開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的運用

徐彪 王文文

【摘 要】本文首先分析了帶電放電檢測技術(shù)在開關(guān)柜局部檢測中應(yīng)用的必要性。其次，詳細介紹了幾種有效的開關(guān)柜帶電放電檢測技術(shù)?？茖W(xué)有效的開關(guān)柜局部放電在線檢測技術(shù)，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率提供了有效保障。通過對這一技術(shù)的引進和分析，我們希望能推動當(dāng)代供電企業(yè)朝著更加合理、健康、可持續(xù)的方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】開關(guān)柜；局部；放電帶電；電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM591 文獻標(biāo)識碼：A

引言

我們知道，金屬封閉開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用非常廣泛，在長時間的運行過程中，開關(guān)設(shè)備會受到熱效應(yīng)和強電場的影響，絕緣會發(fā)生一定程度的劣化，產(chǎn)生局部放電，局部放電的積累會加速對開關(guān)設(shè)備的抑制。絕緣劣化，甚至造成絕緣損壞和擊穿。然而，通過停電預(yù)防性試驗，很難發(fā)現(xiàn)相應(yīng)設(shè)備的缺陷和不足。此外，根據(jù)原絕緣試驗方法，絕緣材料的影響將被消除，這將影響后續(xù)設(shè)備的使用壽命。目前常用的技術(shù)有超聲波法、瞬態(tài)地壓法和超高頻法。

1、放電帶電檢測技術(shù)在開關(guān)柜局部檢測中應(yīng)用的必要性分析

一般來說，開關(guān)柜的一系列檢測工作多發(fā)生在停電情況下，開關(guān)柜部分的放電帶電檢測一般較少。基于開關(guān)柜六年預(yù)防性試驗周期，很難在每個周期內(nèi)詳細掌握開關(guān)柜的實際情況，導(dǎo)致開關(guān)柜相關(guān)檢測工作難以有效實施，開關(guān)柜內(nèi)部問題難以及時修復(fù)和維護，最終故障不可避免。另外，大多數(shù)開關(guān)柜都安裝在安裝箱內(nèi)，即使在電力設(shè)備運行中出現(xiàn)故障，也很難被工作人員發(fā)現(xiàn)，這使得電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性難以保證。綜上所述，要進一步加強對各開關(guān)柜帶電放電的檢測，掌握開關(guān)柜部分和內(nèi)部設(shè)備的真實放電情況，提前制定防止事故發(fā)生的措施，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和效率。

2、開關(guān)柜帶電檢測技術(shù)

2.1 暫態(tài)地電壓法

瞬態(tài)接地電壓法是開關(guān)設(shè)備帶電檢測技術(shù)中最常用的檢測方法，主要是指高壓電氣設(shè)備發(fā)生局部放電時，帶電粒子迅速遷移到非帶電柜內(nèi)，產(chǎn)生高頻電流。同時，由于集膚效應(yīng)，電流行波往往集中在金屬柜的表面，不會造成直接的損傷。但當(dāng)電流行波處于絕緣連接或遇到金屬斷開現(xiàn)象時，會擠壓到柜體表面，然后以電磁波的形式擴散到自由空間，在金屬柜體表面產(chǎn)生TEV。一旦電容耦合傳感器被用于調(diào)查，放電的頻率和幅度將被檢查出來，從而促使瞬態(tài)接地電壓法。檢測靈敏度偏高，空氣中的接地電壓衰減同時增大。

2.2 超聲波法

超聲波也是開關(guān)柜帶電檢測技術(shù)中最常用的檢測方法，指電氣設(shè)備內(nèi)部放電時電荷的快速轉(zhuǎn)移或釋放，改變周圍電場力，甚至使其不平衡，從而引起周圍粒子的振蕩運動，產(chǎn)生聲音或振動信號，超聲波是通過在設(shè)備室的外壁安裝一個超聲波傳感器來測量局部放電信號，該方法的優(yōu)點是傳感器不與電力設(shè)備的電路連接，不受電氣方面的干擾，但在現(xiàn)場使用時容易受到環(huán)境噪聲或設(shè)備機械振動的影響。由于超聲波信號在電力設(shè)備常用絕緣材料中衰減較大，超聲波檢測方法的檢測范圍有限，但具有定位精度高的優(yōu)點。

2.3 特高頻法

電力設(shè)備絕緣子的絕緣強度和擊穿場強都很高，當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時，擊穿過程很快，產(chǎn)生很陡的脈沖電流。它的上升時間小于1ns，頻率高達幾GHz的電磁波將被激發(fā)。超高頻局部放電檢測方法的基本原理是用超高頻傳感器檢測電力設(shè)備局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波信號，以獲取局部放電的相關(guān)信息，實現(xiàn)局部放電監(jiān)測。由于場電暈干擾主要集中在300MHz頻段以下，超高頻方法能有效避免場電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，并能實現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位和缺陷類型識別的優(yōu)點。

3、開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的實際應(yīng)用方式

結(jié)合上文所述，由于帶電檢測技術(shù)的類型較多，所以在實際應(yīng)用的過程中，工作人員應(yīng)該根據(jù)需求，將不同的技術(shù)運用在開關(guān)柜局部放電檢測中，進而保證檢測結(jié)果的準確性。具體而言，開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用方式如下：

