10kV開關柜局部放電檢測方法研究

國家電投集團協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司 郭東風 方威

1 引言

目前，10kV 開關柜在配電網中是非常重要的一部分。在運行過程中可能會發(fā)生局部放電的情況，這種情況可以直接影響到10kV開關柜的使用。10kV電網運行的安全性主要取決于開關柜的運行狀態(tài)，相關工作人員需要對其足夠重視，對開關柜運行狀態(tài)有全面的把握，對局部放電進行全面檢測，保證開關柜的供電可靠性。

2 10kV配電開關柜運行過程中可能產生的危害

在局部放電情況發(fā)生時，局部放電位置絕緣體會被電流擊穿，絕緣體會影響到開關柜的運行，從而導致電源體傳導，出現(xiàn)配電網不能正常運行的情況。當開關柜發(fā)生局部放電情況時，會不斷釋放電流，如果沒有對應的防護方法，會使配電網絕緣系統(tǒng)徹底崩潰，從而影響到配電網的正常運行。

局部放電現(xiàn)象出現(xiàn)后，會產生很多腐蝕性氣體，導致開關柜的導電性增強，對配電網系統(tǒng)的運行造成嚴重影響。如果沒有具體的開關柜電流檢測技術，會導致電網系統(tǒng)出現(xiàn)整體癱瘓的狀況，嚴重影響到居民的用電需求。

3 10kv配電局部放電帶電檢測技術的應用

3.1 TEV技術的應用

TEV檢測技術對配電網開關柜局部放電檢測有很好的效果。開關柜在發(fā)生局部放電情況時，如果出現(xiàn)局部放電擊穿的情況，會導致絕緣部分產生破損。開關柜放電狀態(tài)下，會產生暫態(tài)電壓，TEV檢測通過傳感器可以在開關柜道中獲取電脈沖的頻率，從而對放電量值進行檢測。

TEV檢測法主要應用于開關柜運行期間，當開關柜在正常運行期間出現(xiàn)局部放電情況的時候，開關柜的墊圈鏈接的部分會出現(xiàn)絕緣段破裂的情況，其釋放的電磁會出現(xiàn)電壓暫停的狀態(tài)。暫態(tài)電壓通過開關柜的金屬部分可以進入接地的狀態(tài)，這時候就要利用TEV 檢測法對其電容耦合傳感器進行檢測，從而可以獲取到開關柜的放電數(shù)值。在開關柜上，將TEV測試器與探頭緊貼，發(fā)生測試數(shù)據變化情況時，可以利用TEV測試的單模式和連續(xù)模式進行切換測試。

TEV 的技術收集的信號顯示出電壓波動的強度，就需要改變設備和電機的距離，從而改變振幅的變化，檢測出開關柜的具體漏電情況。在測試過程中，可以將穩(wěn)定值作為最終測試證據[1-2]，在連續(xù)模式實施過程中要作好電流測試的具體記錄，從而為后期測試工作提供參考依據。

3.2 超聲波檢測技術應用

為保證配電網的正常運行，需要對開關柜進行定期檢查，開關柜釋放的電流情況可以根據波普的顯示輕度來判斷。超聲波檢測技術在檢測過程中，并不是像以往的探測儀器使用侵入式的測量方式進行工作的，而是用分貝讀取，顯示放電電波的數(shù)據，進行局部放電檢測。當設備內部出現(xiàn)局部放電時會產生震動，超聲波會在很短的時間內，將這種聲音進行監(jiān)測，可以實現(xiàn)較快的放電檢測效果。

在檢測過程中，如果存在大量電波，會對檢測過程造成干擾，此時需要開啟超聲波的定位功能[3]，從而實現(xiàn)檢測手段的綜合化運用。測試前需要工作人員先對開關柜表層的電磁信號進行電壓暫態(tài)檢測，在開關室上選擇不同的位置進行檢測。

傳輸線路的長度自感度和電容量會對檢測結果有一定的影響，在開展超聲波技術應用檢測時需要結合TEV 檢測技術獲取到局部放電的幅值和電脈沖的頻率。超聲波會在很短的時間內檢測記錄，將這種聲音進行捕捉，從而實現(xiàn)較好的放電檢測效果，信號強度與現(xiàn)場設備的電壓等級有直接關系，通過電頻率捕捉可以了解到開關柜的放電情況。

