帶電檢測診斷定位10kV開關(guān)柜局部放電故障

王偉

【摘 要】10kV配網(wǎng)開關(guān)柜在整個配網(wǎng)系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，運行質(zhì)量關(guān)系到配網(wǎng)安全，而10kV配網(wǎng)的運行安全與穩(wěn)定在很大程度上取決于10kV配網(wǎng)開關(guān)柜工作運行狀態(tài)，基于10kV配網(wǎng)開關(guān)柜在配網(wǎng)系統(tǒng)中的重要性，探討10kV開關(guān)柜局部放電故障的帶電檢測診斷工作，提高帶電檢測的準(zhǔn)確性、可靠性就顯得尤為重要和緊迫了。本文主要分析了10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測的有效策略。

【關(guān)鍵詞】帶電檢測；10kV；開關(guān)柜；局部放電

10kV配網(wǎng)開關(guān)柜是配電網(wǎng)中的重要組成部分，10kV配網(wǎng)開關(guān)柜在運行過程中可能會出現(xiàn)放電及帶電問題，該問題會直接影響10kV配網(wǎng)開關(guān)柜運行的安全性與可靠性，存在很大的危害性。其危害性主要表現(xiàn)在開關(guān)柜設(shè)備被擊穿的危害，開關(guān)柜局部被擊穿的危害，開關(guān)柜絕緣系統(tǒng)被擊穿的危害性等。10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)主要有超聲波檢測技術(shù)、地電波檢測技術(shù)，筆者結(jié)合實際經(jīng)驗，探討了10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測的有效策略。

1 10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電現(xiàn)象的危害性分析

1.1 開關(guān)柜設(shè)備被擊穿的危害性

在10kV配網(wǎng)及開關(guān)柜設(shè)備運行過程中可能會出現(xiàn)擊穿以及絕緣放電現(xiàn)象，而該現(xiàn)象發(fā)生后易產(chǎn)生較強腐蝕性，進而對開關(guān)柜設(shè)備造成局部損傷或者腐蝕，增強開關(guān)柜設(shè)備絕緣體的導(dǎo)電性，從而造成10kV配網(wǎng)開關(guān)柜設(shè)備被擊穿的狀況，影響整個10kV配網(wǎng)的運行安全。

1.2 開關(guān)柜局部被擊穿的危害性

在10kV配網(wǎng)運行中，開關(guān)柜局部放電會引發(fā)放電處絕緣體被擊穿。開關(guān)柜絕緣體局部被擊穿不僅會危害開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)與功能，同時還對10kV配網(wǎng)的整體運行造成一定威脅。

1.3 開關(guān)柜絕緣系統(tǒng)被擊穿的危害性

10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部被擊穿，若不及時加以檢修，長此以往將會在10kV開關(guān)柜的放電點以及放電部位形成積累效應(yīng)，導(dǎo)致開關(guān)柜絕緣系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象，嚴(yán)重的話會造成開關(guān)柜絕緣系統(tǒng)徹底被擊穿，從而影響10kV配網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

2.10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)

2.1超聲波檢測技術(shù)

在實際檢測中，以GZPD-01G型局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)為核心平臺，局部放電在線監(jiān)測是目前業(yè)內(nèi)公認的最有效的狀態(tài)監(jiān)測方法，系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，每個局部放電采集器通過同軸電纜連接一個GIS局放傳感器，即為數(shù)字化超高頻-UHF傳感器，控制器通過多芯電纜與數(shù)據(jù)服務(wù)器連接。

在實際應(yīng)用的過程中，該技術(shù)嚴(yán)格按照國家電網(wǎng)公司頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“Q/GDW540.1變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置檢驗規(guī)范”設(shè)計，通過中國電科院電力工業(yè)電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗測試中心最嚴(yán)格的型式試驗，產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性已達最嚴(yán)格的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；采用“噪聲統(tǒng)計分析”方法配合軟硬件濾波，屏蔽等手段，對于常見的放電干擾可以及時確定頻段的干擾信號進行有效抑制，對于重復(fù)出現(xiàn)的干擾信號，可以根據(jù)信號的波形特征、頻譜特征和工頻相關(guān)性進行識別和消除；具備異常報警功能，根據(jù)局部放電嚴(yán)重程度給出不同的報警級別，進而提高10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測的綜合質(zhì)量水平。

2.2地電波檢測技術(shù)

在10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電的過程中，放電量會大量聚集在接地點相鄰金屬部位，進而形成對地電流，以實現(xiàn)設(shè)備金屬表面上的電流傳播。針對10kV配網(wǎng)開關(guān)柜內(nèi)部放電而言，其放電量會聚集在接地屏蔽的內(nèi)表面，形成屏蔽連續(xù)的防護膜，使得在開關(guān)柜設(shè)備外部無法檢測到內(nèi)部放電信號，這種屏蔽防護膜一般會在設(shè)備絕緣部位和電纜絕緣終端等位置存在不連續(xù)屏蔽現(xiàn)象，開關(guān)柜設(shè)備內(nèi)部放電信號會以此通道傳播到設(shè)備外部。而地電波檢測技術(shù)應(yīng)用這一原理，依托于麥克斯韋電磁場研究理論，在局部放電的過程中由于電流、信號的流向引發(fā)電場變化，形成磁場，磁場和電場相互感應(yīng)和相互激發(fā)，進而形成對外傳播的電磁波。

