開關柜暫態地電壓、超聲波局放帶電檢測技術運用探討

摘 要：帶電檢測技術是預防設備損壞并保證安全運行的重要技術措施。變電站10kV、35kV配電設備通常采用開關柜，開關柜設備故障隱患不易發現，為提高設備故障隱患診斷水平，將故障消滅于萌芽狀態，提高供電可靠性，基于不停電開關柜帶電檢測技術的運用越來越重要。

關鍵詞：開關柜；帶電檢測；技術運用；案例分析

引言

變電站開關柜設備缺陷隱蔽，往往在缺陷發展到有明顯異常甚至造成設備損壞故障跳閘等嚴重后果，才會發現和處理。隨著帶電檢測技術的逐漸成熟，開關柜暫態地電壓、超聲波局部放電檢測等開關柜帶電檢測技術在電力系統內得到廣泛應用。

1 狀態檢修有關知識

（1）狀態檢修總的來說就是要對各類設備狀態信息進行采集綜合分析并對設備的狀態作出評價，對評價異常的設備要縮短檢測周期，密切關注，對評價缺陷的設備，合理決策檢修策略及時安排檢修，對已檢修送電的設備進行跟蹤測試。狀態檢修的實現必須要注重設備狀態信息的采集、綜合分析，準確掌握設備狀態進行狀態評價。

（2）狀態檢修的內涵就是要準確掌握設備狀態，把檢修工作的重點放在真正有缺陷的設備上同時要密切關注評價異常的設備。

2 帶電檢測技術有關概念

（1）在線檢測技術是真正實現狀態檢修的重要基礎，但目前在線檢測技術還很不成熟，更重要的是在線檢測設備投資大后期維護費用驚人，因此目前帶電檢測技術得到廣泛的應用。

（2）為保證主變安全可靠運行，防止發生因開關柜故障引發的主變近區短路等故障，需開展開關柜局部放電帶電檢測和狀態評價工作。通過暫態地電壓檢測、超聲波局部放電檢測等聲電聯合方法檢測，及時發現35kV、10kV開關柜內存在的局部放電隱患，針對性開展開關柜狀態評價工作，制定相應檢修策略，確保開關柜安全可靠運行。

3 局部放電有關概念

（1）局部放電是由于絕緣體內部或絕緣表面局部電場特別集中而引起的。

（2）局部放電分為：內部放電、表面放電、電暈放電、懸浮電位放電。

4 開關柜局部放電帶電檢測技術有關概念

（1）目前開關柜暫態地電壓檢測、超聲波局部放電檢測等開關柜帶電檢測技術在電力系統內得到廣泛應用。

（2）目前研究表明：開關柜暫態地電壓檢測技術對尖端放電、電暈放電、絕緣子內部缺陷檢測靈敏，而對沿面放電、絕緣子表面放電檢測不靈敏。開關柜超聲波檢測技術對沿面放電、絕緣子表面放電、尖端放電、電暈放電檢測靈敏，對絕緣子內部缺陷（如電纜頭、絕緣子、套管）檢測不靈敏。

（3）暫態地電壓局部放電檢測數據分析方法。

閥值分析法：閥值比較技術通過將開關柜的暫態地電壓局部放電檢測數據與局部放電狀態判斷值進行比較，可以初步判斷開關柜目前的運行狀況。

橫向分析法：對開關室內同類開關柜的同次檢測結果進行對比分析，從而判斷開關柜的運行狀況。

縱向分析法（趨勢分析法）：就是對同一開關柜不同時間的檢測數據隨時間的趨勢變化進行對比分析。

5 案例分析

5.1 案例1

某220kV變電站35kV開關柜某線路開關柜進行帶電測試，暫態地電壓測試數據正常，超聲波測試數據3月10日為22dB，4月22日為25dB。分析數據此線路開關柜超聲波測試數據大于20dB屬缺陷，按縱向比較法超聲波測試數據越來越大應盡快安排停電檢修，于5月6日按計劃母線停電檢修，對此開關柜打開柜門檢查，未見明顯異常。在對設備進行交流耐壓試驗時，發現該間隔B相CT打壓至38kV時鐵芯處開始出現放電。更換此存在放電CT后，于晚間送電后測試超聲波測試數據為：3dB，屬正常。這是一起典型的通過交流耐壓試驗發現超聲波檢測異常處置案例。

5.2 案例2

某220kV變電站35kV開關柜某線路開關柜進行暫態地電壓測試和超聲波測試。分析數據：3月15日測試A開關柜暫態地電壓測試數據正常，超聲波測試數據異常13dB，3月25日按計劃母線停電檢修，打開柜門檢查未發現明顯異常，柜內設備灰塵較多，經檢修試驗清掃工作后送電后檢測超聲波數據為2dB恢復正常，此開關柜為灰塵引起的局部放電。4月18日再次進行開關柜帶電測試，3月份經處理檢測正常的A柜超聲波檢測又出現異常14dB，按縱向比較法超聲波測試數據越來越大，另一個現象是挨著A柜的排在一起的六個開關柜超聲波測試數據均異常，測試部位均在前下部。而前一天剛下了場小雨，綜上所述按照橫向比較法我們分析可能是因為電纜溝受潮致使這六個柜子內因濕度大引起電暈放電所致，安排下個月待天晴濕度達標后進行復測，5月12日對該開關柜再次復測局放數據正常。此案例是一起綜合運用橫向比較和縱向比較法的經典案例。

6 開關柜帶電檢測工作經驗總結

（1）開關柜暫態地電壓局部放電檢測受背景值影響，當測得數值超標，一定要及時檢測該處背景值，背景值受外界影響大，所以每次檢測背景值可能不同，總之要排除背景值的影響。

（2）開關柜暫態地電壓檢測點是根據柜內設備的結構來確定

的。測試開關柜局部放電前應先確定柜內各設備所處的位置，監測點應做標記。

（3）現場檢測發現雨后第二日甚至更長時間內，對有電纜進出線的開關柜，不宜立即進行帶電檢測。對于密封不嚴的有電纜進出線開關柜，因為電纜溝內潮氣容易造成柜內設備受潮導致超聲波檢測數值增大超標。建議空氣相對濕度不僅測試開關室內的濕度，更重要的是關注開關柜內的濕度。

（4）測試當中如遇斷路器故障跳閘，立即停止工作，與當值運維人員取得聯系。進行開關柜局放測試應退出AVC或VQC裝置，防止在測試過程中AVC或VQC動作使斷路器跳閘。雷雨天氣禁止進行開關柜局放測試。

在現有的技術水平下，無論哪一種測試方法都有一定的局限性，因此應綜合超聲波、暫態地電壓、紅外線測溫等多種檢測方法對開關柜狀態進行針對性檢測，并根據檢測的結果、設備的結構、現場的條件及歷史檢測結果進行綜合分析，才能準確的掌握設備的狀態，最終達到制定有針對性的檢修策略的目的。

參考文獻

[1]國網技術學院.開關柜暫態地電壓與超聲波局部放電檢測[M].中國電力出版社.

[2]陳三運，譚洪恩，江志剛.輸變電設備的狀態檢修[M].中國電力出版社.

作者簡介：王立（1979-），男，漢族，畢業于太原科技大學，本科學歷，中級職稱，2003年在國網陽泉供電公司參加工作至今，主要研究方向為變配電運維、運檢、試驗。