3.3 實踐環(huán)境下局部放電帶電檢測的情況

在不同環(huán)境下，檢測情況和數(shù)值會受到一定影響。為避免檢測差異產生，在不同環(huán)境下需要選擇不同的檢測方法。工作人員需要對設備參數(shù)進行仔細查驗，對設備自身的功能進行校對，以節(jié)省工作時間。開關柜在局部放電過程中，會出現(xiàn)電磁波的變化，表面會出現(xiàn)不同的孔洞情況，這些電磁波會通過孔洞出現(xiàn)電流泄露的情況[4]。

利用空間算法進行放電位置演算。在推斷過程中，通過捕捉與分析放電產生的波形，可以將定位波形進行收集。在檢查設備主機探頭的作業(yè)過程中，同軸結構需要進行連接，兩者之間的電流需要進行互相輸入鏈接，從而更好地進行探頭驗證，保證檢測數(shù)據的準確性。

工作人員根據實際情況選擇合適的檢測方法，可以更好地保證電流檢測的準確性。在測試過程中，對所處位置的局部放電情況進行檢測，注意傳感器的信號泄露，根據金屬板的具體位置進行測試。在實際測試中，可以通過排除噪聲以及風扇等外界因素的干擾降低局部測試點對數(shù)據產生的影響。

4 對10kV配開關柜局部放電的防范措施

4.1 科學規(guī)范的設計10kV配電開關柜

在對10kV 配電開關柜進行設計時，需要保證科學合理性，同時保證其正常運行，并且滿足配電網對開關柜的要求。開關柜設計需要綜合位置設定以及安裝運行不同情況方面考慮，排除各種運行影響因素，嚴格遵守開關柜的設定標準，通過保證其運行的穩(wěn)定性，更好地保證配電網的工作狀態(tài)。

在對開關柜局部放電檢測分析中，結合各種檢測技術的優(yōu)點形成的系統(tǒng)。將各種技術結合過程中，在較短的時間內，對開關柜常見問題進行檢測。有金屬塊的存在會導致開關的導線絕緣子出現(xiàn)永久性的磨損，導致斷電情況的發(fā)生。因此，在采用局部放電檢測技術開展的同時，必須對數(shù)據分析進行功能應急。在保障技術人員安全的同時，要采用常規(guī)的檢測技術對開關柜進行復檢。技術人員發(fā)現(xiàn)開關柜有放電的情況，需要確定其故障發(fā)生的原因[5]。

檢測技術一般都是外觀檢查。將母線作為主要檢測對象，技術人員在對10kV 開關柜狀態(tài)檢測過程中對可能出現(xiàn)的問題提前預防。技術人員在檢測過程中，通過對檢測區(qū)域的單獨壓力測定，可以根據記錄和分析數(shù)據變化，進行表格測試。與傳統(tǒng)測量方式相比，先進的測量方式具有更好的技術保障，能夠在保障高水平檢測的同時，更好地促進電力質量的發(fā)展[6-7]。

在實際操作中，負責開關柜技術的檢測人員必須要具備良好的測量技術，在分析放電時，能夠及時發(fā)現(xiàn)故障以及掌握排查技術。由于開關柜數(shù)量眾多、造價成本較高，在檢測過程中，實現(xiàn)實時在線監(jiān)測可以避免出現(xiàn)局部放電檢測絕緣損傷。

4.2 在運行前對開關柜進行試驗

為保證10kV 開關柜的安全質量，在開關柜開始使用前，相關工作人員需要對電力相關的規(guī)定以及設計內容進行仔細研究，并且對其耐壓性能進行測試。滿足測試要求的開關柜才可以將其投入實際生產中，從而保證其日后運行的穩(wěn)定性。

目前針對檢測放電的問題，要通過研究開關柜設備的放電強度以及感應值的對應關系，可以更好地為開關柜的測量提供有力依據[8]。高能帶電能夠直接在附近的介質呈現(xiàn)出來電能破壞的情況，這種破壞情況如果出現(xiàn)累積效應，會出現(xiàn)絕緣老化的現(xiàn)象。伴隨局部放電現(xiàn)象，會在高壓設備中的電器絕緣中產生分析，能夠決定所產生的電流脈沖的形狀。