在10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電的過程中，一部分電能量轉(zhuǎn)化為電磁波傳播到開關(guān)柜設(shè)備外部的金屬表面，開關(guān)柜連接地面，使得電磁波在開關(guān)柜外表面感應(yīng)出高頻電流，利用電容耦合即可測出放電脈沖信號。相比于超聲波檢測技術(shù)而言，地電波檢測技術(shù)更為方便準(zhǔn)確，保證檢測質(zhì)量的同時還降低檢測成本，值得被推崇。

3.10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測的有效策略

3.1科學(xué)合理的設(shè)計10kV配網(wǎng)開關(guān)柜

在我國電力事業(yè)快速發(fā)展的情況下，國家對電網(wǎng)建設(shè)給予了高度重視，特別是配網(wǎng)開關(guān)柜的合理運用，必須注重放電狀態(tài)時的安全性，才能更好的保障電力系統(tǒng)運行可靠性。因此，想要保證10kV配網(wǎng)開關(guān)柜后期的正常運行，相關(guān)運維檢修人員必須對其進行科學(xué)合理的設(shè)計，是非常重要的基礎(chǔ)條件。

在實際進行10kV配網(wǎng)開關(guān)柜的設(shè)計過程中，需要結(jié)合其實際運行要求，而需要考慮到的三個要素有：（1）設(shè)定位置；（2）施工安裝；（3）功能性能。同時，在開展設(shè)計工作時，還必須按照開關(guān)柜的絕緣標(biāo)準(zhǔn)進行嚴(yán)格操作，認真檢查每一個按照環(huán)節(jié)，確保每一個開關(guān)配件、零件的質(zhì)量，并嚴(yán)格控制每個開關(guān)柜之間的有效距離，才能確保其檢測安全性。由此可見，在進行10kV配網(wǎng)開關(guān)柜的設(shè)計時，只有嚴(yán)格落實這些基本設(shè)備條件，才能有效保證開關(guān)柜的后期運行能夠安全可靠。

3.2重視10kV配網(wǎng)開關(guān)柜的運行前試驗

在正式使用10kV配網(wǎng)之前，相關(guān)運維檢修人員應(yīng)對其運行前的試驗工作給予高度重視，嚴(yán)格按照相關(guān)要求進行，并以電力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和設(shè)計要求為基準(zhǔn)，才能在通過耐壓試驗，確保10kV配網(wǎng)開關(guān)柜放電得到比較仔細的檢測。所以，在實踐操作中，只有確保試驗通過，并且，其各個方面都能符合相關(guān)電力規(guī)定和國家政策指標(biāo)，才能將該10kV配網(wǎng)開關(guān)柜設(shè)備正式應(yīng)用到配網(wǎng)系統(tǒng)中。

3.310kV配網(wǎng)開關(guān)柜的后期檢修和維護技術(shù)

根據(jù)當(dāng)前電力系統(tǒng)的運行情況來看，局部放電情況，是10kV配網(wǎng)開關(guān)柜在運行過程中不可忽視的問題，其能產(chǎn)生的影響不可小視。因此，想要有效保證10kV配網(wǎng)開關(guān)柜放電時的運行安全，相關(guān)運維檢修人員必須定期對其開關(guān)柜進行檢測，是避免放電引起安全事故的有效方法。如果在檢測開關(guān)柜時，發(fā)現(xiàn)其中存在局部放電情況，應(yīng)當(dāng)及時采取正確檢修方式，并結(jié)合實際情況進行預(yù)防措施。同時，維護10kV配網(wǎng)開關(guān)柜也是應(yīng)當(dāng)重視的環(huán)節(jié)，開關(guān)柜的運行動態(tài)應(yīng)當(dāng)時刻關(guān)注，保證開關(guān)柜設(shè)備的正常性能，以有效保證開關(guān)柜的使用常年，為供電企業(yè)降低投入成本。

另外，隨著我國科技技術(shù)的進步，在維護和檢修10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電的過程中，應(yīng)當(dāng)合理采用當(dāng)前新型檢修設(shè)備，并不斷對檢修和維護技術(shù)加以改革和升級，以有效保證開關(guān)柜局部放電的維護和檢修質(zhì)量，達到10kV配網(wǎng)開關(guān)柜設(shè)備正常運行的目的。

3.4優(yōu)化10kV配網(wǎng)開關(guān)柜的放電帶電檢測在不同環(huán)境下的操作

如果10kV配網(wǎng)開關(guān)柜設(shè)備在環(huán)境污穢的情況下進行，會因此而增加其電阻值，如果此時利用TEV法來檢測開關(guān)柜局部放電情況，可能會出現(xiàn)推算值產(chǎn)生誤差的情況，要么數(shù)據(jù)會偏小，要么會檢測不出，所以，此時利用超聲波檢測法是比較適宜的。10kV配網(wǎng)開關(guān)柜如果在情況比較潮濕的環(huán)境下，其設(shè)備可能會出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，并會加快其聲音的傳播速度，在這種情況下要對開關(guān)柜放電情況進行檢測，如果使用超聲波檢測法，會出現(xiàn)推算結(jié)果偏大的情況，而TEV檢測法卻能在該環(huán)境下發(fā)揮有效的作用。另外，TEV檢測法應(yīng)當(dāng)優(yōu)先適用于高海拔條件下的檢測，因為該地區(qū)空氣比較稀薄，其傳播聲音的速度相對較快，聲能隨之增加，所以，如果要對開關(guān)柜局部放電情況進行檢測，應(yīng)當(dāng)采用TEV檢測法。

參考文獻：

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[2]開關(guān)柜局部放電原因分析與處理[J].龐驍剛.云南電力技術(shù).2011（04）

（作者單位：國網(wǎng)晉中供電公司）