)備當(dāng)中有著一點(diǎn)的隱患，因?yàn)榫植糠烹姷那闆r會對電力設(shè)備絕緣效果產(chǎn)生一定的影響。

三、局部放電類型以及其特性

（一）局部放電的沿面放電現(xiàn)象產(chǎn)生

這種局部放電現(xiàn)象通常會在絕緣介質(zhì)表層產(chǎn)生。介質(zhì)內(nèi)部如果出現(xiàn)電壓強(qiáng)比介質(zhì)表面電壓強(qiáng)度還要低情況，就會有沿面放電的情況產(chǎn)生，沿面放電現(xiàn)象具有一定的特殊性，并且發(fā)電很不穩(wěn)定。比如電纜線以及發(fā)電機(jī)表面的絕緣體就經(jīng)常產(chǎn)生沿面放電的現(xiàn)象，對沿面放電有影響的因素非常多，比如：電壓波動、電場分布以及空氣質(zhì)量等等。

（二）局部放電的內(nèi)部發(fā)電現(xiàn)象產(chǎn)生

這種放電的現(xiàn)象常常是在固體絕緣介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的。由于在對絕緣固體介質(zhì)生產(chǎn)制作的時候，其制作材料與工藝流程出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致了其絕緣固體內(nèi)部有空氣雜質(zhì)混入，這就使得絕緣固體在其內(nèi)部有漏洞，那么這就讓局部放電情況有極大出現(xiàn)，造成內(nèi)部放電的情況多種多樣，比如：氣體間隙、介質(zhì)制作材料等等。

（三）懸浮電位所出現(xiàn)的放電情況

在電力進(jìn)行傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，一些高壓設(shè)備因?yàn)榱慵嬖谌毕?，這樣就十分容易讓高壓設(shè)備出現(xiàn)接觸不良的情況，從而使其斷開，當(dāng)零部件處在高壓和抵押當(dāng)中的時候就極有可能會出現(xiàn)懸浮電放電的情況。由于這些零部件是以個懸浮的狀態(tài)，所以就稱呼其為懸浮電位放電。每當(dāng)出現(xiàn)這樣的局部放電情況的時候，其零部件周邊電鏟強(qiáng)度就較為密集。并且這種局部放電想象是對周圍絕緣介質(zhì)有影響的。所以在電力設(shè)施之中其金屬制造的零部件最容易出現(xiàn)懸浮電位放電的情況。

（四）局部放電的電暈放電情況產(chǎn)生

這樣的局部放電現(xiàn)象經(jīng)常會出現(xiàn)在高壓電站變壓器以及高壓線路這些裸露在氣體之中的高壓電力設(shè)施當(dāng)中。由于這些高壓電設(shè)備經(jīng)常在戶外進(jìn)行安裝，所以就十分容易產(chǎn)生電暈放電現(xiàn)象，其特點(diǎn)就是放電形式極不正常。并且對電暈放電現(xiàn)象產(chǎn)生影響的因素十分之多，比如：電極形狀、空氣流動速度以及空氣質(zhì)量等等。

四、高壓開關(guān)與局部放電試驗(yàn)分析與研究

（一）超聲波試驗(yàn)

利用超聲波進(jìn)行局部放電規(guī)律以及過程的檢查與監(jiān)測，局部放電是由于電能的瞬間爆發(fā)而出現(xiàn)的，所以其這種現(xiàn)象完成速度極快，在極短的時間內(nèi)將電能轉(zhuǎn)變成為熱能瞬間向外釋放，周邊傳播范圍溫度要比正常環(huán)境下的溫度高出一些。其能量在進(jìn)行冷卻之后將會開始逐漸開始收縮，然后導(dǎo)致電波波動產(chǎn)生，但是這個時候的電波頻率以及強(qiáng)都十分低，這樣的話，使用超聲波就能夠檢測到局部放電的具體位置?？梢悦扛粢欢螘r間就對高壓開關(guān)進(jìn)行檢測，假如沒有發(fā)現(xiàn)局部放電的情況，有必要對其進(jìn)行跟蹤測試，一旦發(fā)現(xiàn)相對較強(qiáng)的局部放電情況，就對其具體位置進(jìn)行放電定位，進(jìn)行全方位檢測，對其放電趨勢進(jìn)行分析與觀察。

（二）地電波試驗(yàn)

在發(fā)生局部放電的情況以后，被破壞的絕緣介質(zhì)就會出現(xiàn)電波，然后經(jīng)由高壓開關(guān)將電波傳出，在這過程當(dāng)中，雖然電波經(jīng)過高壓開關(guān)的時候，其金屬外殼能夠抵一些電波，但是其抵消的電波當(dāng)中還是會有一些電波傳到地下。這樣的話，想要檢查高壓開關(guān)是不是有局部放電現(xiàn)象，就可以把檢測探頭放置在運(yùn)行中的高壓開關(guān)金屬外殼上，來對其局部放電現(xiàn)象進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有較為嚴(yán)重的局部放電現(xiàn)象，就務(wù)必要對放電點(diǎn)定位檢修。

（三）超高頻試驗(yàn)

局部放電時會有電磁波產(chǎn)生，其電磁波將會游離在氣體介質(zhì)當(dāng)中，伴隨著時間的推移，局部放電就有可能會發(fā)生電磁波超高頻率。我們可以利用這一現(xiàn)象，通過探頭對其進(jìn)行局部放電的測試。但這這需要耐心，將探頭位置不斷的變換，這樣的話，就能夠大致判斷出電波的位置來，然后經(jīng)由探頭位置逐漸變化，最終確定放電的源頭。超高頻試驗(yàn)法相對以上所述的其他兩種試驗(yàn)方法，它的機(jī)動性以及靈活性都相對較強(qiáng)，同時還具有十分強(qiáng)的防干擾能力，另一方面，超高頻試驗(yàn)方法就算是在較為封閉的情況下，照樣能夠進(jìn)行檢測。

五、結(jié)束語

社會經(jīng)濟(jì)在發(fā)展，電力作為一種當(dāng)下使用的主要的能源，顯得十分重要。所以電網(wǎng)是不是能夠正常運(yùn)行，直接關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會穩(wěn)定，電力產(chǎn)業(yè)里面，安全永遠(yuǎn)放在第一位，對此我們想要在電網(wǎng)正常運(yùn)行的情況下給予工作人員人身安全保障，那么就對務(wù)必要對高壓開關(guān)局部放電進(jìn)行研究與分析。通常情況下若電場強(qiáng)度高，而電氣弱的情況下，就會出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，但是能夠造成局部放電的因素非常多，所以我們要使用正確的檢驗(yàn)方式，對設(shè)備故障進(jìn)行及時排除，保證工作人員人生安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭海，董景川，林莘等.高壓開關(guān)的局部放電試驗(yàn)研究[J].科技資訊，2013，（9）：121.

[2] 李德軍，沈威，郭志強(qiáng)等.GIS局部放電常規(guī)檢測和超聲波檢測方法的應(yīng)用比較[J].高壓電器，2009，45（3）：99-103.

[3] 劉云鵬，王會斌，王娟等.高壓開關(guān)柜局部放電UHF在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].高壓電器，2009，45（1）：15-17.

[4] 田亮.GIS高壓開關(guān)局部放電檢測與診斷系統(tǒng)設(shè)計[D].河北工業(yè)大學(xué)，2011.

[5] 田原.英國中高壓開關(guān)設(shè)備局部放電在線檢測技術(shù)[C].//2009年全國輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)交流研討會論文集.2009：887-893.