開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：實(shí)際中，開關(guān)柜內(nèi)部的大量電氣設(shè)備往往會(huì)由于熱、光等因素，而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致了電氣設(shè)備故障的產(chǎn)生，進(jìn)而阻礙了電力設(shè)備的平穩(wěn)、正常的運(yùn)行。這就需要積極對開關(guān)柜局部放電情況進(jìn)行檢測，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文就對開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)的應(yīng)用有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜;局部放電;帶電檢測

1開關(guān)柜局部放電帶電進(jìn)行檢測的意義

開關(guān)柜已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)電、配電、輸電以及電能轉(zhuǎn)換等工作當(dāng)中，在整個(gè)電力企業(yè)的發(fā)展中，有著舉足輕重的地位和作用。然而，在對開關(guān)柜的檢測工作中，都是在斷電的情況下進(jìn)行的，對開關(guān)柜局部放電帶電的檢測相對較少。在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)很難詳細(xì)地掌握開關(guān)柜的情況和問題，這就使得對開關(guān)柜的檢測很難真正實(shí)施，不能及時(shí)對開關(guān)柜存在的問題進(jìn)行檢測和維修。而且，開關(guān)柜是安置在安裝箱內(nèi)，電力設(shè)備運(yùn)行的過程中如果發(fā)生故障，工作人員也很難在巡視的過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這也給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來很大的安全隱患。因此，積極加強(qiáng)對開關(guān)柜放電帶電進(jìn)行檢測能夠幫助及時(shí)了解和掌握開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備的放電變化情況，并采取有效的事故防范措施，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)概述

局部放電是指發(fā)生在電極之間但并未貫穿電極的放電，這些原本微弱的放電產(chǎn)生累積效應(yīng)，會(huì)使絕緣的介電性能逐漸變差，最后導(dǎo)致整個(gè)絕緣擊穿。局部放電主要分為絕緣材料內(nèi)部放電、表面放電以及導(dǎo)體尖端放電等，以電磁波、聲波、氣體形式等釋放能量。

2.1紫外線檢測技術(shù)

如果在外緣局部放電的情況下，受到擊穿因素的影響，放電點(diǎn)周圍的氣體就會(huì)產(chǎn)生電離。從客觀角度來講，氣體種類同放射光波的頻率之間就會(huì)存在密切的關(guān)聯(lián)，當(dāng)產(chǎn)生電離之后，也會(huì)同時(shí)產(chǎn)生氮離子，而其發(fā)射的光譜，就會(huì)落于紫外光波段。通過可見光圖像的疊加處理及成像處理方法的應(yīng)用，就可以充分明確出電暈的位置及強(qiáng)度。紫外檢測技術(shù)屬于輔助性的帶電檢測技術(shù)，可以同其他檢測技術(shù)方法進(jìn)行配合使用，從而更好地尋找出局部放電信號(hào)，明確出放電點(diǎn)的放電部位以及放電程度。

2.2超聲波檢測技術(shù)

高壓電氣設(shè)備內(nèi)部存在局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生超聲波，且超聲波很快向四周介質(zhì)傳播。伴隨超聲波能量的放出，超聲波信號(hào)以某一速度通過不同介質(zhì)（隔板、油以及SF6氣體等），以球面波的形式向四周傳播。由于超聲波頻率高，波長較短，方向性較強(qiáng)，因此它的能量較為集中，容易進(jìn)行定位。超聲波檢測主要采用20kHz以上的頻率，可不受外部噪聲的干擾。通常，當(dāng)技術(shù)人員在被測設(shè)備外殼的接縫處進(jìn)行測量時(shí)，由于探頭完全置于設(shè)備體外，放電信號(hào)通過絕緣介質(zhì)衰減很嚴(yán)重，靈敏度較差。此時(shí)定量分析比較困難?？梢?，在某些場合下，超聲波檢測僅對局部放電初步檢測及比較嚴(yán)重的空氣中放電才比較有效。

2.3暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)

當(dāng)開關(guān)柜局部出現(xiàn)放電等不良狀況時(shí)，放電位置周圍往往會(huì)出現(xiàn)電場，而且這種電場無時(shí)無刻都不再發(fā)生變化，其會(huì)引發(fā)磁場變化，從而感應(yīng)出變化的電場。如此一來，電場、磁場之間的交叉變化在相互激發(fā)的過程中不斷傳播到外界，從而促使大量電磁波的形成。放電產(chǎn)生的電磁波通過金屬箱體的接縫處或氣體絕緣開關(guān)的襯墊傳播出去，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)電壓。暫態(tài)電壓經(jīng)過設(shè)備的金屬箱體外表面而傳到地下去，這些電壓脈沖即為暫態(tài)地電壓。當(dāng)開關(guān)柜的內(nèi)部元件絕緣對地發(fā)生局部放電時(shí)，小部分放電能量會(huì)以電磁波的形式轉(zhuǎn)移到柜體的金屬鎧裝上，并產(chǎn)生持續(xù)約幾十納秒的暫態(tài)脈沖電壓，在柜體表面按照傳輸線效應(yīng)進(jìn)行傳播。地電波局部放電檢測技術(shù)采用容性傳感器探頭檢測柜體表面的暫態(tài)脈沖電壓，從而發(fā)現(xiàn)和定位開關(guān)柜內(nèi)部的局部放電缺陷。