TEV的技術收集的信號可以顯示電壓波動的強度，通過改變設備距離，可以改變振幅的變化，可以檢測出具體開關柜的漏電情況，當信號被檢測到，其他干擾因素會影響到檢測效果。此時需要利用空間算法進行放電位置演算，在推斷過程中，通過捕捉與分析放電產生的波形，可以將定位波形進行收集，從而更好地確定信號的位置。傳統(tǒng)的控制柜技術具有一定的技術標準不足，在對實施數(shù)據收集中，不能很好地達到預期效果。將穩(wěn)定值作為最終測試證據，在連續(xù)模式實施過程中要作好電流測試的具體記錄，從而更好地展開后期測試工作。因此，在實際放電檢測技術展開中，積極選用更多先進的檢測技術，以提升放電檢測的科學性。并且，在試驗測量過程中，不斷改進測量技術，以保證開關柜放電的高水平檢測。

電網在運行過程中，絕緣材料的不均勻會導致絕緣不足的情況出現(xiàn)，局部放電狀況隨著在不同檢測技術下會出現(xiàn)設備質量問題的具體呈現(xiàn)，在對電場分布時，雖然放電量很小，但是也會將局部缺陷逐步放大。對開關柜表層的電磁信號進行電壓進行暫態(tài)檢測，需要在開關室上選擇不同的位置進行檢測。傳輸線路的長度自感度和電容量會對檢測結果有一定的影響，為有效避免相關問題的產生，在運行前需要做好相關試驗。

4.3 運用新技術做好10kV 開關的維修以及檢驗工作

10kV開關柜在運行過程中難免會出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，為避免其產生危害性，需要定期對開關柜進行安全檢查，檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)漏電的情況，相關設置需要進行對應的修整和維護。

在對10kV 開關柜運行狀態(tài)監(jiān)測過程中，定期展開維護檢修，可以更好地延長其使用壽命，降低開關柜的投入成本。開關柜在局部放電過程中，會出現(xiàn)電磁波的變化，表面會出現(xiàn)不同的孔洞情況，這些電磁波會通過孔洞出現(xiàn)電流泄露的情況。在采用比較專業(yè)的傳感器進行數(shù)值捕捉時，根據傳感器的局部放電情況進行檢測，可以一定程度地降低事故的發(fā)生率[9]。

當設備內部出現(xiàn)震動時，需要在設備外壁進行超聲波檢測，向局部放電的具體部位進行靈敏度獲取，從而更好地精確了解放電情況，實現(xiàn)局部放電缺陷類別識別。

當高壓電器發(fā)生局部放電時，會將電量聚集在放電的技術部位。在開關柜上將TEV 測試器進行探頭緊貼，一旦發(fā)生測試數(shù)據變化情況時，就可以利用TEV 測試的單模式和連續(xù)模式進行切換測試。通過放電產生的金屬箱體的接縫處與氣緣開關的傳播，可以產生的暫態(tài)電壓，將電流與路徑抗阻進行乘積，從而可以得出局部放電的脈沖頻率。

設備內部出現(xiàn)局部放電時，會產生震動，超聲波會在很短的時間內，將這種聲音進行捕捉，從而實現(xiàn)較好的放電檢測效果，通過設備局部放電活動情況?？梢越⒃O備狀態(tài)庫，從而將異常數(shù)據進行定位測試。根據計劃以及缺陷設備進行檢查處理，能夠進行開展局部測試，能夠根據連續(xù)模式的脈沖數(shù)據看出電流的具體情況。

5 結語

10kV開關柜在運行過程中的局部放電情況，可以直接影響到整個配電系統(tǒng)，技術人員在對10kV開關柜狀態(tài)檢測過程中，對可能出現(xiàn)的問題提前預防，可以一定程度地降低損失。在開關柜運行過程中，只有對局部放電的問題高度重視，在正常運行狀態(tài)下，運用相應的技術進行實際情況檢查，做好相關防范措施，就能夠更好地促進10kV 配電網的正常運轉。