10kV配网开关柜局部放电带电检测运用分析

林红仔 张凯铃 叶自义

福州亿力电力工程有限公司

1 引言

停电条件下进行高压开关柜故障问题检测且开展带电检测的相关技术手段并不成熟，预防工作当中，难以及时掌握到绝缘劣化问题。因为对于电力系统变电站而言，高压开关柜装置要安装到开关柜中，若是装置存在异常问题工作人员是很难及时发现的。且利用红外测温技术也无法检测内部故障问题，所以借助局部放电带电检测可以实现对绝缘性故障因素的有效监测，运用科学方法处理安全隐患问题，防止出现击穿事故问题。

2 电力设施的局部放电

一般条件下因为气体击穿场强要远低于固体介质，而气体电场要高于固体介质。所以，气隙位置常常会出现局部放电现象。电力装置局部放电尽管只是在部分位置，然而每一次的放电或多或少对于绝缘介质也都产生一定影响，而这样以来，电介质的绝缘强度就会不断降低。强局部放电会对介质产生很大影响，其绝缘强度快速降低，这属于导致高压绝缘坏损的关键原因。

3 局部放电与局部放电检测基本原理分析

对于变电站绝缘装置来说，绝缘系统与各位置电场强度是存在差异的。在局部地区之中，若是电场强度和地区介质电场强度一致，该地区就会存在放电现象。然而两个导体间若是不存在电压，绝缘系统就没有击穿问题，也仅仅可以将一些绝缘体击穿。此现象若是仅出现在导体周围，或者出现在一些其他位置。依旧可以保证绝缘性。此现象就被称作局部放电。

依靠局部放电基本原理，就能够开展局部放电检测工作。出现局部放电现象的时候，通常会造成高频脉冲、介质耗损以及电磁辐射。检测绝缘体的内部我们能够了解到，依据所采取的不同措施检测不同现象。对于局部放电当中出现的各种化学、物理反应的检测方法就称作局部放电检测。依靠局部放电产生的声光信息、电磁波放电、能量耗损以及电荷交换对局部放电过程进行表示。

4 10kV配网开关柜的局部放电带电检测工作重要性分析

对于电力系统运行来说，开关柜目前已经运用到电力系统电能转换、输电、配电与发电工作之中，对于电力企业整体发展而言，开关柜是具有关键性价值意义的。但是，开展开关柜检测工作的时候，一般要基于断电条件下完成，有关局部放电的带电检测是非常少的。因为开关柜的预防试验周期是6年。所以，试验周期当中难以及时了解开关柜问题与状况，而这会导致开关柜检测工作难以有效落实，无法及时针对其中出现的问题开展维修检测工作，从而造成故障问题。并且开关柜都要安装到安装箱中，电力装置运行当中如果出现故障问题，工作人员进行巡检的时候是难以发现相应问题的，而这就为电力系统的稳定安全运行埋下了严重的隐患问题。所以，强化10kV配网开关柜局部放电的带电检测工作可以有效了解开关柜中的装置放电状况，而且可以对应做好防范工作，最终保证电力系统能够稳定安全运行。

5 10kV配网开关柜局部放电的带电检测技术研究

我们都了解，当出现局部放电的时候，会产生声、光、电、热现象。而进行局部放电检测的时候，我们能够利用震荡波法、超声波检测法以及脉冲电流法等各种检测技术来完成局部放电检测工作。

5.1 超声波检测法

高压电气装置内部发生局部放电之时，一般会有超声波形成，超声波在这种条件下会非常迅速地利用附近介质传播。伴随超声波能量不断发出，而超声波信号就能够借助各种介质，以一种球面波形式不断扩散出去。借助超声波传感设备研究用电材料的用电效应，就能够实现对开关柜局部放电部位的有效检测。此种检测手段，主要是依靠超声波传感设备来检测超声波所发出信号时间差，从而确定开关柜的放电部位以及传感设备间距。超声波检测法的干扰性是非常强的，并且频带非常宽，能够广泛运用到强电条件下的电力系统之中，而且可以实现对悬浮放电与电晕现象的有效检测。但是，超声波检测技术是存在一些不足的，自身波长很短，且方向性很强，其次在经过各种用电材料边界的时候，会存在反射以及全射问题，另外超声波传播过程之中非常可能会出现叠加与干涉问题。所以，运用超声波检测技术的过程当中，对于对超声波检测灵敏性要加强重视，而超声波检测法灵敏性主要是由超声波信号传播路径以及介质决定。