3開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的脈沖電流法

可以通過放電過程所產(chǎn)生的電磁波所通過金屬箱體的接縫及絕緣開關(guān)上的襯墊傳播來測量。在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)電壓將通過金屬箱體傳送至地下，這些電壓脈沖即為暫態(tài)對地電壓。作為一種應(yīng)用較早的局部放電帶電檢測技術(shù)，脈沖電流法工作的原理是，當(dāng)局部放電產(chǎn)生電荷移動(dòng)時(shí)，在移動(dòng)電荷的外圍可以測量整個(gè)回路中所產(chǎn)生的脈沖電流。從而通過脈沖電流來檢測局部放電。利用脈沖電流法可以較好地檢測出脈沖電流信號(hào)的低頻區(qū)。在線檢測則往往通過電流傳感器進(jìn)行測量，獲取被測對象的脈沖電流信號(hào)。目前，在我國電力系統(tǒng)中所采用的局部放電檢測法往往都是脈沖電流法。脈沖電流法的主要特點(diǎn)是被測量敏感度較高，可標(biāo)定放電量的一種測量檢測方法。

3.2開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的數(shù)據(jù)判斷法

數(shù)據(jù)判斷法主要是通過大量的測試以及測試的經(jīng)驗(yàn)來判斷檢測的一種方法。以下是常用的幾種判斷方法：如果發(fā)現(xiàn)開關(guān)室內(nèi)的測試值與背景值都低于20dB時(shí)，則表示沒有出現(xiàn)信號(hào)源，一切開關(guān)設(shè)備都正常。如果開關(guān)室內(nèi)背景值與被測值都處在20～30dB以上時(shí)，則表示出現(xiàn)信號(hào)源，應(yīng)該關(guān)注開關(guān)室，縮減檢測的周期，注重測試信號(hào)的變化。如果開關(guān)室內(nèi)的背景值處在20dB以下，而某幾個(gè)開關(guān)柜的測試值處在20～25dB，且測試值大于背景值，則表示測試人員應(yīng)該通過定位系統(tǒng)來檢測放電位置，并采取相關(guān)的措施。如果當(dāng)在開關(guān)室內(nèi)，測試值和背景值都處在3dB以上，并且在其中的某個(gè)開關(guān)柜上出現(xiàn)了峰值，則可以通過定位的方式來判斷放電信號(hào)的位置。

3.3開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的現(xiàn)場聯(lián)合測試法

通過以上兩種對開關(guān)柜局部放電帶電測試技術(shù)的分析，我們可以看出這兩種方法各有利弊，在實(shí)際的應(yīng)用中都存在一定的局限性，不利于提高檢測的準(zhǔn)確性。因此，應(yīng)該對某一信號(hào)進(jìn)行全面的分析，而不是單獨(dú)地對某一信號(hào)做出描述。所以，在實(shí)際的檢測過程中，我們需要結(jié)合多種檢測方法進(jìn)行檢測。通過聯(lián)合檢測模式對開關(guān)柜進(jìn)行局部放電帶電檢測。

4結(jié)語

總之，開展開關(guān)柜局部放電帶電檢測工作，有利于掌握設(shè)備的運(yùn)行工況，對異常情況及時(shí)進(jìn)行監(jiān)視和有計(jì)劃地安排處理，將事故隱患消除在萌芽狀態(tài)。增強(qiáng)對開關(guān)柜局部帶電放電檢測技術(shù)的研究、運(yùn)用在促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性、效率性方面發(fā)揮的作用不應(yīng)忽視。超聲波檢測技術(shù)能夠?qū)Ψ烹娋唧w問題進(jìn)行精確檢測;暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜局部放電幅值及頻率的精確測定。在真實(shí)的開關(guān)柜局部帶電放電檢測中，以上兩種技術(shù)的充分結(jié)合運(yùn)用，將為電力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效的確保提供關(guān)鍵基礎(chǔ)。

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作者簡介：尹婷（1983.8）女，寧夏固原人，單位：國網(wǎng)固原供電公司檢修分公司。