10kV開關柜局部放電異常分析與處理

劉必青 楊航 肖雷 王晨 陳壯

南京志新電氣科技有限公司， 江蘇南京 ?210001

摘要：近年來，隨著經濟的快速發展，各行業領域對電力能源的需求不斷增加，對電力系統運行安全性的要求也在不斷提高。10kV開關柜是當前最常見的一類電氣設備，其運行狀況是否良好直接關系到電力供應是否穩定可靠。但是，在其運行過程中，容易發生絕緣劣化等現象，會造成電氣絕緣強度降低。調查發現，局部放電異常的發生，多數情況下是由絕緣部分閃絡造成的。基于此，本文就10kV開關柜局部放電異常分析與處理展開研究，希望為提高我國電力網絡的運行穩定性提供一定借鑒。

關鍵詞：10kV開關柜;局部放電異常;分析;處理

10kV開關柜是當前非常重要的電氣設備，其運行狀況是否良好直接關系到電力供應是否穩定可靠。目前，以往所使用的停電試驗表現出越來越明顯的缺陷，不僅需要投入大量的人力、物力資源，持續時間也往往比較長，難以及時準確的發現故障。放電檢測方法的應用，可明顯降低故障發生率，其中，局部放電檢測已得到了越來越廣泛的應用，不僅操作更加方便，還能夠及時發現潛在的設備缺陷，有效的提高了供電安全性。

1局部放電測量分析

1.1電磁波模式：在生產實踐中，電磁波檢測法得到了較多的應用，且表現出一定的應用價值。具體來說，當發生局部放電時，所產生的電量首先會匯集于相鄰的接地金屬部分，并生成相應的電磁波，對于內部放電，由于信號主要是匯集于內表面，因此，是難以在外部對其進行檢測的。由放電過程形成的電磁波，經過金屬部件的連接位置傳播出去，并且還會生成一個暫態電壓，經過相關設備的金屬部件而傳輸到地下。該方法的應用特點如下：（1）在實踐過程中，放電形成的電信號經傳播后不會發生明顯衰減，進行檢測時有著比較高的靈敏性。（2）通過對電磁信號的檢測，可實現較為準確的局部放電定位。（3）對脈沖的變化速率有著較高的敏感性，可更多的用于介質內部放電。（4）在應用中可實現比較精確的定位，但分辨率還有很大的提升空間，主要是受到設備精度的影響。（5）在使用中，容易受到外部所產生的電磁干擾。1.2超聲波模式：在放電過程中，總是會產生一定數量的聲波。放電，其實就是一個能量瞬間爆發的過程，當出現電氣擊穿時，也就完成了這一放電過程。在實際應用中，可對開關裝置內空氣路徑進行掃描，從而實現超聲波檢測。一般來說，是利用各個部件之間的縫隙進行檢測。受開關裝置結構方面的影響，測試儀器可能直接指向斷路器套管的位置，并對相關區域進行檢測，以判斷、分析是否存在異常情況。目前，所應用的超聲波檢測儀表是非常精確的，能非常容易的探測到相應位置的超聲波，也可以用專門的耳機監聽放電過程引發的聲音變化。超聲檢測法具有以下特點：（1）這一方法的應用，很好的解決了電磁干擾的問題。（2）在進行檢測時，對介質的差別是比較敏感的，實踐證明，該方法更為適合空氣介質。（3）如果放電過程比較微弱，所形成的信號也就比較弱，傳播過程的衰減也比較快。（4）相對來說，該方法在實際應用中的有效頻率較低。（5）能夠較為準確的發現局放，如果是貫穿性局放，則不那么靈敏。（6）在運行過程中，容易受到機械振動的影響。1.3定位模式：當某個設備的對地絕緣部分發生了局部放電時，該過程往往不易察覺，很容易被人們所忽視。這主要是因為其在數值上是非常小的，放電持續時間也比較短。它的電氣特性，也會受到各種因素的影響，這一點必須引起檢測人員的注意。當進行局部放電時，電磁波持續性的向外傳播。電流的大小，主要是與這些電磁波形成的電壓有關。對局部放電產生的信號進行檢測，一方面能夠對運行中的開關柜的局部放電情況進行檢測，另一方面則能夠通過同一放電源到不同探測器在時間上的差別，實現目標定位。1.4在線監測：PDM03儀器的應用，可對設備局放信號進行持續性的監測，在應用中表現出了非停電、不間斷檢測等特點，有著一定的應用價值。一般來說，有電磁波模式、定位模式兩種，可對設備在一段時間內的放電情況進行檢測，并有著與之相適用的分析工具，操作人員可借此對得到的數據進行全面、準確的分析，以對局部放電的情況有一個整體上的了解，對其嚴重程度及位置有更加準確的把握。在使用過程中，儀器本身所帶的探頭可結合實際情況進行安裝，一般可選擇部分或全部附著在被檢測器件的外表面。

2故障案例分析

10kV開關柜是最為常用的電氣設備之一，其運行狀況是否良好直接關系到電力供應是否穩定可靠，因此，對于故障的發生必須引起足夠的重視。下面就某個典型故障現象進行分析。

2.1異常情況：某日，對10kV開關柜進行檢測時，發現地電波測量值偏大。隨后，工作人員使用超聲波進行針對性的檢查，可以聽到較為明顯的放電聲。最后，進行跟蹤檢測，對局部放電量以及超聲波的變化進行準確的記錄。為保證設備運行的安全、可靠，對該設備進行持續觀測，聽到了更加明顯的放電聲，甚至還聞到了一定程度的臭氧氣味。2.2停電檢查：發現上述問題后，工作人員迅速做出反應，進行停電檢查。通過認真、仔細的排查發現，兩條并接電纜頭C、B相，B、A相相有著較為明顯的放電痕跡。2.3原因分析：對該故障發生的原因進行分析：主要是因為部分線路的安裝未按標準執行，電纜異相距離過近，存在較大的安全隱患，出現了局部放電。由于該放電為相間放電，并未形成對地放電，因此電磁波檢測得到的結果處于正常范圍內。2.4處理情況：對于這一問題的處理，可選擇一塊潔凈的白布，沾上無水酒精，對放電處進行徹底的擦試，并將電纜間距拉開。

3結論

隨著電力能源需求的增加，對電力系統運行安全性的要求不斷提高。10kV開關柜是最為常用的電氣設備之一，在其運行過程中，容易出現絕緣劣化等問題。而局部放電異常的發生，必須引起足夠的重視。本文通過對局部放電檢測方法的研究發現，超聲波、電磁波模式的應用，可結合實際的放電情況，進行優勢互補，應用效果明顯;通過各種檢測技術的結合，對局部放電異常情況進行監測，可以顯著提升電力供應的可靠性和穩定性。

參考文獻

[1] 朱德亮. 高壓開關柜超聲波局部放電檢測異常研究[J]. 華東科技（綜合）， 2019， 000（009）：P.1-1.

[2] 代正元， 施濤， 方勇，等. 一起10kV開關柜局放異常分析與處理[J]. 云南電力技術， 2019， v.47;No.245（04）：95-96.