5.2 暂态地电压检测法

基于开关柜的局部放电条件，一般会形成变化电场，变化电场进而造成磁场变化，而反之变化磁场再一次形成电场。如此一来，由于交叉变化的磁场以及电场会相互激发不断传播，从而生成电磁波。如果电力系统电气装置发生局部放电，所生成电磁波便依靠金属箱体间缝完成传播，之后再从开关柜装置表面向地表传播，进而生成电压脉，这也称作暂态地电压。借助相应的电容耦合传感设备就可以对此种信号完成检测，进而可以确定开关柜的局部放电幅值以及频率。暂态地电压检测法所受到外界信号的影响非常少。所以，实际开展开关柜放电带电检测工作之时，也不会很大程度上受到外界因素影响，这样就可以大大增强开关柜局部放电带电检测灵敏性以及可靠性。然而，也正是因为暂态地电压检测具备较强的灵敏性，所以空气当中低电压衰减非常强。

5.3 现场联合检测法

超声波检测法与暂态地电压检测法进行运用的时候是有一些不足的，无法对开关柜的局部放电展开全方位细致化检测。而这种条件下，我们在进行带电检测的时候，就能够结合多种检测手段来实现全方位检测。而现场联合检测技术就是结合暂态地电压检测法和超声波检测法，实现对不同检测技术的结合运用。

比如：当采取现场联合检测技术开展10kV开关柜的带电检测工作之时，首先借助暂态地电压检测法来完成带电检测，将环境中的干扰因素排除掉。而为了确保检测数据足够精准，我们将局部放电检测设备安装到开关柜已经出现局部放电现象的位置。经过检测之后，将开关柜与金属门信号检测均值视作信号参考数值。如果暂态地电压检测发现开关柜存在异常问题，就要运用超声波检测法重新确认，最后确定开关柜的局部放电部位。进行超声波检测之时，应当将超声波传感器安装到开关柜的缝隙位置，这样能够有效接收到相应信号。完成检测工作以后，要针对所检测数据展开具体研究，对开关柜的局部放电问题作出相应判断。

6 10kV开关柜局部放电的带电检测技术要点分析

开展开关柜局部放电的带电检测工作时需要重视下列几方面内容。

（1）依照区域中电力系统所有变电站装置维护情况开展检修工作，增加局部放电检测装置数量。通过大量研究调查获得数据信息，然后结合其余检测工作综合研究，增强开关柜局部放电的带电检测精确性。

（2）借助局部放电检测设备与相应的分析软件，增强检测人员在干扰波形方面的判断水平，进而加强对试品放电时间与特征规律的把控。

（3）开展开关柜局部放电带电检测工作，不断增强开关柜在线测量水平，依靠数据研究、同类对比以及判断分析等手段，对局部放电带电检测构造进行判断研究，对于开关柜能否正常运行提供判定根据。

（4）对开关柜局部放电带电检测设备进行使用的过程中，关于预防检测结果要有效补充，及时发现开关柜中的隐患问题，保证检测现场装置的安全性，保证设备的持续运行，增强供电装置的可靠性以及安全性。

7 10kV开关柜局部放电带电检测技术的实际运用

如果变电站的10kV开关柜当中存在噪音，则能够采取超声波检测技术与暂态地电压检测技术来完成开关柜局部放电的带电检测工作。第一采取便携型局部放电测试装置开展相应的带电检测工作，如果了解到测量数值出现问题，就采取局部放电定位设备PDL1，完成开关柜局部放电部位的定位工作，之后再依照开关柜中出现故障问题的装置以及故障程度大小，制定有效的处理方法，保证电力系统能够稳定安全运行。10kV开关柜的TEV检测信号大小和不同的电压级别以及不同的检测部位都是存在密切联系的。对开关柜测量位置进行确定之时，先应当预估信号所通过路径，装置中的各组成都要做好检测工作，要选择在信号最强的位置进行检测。

8 结束语

超声波检测技术能够利用超声波传感设备精确测量开关柜局部放电部位，暂态地电压检测技术可以精确检测开关柜局部放电幅值与频率大小。实际开展开关柜放电带电测量工作的时候，应当加强这两种技术手段的综合利用，从而制定最科学合理的预防手段，确保电力系统能够稳定安全运行。