开关柜局部放电检测技术的应用分析

摘要：实际中，开关柜内部的大量电气设备往往会由于热、光等因素，而发生化学反应，从而导致了电气设备故障的产生，进而阻碍了电力设备的平稳、正常的运行。这就需要积极对开关柜局部放电情况进行检测，保障电力系统的安全稳定运行。本文就对开关柜局部放电检测技术的应用有关内容进行分析，以供参考。

关键词：开关柜;局部放电;带电检测

1开关柜局部放电带电进行检测的意义

开关柜已广泛应用于电力系统的发电、配电、输电以及电能转换等工作当中，在整个电力企业的发展中，有着举足轻重的地位和作用。然而，在对开关柜的检测工作中，都是在断电的情况下进行的，对开关柜局部放电带电的检测相对较少。在实验周期内很难详细地掌握开关柜的情况和问题，这就使得对开关柜的检测很难真正实施，不能及时对开关柜存在的问题进行检测和维修。而且，开关柜是安置在安装箱内，电力设备运行的过程中如果发生故障，工作人员也很难在巡视的过程中及时发现，这也给电力系统的安全稳定运行带来很大的安全隐患。因此，积极加强对开关柜放电带电进行检测能够帮助及时了解和掌握开关柜内部设备的放电变化情况，并采取有效的事故防范措施，确保电力系统的安全稳定运行。

2开关柜局部放电检测技术概述

局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电，这些原本微弱的放电产生累积效应，会使绝缘的介电性能逐渐变差，最后导致整个绝缘击穿。局部放电主要分为绝缘材料内部放电、表面放电以及导体尖端放电等，以电磁波、声波、气体形式等释放能量。

2.1紫外线检测技术

如果在外缘局部放电的情况下，受到击穿因素的影响，放电点周围的气体就会产生电离。从客观角度来讲，气体种类同放射光波的频率之间就会存在密切的关联，当产生电离之后，也会同时产生氮离子，而其发射的光谱，就会落于紫外光波段。通过可见光图像的叠加处理及成像处理方法的应用，就可以充分明确出电晕的位置及强度。紫外检测技术属于辅助性的带电检测技术，可以同其他检测技术方法进行配合使用，从而更好地寻找出局部放电信号，明确出放电点的放电部位以及放电程度。

2.2超声波检测技术

高压电气设备内部存在局部放电时，会产生超声波，且超声波很快向四周介质传播。伴随超声波能量的放出，超声波信号以某一速度通过不同介质（隔板、油以及SF6气体等），以球面波的形式向四周传播。由于超声波频率高，波长较短，方向性较强，因此它的能量较为集中，容易进行定位。超声波检测主要采用20kHz以上的频率，可不受外部噪声的干扰。通常，当技术人员在被测设备外壳的接缝处进行测量时，由于探头完全置于设备体外，放电信号通过绝缘介质衰减很严重，灵敏度较差。此时定量分析比较困难。可见，在某些场合下，超声波检测仅对局部放电初步检测及比较严重的空气中放电才比较有效。

2.3暂态地电压检测技术

当开关柜局部出现放电等不良状况时，放电位置周围往往会出现电场，而且这种电场无时无刻都不再发生变化，其会引发磁场变化，从而感应出变化的电场。如此一来，电场、磁场之间的交叉变化在相互激发的过程中不断传播到外界，从而促使大量电磁波的形成。放电产生的电磁波通过金属箱体的接缝处或气体绝缘开关的衬垫传播出去，同时产生一个暂态电压。暂态电压经过设备的金属箱体外表面而传到地下去，这些电压脉冲即为暂态地电压。当开关柜的内部元件绝缘对地发生局部放电时，小部分放电能量会以电磁波的形式转移到柜体的金属铠装上，并产生持续约几十纳秒的暂态脉冲电压，在柜体表面按照传输线效应进行传播。地电波局部放电检测技术采用容性传感器探头检测柜体表面的暂态脉冲电压，从而发现和定位开关柜内部的局部放电缺陷。

3开关柜局部放电带电检测技术的应用分析

3.1开关柜局部放电带电检测技术的脉冲电流法

可以通过放电过程所产生的电磁波所通过金属箱体的接缝及绝缘开关上的衬垫传播来测量。在这个过程中会产生暂态电压将通过金属箱体传送至地下，这些电压脉冲即为暂态对地电压。作为一种应用较早的局部放電带电检测技术，脉冲电流法工作的原理是，当局部放电产生电荷移动时，在移动电荷的外围可以测量整个回路中所产生的脉冲电流。从而通过脉冲电流来检测局部放电。利用脉冲电流法可以较好地检测出脉冲电流信号的低频区。在线检测则往往通过电流传感器进行测量，获取被测对象的脉冲电流信号。目前，在我国电力系统中所采用的局部放电检测法往往都是脉冲电流法。脉冲电流法的主要特点是被测量敏感度较高，可标定放电量的一种测量检测方法。

3.2开关柜局部放电带电检测技术的数据判断法

数据判断法主要是通过大量的测试以及测试的经验来判断检测的一种方法。以下是常用的几种判断方法：如果发现开关室内的测试值与背景值都低于20dB时，则表示没有出现信号源，一切开关设备都正常。如果开关室内背景值与被测值都处在20～30dB以上时，则表示出现信号源，应该关注开关室，缩减检测的周期，注重测试信号的变化。如果开关室内的背景值处在20dB以下，而某几个开关柜的测试值处在20～25dB，且测试值大于背景值，则表示测试人员应该通过定位系统来检测放电位置，并采取相关的措施。如果当在开关室内，测试值和背景值都处在3dB以上，并且在其中的某个开关柜上出现了峰值，则可以通过定位的方式来判断放电信号的位置。

3.3开关柜局部放电带电检测技术的现场联合测试法

通过以上两种对开关柜局部放电带电测试技术的分析，我们可以看出这两种方法各有利弊，在实际的应用中都存在一定的局限性，不利于提高检测的准确性。因此，应该对某一信号进行全面的分析，而不是单独地对某一信号做出描述。所以，在实际的检测过程中，我们需要结合多种检测方法进行检测。通过联合检测模式对开关柜进行局部放电带电检测。

4结语

总之，开展开关柜局部放电带电检测工作，有利于掌握设备的运行工况，对异常情况及时进行监视和有计划地安排处理，将事故隐患消除在萌芽状态。增强对开关柜局部带电放电检测技术的研究、运用在促进电力系统运行平稳性、效率性方面发挥的作用不应忽视。超声波检测技术能够对放电具体问题进行精确检测;暂态地电压检测技术可以实现对开关柜局部放电幅值及频率的精确测定。在真实的开关柜局部带电放电检测中，以上两种技术的充分结合运用，将为电力系统稳定、高效的确保提供关键基础。

参考文献

[1]胡锡幸，许杰，徐建文.开关柜局部放电带电检测技术的应用分析[J].浙江电力，2013.

[2]蔡智超.高压开关柜局部放电检测技术应用的相关探讨[J].科技创新与应用，2018.

[3]杨俨琨.开关柜局部放电检测技术的应用分析[J].数码世界，2018.

[4]王俊波，徐鑫，李国伟，等.高压开关柜局部放电声电联合定位检测技术[J].无损检测，2018.

[5]周运良，闫亚飞.高压开关柜局部放电检测及应用[J].建筑工程技术与设计，2019.

[6]方佑军，陈秋銮，曾德志.探讨高压开关柜局部放电检测技术[J].电力系统装备，2019.

作者简介：尹婷（1983.8）女，宁夏固原人，单位：国网固原供电公司检修分公司。