3.1 運用AE技術(shù)檢測

在具體的工作中，采用AE技術(shù)對開關(guān)柜局部放電問題進行檢測，工作人員首先應(yīng)該通過超聲波技術(shù)，對開關(guān)柜進行全面的、系統(tǒng)的技術(shù)檢測，以便于能夠第一時間發(fā)現(xiàn)其中存在問題。除此之外，運用超聲波技術(shù)也可以為后續(xù)AE技術(shù)的應(yīng)用，奠定相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ)，并有利于提高檢測數(shù)據(jù)的真實性。具體來說，在應(yīng)用AE技術(shù)之前，使用超聲波對開關(guān)柜進行檢測，就能夠有效的發(fā)現(xiàn)其中所存在的問題，并且這些問題能夠以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)出來，為工作人員的研究提供參考。不僅如此，在運用AE技術(shù)對開關(guān)柜局部放電問題進行檢測以后，還可以將其所獲取的數(shù)據(jù)，與超聲波技術(shù)的檢測數(shù)據(jù)，進行詳細的對比、分析，進而更加準確的掌握其中存在的問題。基于這樣的檢測方式，工作人員能夠以最短的時間，確定開關(guān)柜局部放電問題的相關(guān)情況，包括放電位置、放電幅度等，便于更好的開展維護工作。針對開關(guān)柜檢測過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，工作人員則需要結(jié)合實際，通過正確、恰當(dāng)?shù)姆绞?，對其進行深入的檢測，從而確定開關(guān)柜局部放電問題的維護措施，提高相關(guān)工作的質(zhì)量、效率。

3.2 運用TEV技術(shù)檢測

在對開關(guān)柜局部放電進行技術(shù)檢測的過程中，采用TEV技術(shù)實際上是相對便捷的方式。對于應(yīng)用TEV技術(shù)的方式來說，工作人員需要首先將AE技術(shù)應(yīng)用在其中，以此來找出開關(guān)柜局部放電的范圍。然后再通過TEV技術(shù)，對局部放電的具體位置，進行更加具體、準確的分析、確定，從而能夠更具針對性的開展工作，為工作人員提供有價值的技術(shù)支持。在這一基礎(chǔ)上，基于TEV技術(shù)的檢測，工作人員可以掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時將其以更加直觀的圖案呈現(xiàn)出來。而采用這樣的技術(shù)方式，就能夠縮短查找開關(guān)柜局部放電位置的時間，并保證分析結(jié)果的精準性。在具體的實踐中，運用TEV技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)，開關(guān)柜、檢測器之間的位置越近，所獲取的數(shù)據(jù)就越大，所以就要求工作人員結(jié)合實際，確定TEV技術(shù)的使用方法。

3.3 運用UHF技術(shù)檢測

采用UHF技術(shù)對開關(guān)柜局部放電問題進行檢測，但是需要在具體的工作中，使用高質(zhì)量的設(shè)備檢測局部放電問題，而工作的目的就是再一次對開關(guān)柜進行檢測。在具體的實踐工作中，在使用UHF技術(shù)之前，工作人員應(yīng)該將AE技術(shù)、TEV技術(shù)應(yīng)用在其中，然后再通過UHF技術(shù)，對開關(guān)柜局部放電現(xiàn)象進行再一次的檢測。通過這樣的方式，就能夠更加詳細、具體的掌握開關(guān)柜局部放電問題，以便于工作人員進行合理的維護。在使用UHF技術(shù)的過程中，如果發(fā)現(xiàn)其檢測的結(jié)果，與采用AE技術(shù)、TEV技術(shù)檢測的結(jié)果一致，就能夠確定開關(guān)柜局部放電的實際情況，從而全面提高開關(guān)柜故障問題檢測的有效性、準確性。但是，如果前后的檢測結(jié)果不同，工作人員則應(yīng)該改變對開關(guān)柜局部放電問題的檢測方式，避免影響檢測結(jié)果的有效性，為開關(guān)柜的維護提供有價值的參考。

結(jié)束語

綜上所述，開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)，包含三種主要的技術(shù)類型，即AE技術(shù)、TEV技術(shù)、UHF技術(shù)。在具體的工作中，工作人員應(yīng)該結(jié)合實際，確定帶電檢測技術(shù)的類型，并依據(jù)相應(yīng)的員則、標(biāo)準等，開展技術(shù)檢查的工作，進而更加準確的發(fā)現(xiàn)局部放電問題，為后續(xù)的維護工作提供依據(jù)。所以，結(jié)合本文的分析發(fā)現(xiàn)，將帶電檢測技術(shù)應(yīng)用在開關(guān)柜局部放電的檢測中，具有較強的可行性。

參考文獻：

[1]趙琛，曹飛翔，姚新年，王鋒.開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)應(yīng)用分析[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2018，23（01）：44-46.

[2]留毅，方偉文.開關(guān)柜中局部放電檢測的技術(shù)應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2018，35（02）：120-121.

[3]柯鴻飛.高壓開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)應(yīng)用淺析[J].通訊世界，2017（19）：222-223.

（作者單位：國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司）